автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Методика определения эксплуатационных качеств зданий на стадии их проектирования

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Вариантное проектирование в России

1.1. Состояние вопроса, цель и методы исследований.

1.2. Современное строительств в России.

Глава 2. Объемно-планировочные параметры массовых зданий

2.1. Здания промышленных предприятий.

2.2. Гражданские здания.

2.3. Жилые здания.

Глава 3. Теплопотребление зданий в процессе эксплуатации

3.1. Конструктивные решения наружных ограждающих конструкций.

3.2. Расход тепла на эксплуатацию здания.

3.3. Перспективы изменения требований к теплоизоляции ограждающих конструкций.

3.4. Теплотехнические требования к стенам при реконструкции зданий.

Глава 4. Удельные затраты на эксплуатацию зданий

4.1. Расчетные годовые расходы на текущие ремонты.

4.2. Затраты на вентиляцию зданий с искусственным побуждением.

4.3. Затраты на водоснабжение, канализацию и освещение

4.4. Удельные затраты на санитарно -гигиенические работы

Глава 5. Годовые эксплуатационные затраты и использование их в практических расчетах

5.1. Метод определения годовых эксплуатационных расходов

5.2. Расчет эксплуатационных затрат для реальных зданий различного назначения

5.3. Сопоставление вариантов проектных решений зданий с учетом затрат на эксплуатацию.

Реализация капитальных вложений подразделяется на ряд последовательно осуществляемых этапов. На самом начальном этапе ставится задача, для решения которой необходим определенный размер инвестиций (объем капитальных вложений). В СССР при плановом ведении хозяйства подавляющая часть капитальных вложений была государственной (бюджетной) и направленность развития народного хозяйства определялась государством, через соответствующее государственное планирование.

В условиях рыночной экономики источники финансирования делятся на государственные (бюджетные) и частные. Соответственно меняется и характер задач инвестирования. Бюджетное финансирование призвано разрешать острые социальные, оборонные и другие общегосударственные проблемы. Перед частными капитальными вложениями ставится задача получения максимальной прибыли. Как в первом, так и во втором случае при постановке задачи решаются макроэкономические, коньюктурные и др. проблемы не требующие детальной проработки возможных конкретных решений.

Вслед за определением цели и ориентировочных размеров капитальных вложений для ее реализации возникает проблема разработки и оценки возможных вариантов конкретных путей решения поставленной задачи. Результатом этого этапа является разработка проектного задания на проектирование определенного объекта.

На следующем этапе в процессе проектирования объекта разрабатываются наиболее целесообразные решения применительно к конкретным условиям строительства.

Актуальность работы. Точное определение эксплуатационных качеств здания на начальных стадиях проектирования отсутствуют. В связи с этим приобретает актуальность задача создания методик оценки эксплуатационных затрат на разных стадиях проектирования, от ориентировочной при постановки задачи до точной по рабочим чертежам.

Качество проектного решения, детальность проработки различных вариантов во многом определяет эффективность капитальных вложений.

Цель работы состоит в разработке методик оценки возможных затрат на эксплуатацию здании на разных стадиях их проектирования. Точность методик повышается по мере проработанности проекта.

Необходимость составления различных вариантов решения инвестиционных задач уже при постановки последних вызвала потребность в предварительной технико-экономической оценки возможных решений. Естественно такая оценка будет являться приближенной, но она должна обладать достаточной достоверностью, чтобы не искажать результаты сопоставления решений.

При сопоставлении вариантов для более полного представлении о возможных прибылях по тому или иному варианту помимо определения единовременных затрат (капитальных вложений) необходимо учитывать и текущие издержки, в том числе и на эксплуатацию зданий и сооружений. Изучению возможности предварительной оценки эксплуатационных затрат и посвящена настоящая диссертация.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые получены аналитические зависимости связывающие площадь здания и его объемно-планировочные решения. Уточнена методика оценки эксплуатационных затрат исходя из современных материалов и конструкций, созданы методики приближенного и ориентировочного оценок показателей.

Практическая ценность работы. Полученные методики определения эксплуатационных затрат позволяют выбрать наиболее эффективный вариант проектного решения, определить влияние эксплуатационных издержек на ожидаемую прибыль от инвестиций.

Первая глава посвящена изложению состояния вопроса вариантного проектирования в России и сформированы цели исследования.

Вторая глава содержит сведения о статической обработки объемно-планировочных параметров зданий.

В результате аппроксимации статистических данных получены зависимости основных объемно-планировочных параметров от площади здании.

В третьей главе рассматриваются вопросы теплопотерь в зданиях.

В настоящее время применяются многослойные конструкции в которых несущие и теплоизоляционные функции разделены между слоями.

Четвертая глава посвящена изучению состава работ и затрат, выполняемых при эксплуатации зданий и определения их удельных показателей.

Пятая глава диссертации содержит материалы по разработке практических методов расчета затрат на эксплуатацию зданий.

Все перечисленные в четвертой главе компоненты эксплуатационных затрат аппроксимированы аналитическими выражениями.

Расчет по аналитическим зависимостям является приближенным по сравнению с расчетом по фактическому объему здания и его сметной стоимости.

Достаточно хорошее совпадение результатов определения эксплуатационных затрат по приближенным и точной методикам обусловлена возможность их практического применения.

Работа выполнялась на кафедре Строительных Конструкций Московского Института Коммунального хозяйства и Строительства.

Выводы

В результате проделанных исследований могут быть сделаны следующие выводы:

1. Для более полной технико - экономической оценки проектного решения здания помимо его сметной стоимости необходимо учитывать затраты на эксплуатацию.

2. Строительство в России на современном этапе по сравнению с предшествующим периодом характеризуется значительно более широким использованием индивидуальных объемно - планировочных и конструктивных решений взамен типовых проектов и конструкций зданий.

3. Статистическая обработка проектных решений зданий позволила установить аналитические зависимости их объемно планировочных параметров (длины, ширины, и высоты) от развернутой площади.

4. Изучение практики эксплуатации зданий позволили установить элементы эксплуатационных затрат, учет которых целесообразно выполнить при оценке проектного решения. К ним относятся затраты на текущие ремонты, расходы на компенсацию теплопотерь и удаление избыточного тепла, затраты на освещение, вентиляцию, канализацию и на санитарно - гигиеническое обслуживание.

5. Обработка данных по выполненным в рамках настоящего исследования, экспериментальным проектам зданий различного назначения, расположенных в условных географических районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 10 градусов и минус 50 градусов позволили установить удельные (на 1 тыс. м2 развернутой площади здания) показатели различных компонентов затрат на эксплуатацию, а также получить соответствующие аналитические зависимости.

6. Разработанные методики определения затрат на эксплуатацию обеспечивают получение указанных показателей с разными уровнями точности.

107

Наиболее точно эксплуатационные расходы определяются при известных площади и объеме здания. Второй уровень точности (приближенная оценка) обеспечивается при заданной площади и раздельном по компонентном определении затрат на эксплуатацию.

При третьем (ориентировочном) уровне точности эксплуатационные расходы определяются по площади здания и обобщенному удельному показателю затрат на эксплуатацию.

Расчет по третьему уровню точности возможен по ограниченной территории России с близкими характеристиками климата в интервале 4000 -5000 градусов суток.

7. Сопоставление результатов определения затрат на эксплуатацию для реальных зданий, выполненных по точному, приближенному и ориентировочным методами показывает, что разница между результатами расчетов по второму уровню и точным составляет ± 20%, а по третьему уровню + 25%.

8. Для облегчения и ускорения расчетов эксплуатационных характеристик зданий при втором уровне точности разработаны программы для ЭВМ.

1. Ананьев А.И. С состояние нормативной базы по проектированию долговечных энергоэкономичных зданий жилищное строительства 4/1998.

2. Архитектурное проектирование общественных зданий и сооружений. Под ред. Соболева И.Н. Урбаха М., Стройиздат 1970.

3. Беляева В.А., Козлова В.В. Анализ структуры капитальных вложений в промышленное строительство. В кн.: Экономические исследования проектных решений зданий и сооружений промышленных предприятий. М., ЦНИИПромзданий. 1985 с. 57-61.

4. Бересневич Ю.В. Пути типизации компоновочных решений сталеплавильных цехов М., 1980.

5. Блинков C.B., Островский М.Е. Химические заводы будущего. М.,1985.

6. Блинов C.B., Гликин С.М., Гранев В.В. и др. Научно технический прогресс в строительстве промышленных зданий. Под редакцией Хромца Ю.Н. - М., Стройиздат 1987 200с.

7. Блинов C.B. Эффективность реализации метода формирования крупных химических производств из автономных пусковых комплексов. М., 1983.

8. Бобин В.П. Резервы повышения эффективности производства М., 1982 с. 71-76.

9. Богдан Б.Н., Слепухин В.Я., Энельцвейг Г.Я. Технологическая линия автоматизированного проектирования промышленных зданий. JI. Строй-издат 1982.

10. Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление. М., Стройиздат 1991 735 с.ил.

11. Ветрозащита из материала "Тайвек" в многослойных стенах и покрытиях с теплоизоляцией из минераловатных плит и матов. Шифр М125.3/97 М., 1997.

12. Володин Г.П., Кодыш Э.Н. многоэтажные здания межвидового применения на основе серии 1.020-1.

13. Выжигин Г.В. Система унифицированных железобетонных конструкций каркасных многоэтажных промышленных зданий. В кн. Исследование каркасных конструкций многоэтажных производственных зданий. М., ЦНИИПромзданий 1985 с.3-11.

14. Гранев В.В.,Ватман Я.П., Туголуков A.M. Влияние архитектурно -строительной унификации на рациональный выбор объемно планировочных и конструктивных решений производственных зданий и сооружений. -М., АО.ЦНИИПромзданий 1996.

15. Глинкин С.М., Гутникова Ю.В. Асбестоцементные изделия за ру-бежем. Строительные материалы. 1979 № 10 с. 28-31.

16. Голустян Ю.Л. формирование архитектурно конструктивных структур промышленных зданий из легких металлических конструкций. Архитектура СССР 1988 №2 С. 18-23.

17. Гольденгерш Л.Ф., Черныш Л.В. Влияние интенсивных факторов экономического роста на структуру капитальных вложений в промышленное строительство. Обзор. М., ВНИИ С 1987.

18. Гольдин М.М. Этапы и методы выбора проектных решений реконструкции предприятий. В кн.: Экономические исследования проектных решений зданий и сооружений промышленных предприятий М., ЦНИИ-Промзданий 1985 с.25-31.

19. Дроздов В.А. Фонари и окна промышленных зданий. М., 1982.

20. Дубсон A.A. Проектирование обслуживающей город промышленности. Промышленность Армении. 1980 №8 с.53-55.

21. Ильяшев А.С,. Тимянский Ю.С., Хромец Ю.Н. Пособие по проектированию промышленных зданий. Под ред. Ю.Н. Хромца. М., Высшая школа. 1990 304с.ил.

22. Информация о проектных решениях в практике организации строительства Белорусского металлургического завода. -М., 1985.

23. Истомин Б.С. Пути развития архитектуры предприятий черной металлургии. М., 1984.

24. Ким H.H. Промышленная архитектура. М., 1979.

25. Клебанов П.Н., Соколов JI.K. В вспомогательные здания промышленных предприятий. Промышленное строительство 1989. №7

26. Ключевин Б.С. Пути совершенствования архитектуры предприятий машиностроения М., 1982.

27. Заводы по производству бесшовных труб (Алжир) ЦИНИС 1981 серия 4 вып 12.

28. Ключевич Б.С. Архитектурнр сроительные решения подшипников (отечественный и зарубежный опыт) - М., ВНИИИС 1984.

29. Кузмич Т.А., Левченко Н.Ф. Промышленные стеновые панели длинной 12 м для одноэтажных промзданий. Бетон и железобетон. 1980 №12 сЮ-11.

30. Краткий обзор технического уровня строительства в СССР и отдельных зарубежных странах. ВНИИС 1986.

31. Кузмич Т.А., Левченко Н.Ф. Промышленные стеновые панели длинной 12 м. для одноэтажных промзданий. Бетон и железобетон. 1980 №12 сЮ-11.

32. Кутухтин Е.Г., Коробков В.А. Кконструкции промышленных и сельскохозяйственных зданий. М., Стройиздат 1995 272с.ил.

33. Кушлина Н.В. Трехслойные железобетонные панели с утеплителем вспенненым в полости панели. JL, 1981 с.3-9.

34. ЛенскийВ.В. Новые конструктивные решения бескаркасных панелей. Л. 1981.

35. Лужин О.В. Испытания сооружений. Высшая школа М. 1989.

36. Маклакова Т.Г. Архитектура жилых зданий. Высшая школа. М.,1987.

37. Марченко Н.Г., Лапшин C.B. Конструкции многоэтажных промышленных зданий с ядром жесткости В кн. : Совершенствование конструктивных систем производственных зданий. М., ЦНИИПромзданий 1985 с. 122-132.

38. Мастиченко В.Н., Мирвис Я.Г., Уколов В.Н. Автоматизация проектирования железобетонных конструкций. -Л., Стройиздат 1982.

39. Металлические трехслойные стеновые панели с несгораемым утеплителем. Свердловск 1984.

40. Методика сопоставления вариантов по приведенным затратам . -М., Стройиздат 1976-45с.

41. Методические рекомендации по экономической оценке архитектурно строительных решений промышленных зданий и сооружений (ЦНИ-Ипромзданий Госстроя СССР). -М., 1984 184с.

42. Мешкаускас Ю.И., Моцкуте Б.К. Надежность и эффективность однослойных стеновых панелей из керамзитобетона пониженной массы. Промышленное строительство. 1990 №6 сб.

43. Оглобличев Н.И. Производство и применение в условиях Якутии металлических трехслойных панелей из оцинкованного профилированного листа. Промышленное строительство 1982 №4 с.23-25.

44. Орловский Б.Я., СербиновичП.П. Архитектура гражданских и промышленных зданий: Общественные здания. Учебник для вузов. Под ред. Яранова Ю.С. 2-е издание, перераб. И доп. М., Высшая школа 1978 271с.

45. Предтеченский В.М. Промышленные здания. М., 1981.

46. Предтеченский В.М. Промышленные здания. М., 1976.

47. Предтеченский В.М. Жилые здания. М., 1979.

48. Пухальский Г.В., Панева И.Ф., Савин М.И. Эффективные предварительно напряженные стеновые панели. Строительные материала и конструкции. -М., 1981 с.15-16.

49. Рекитар Я.А. Тенденция развития строительства в ведущих капиталистических странах. М., Наука 334с.

50. Реферативная информация ЦИНИС 1982 №8.

51. Седлачкова М. Анализ теплотехнической проблематики наружных ограждающтх конструкций. Жилищное строительства. 4/1998.

52. Следов А.И. О применении минераловатных плит повышенной жесткости в легких покрытиях зданий М., 1984 с.60-70.

53. Смилянский Г.М., Солюс Ю.М., Рудаков А.П., Леличенко В.Г. Трехслойные железобетонные стеновые панели для производственных зданий с высокой влажностью и агрессивной средой. Промыленное строительство. 1980 №7 с. 21-23.

54. Смирнов Б.А., Горова И.Е., Юрина Т.В. Стеновые панели высокой заводской готовности. Промышленное строительство. 1980 №6 с. 7.

55. СНиП 2.04.- 86. Отопление, вентиляция и кондиционирование.

56. СНиП 11-3-79* Строительная теплотехника М., 1996.

57. СНиП 2.01-07-85 Нагрузки и воздействия М., 1987.

58. СНиП 2.01.08-85* Водоснабжение и канализация. 1995.

59. СНиП 2.08.01-89 Жилые здания.

60. СНиП 2.09.02-85 Производственные здания.

61. СНиП 2.09.04-87 Административные и бытовые здания.

62. СНиП 2.08.02-89 Общественные здания и сооружения.

63. Совершенствование конструкции стен промышленных зданий. Под ред. Хромца Ю.Н. -М., 1978.

64. Современные системы вентиляции и кондиционирования воздуха. -М, АО.ЦНИИПромзданий 1996.

65. Солодовников P.A. Методика определения эксплуатационных расходов на стадии проектирования. М., ЦНИИПромзданий. 1971.

66. Степанов Н.И. Основы проектирования гражданских и промышленных зданий. М, Стройиздат 1973.

67. Тамплон Ф.Ф. Металлические ограждающие конструкции Л., Стройиздат 1988.

68. Трехслойные стены с теплоизоляцией из пенополистирола "Стай-рофоум" и отделочным штукатурным слоем . Шифр М23.31/95 ЦНИИПромзданий. -М., 1996.

69. Универсальное промышленное здание с гибкой планировкой (Великобритания) ЦИНИС 1981 сер. 4 вып. 9.

70. Урбах А.И. Торговые здания и их комплексы. М., Стройиздат1974.

71. Усиление теплозащиты стен и покрытий эксплуатируемых зданий. Шифр М25.1/96 М., 1996.

72. Хромец Ю.Н. Совершенствование объемно планировочных и конструктивных решений промышленных зданий. - М., Стройиздат 1986.

73. Хромец Ю.Н. Современные конструкции промышленных зданий. -М., Стройиздат. 1982 351с.ил.

74. Хромец Ю.Н. Промышленные здания из легких конструкций. М., Стройиздат 1978 176с.

75. Хромец Ю.Н. Наргизян Э.А. Матлис B.C. Методы оценки экономической эффективности затрат на средства противопожарной защиты. М., ВНИИС 1985 с.47.

76. Чиненков Ю.В., Кузмич Т.А., Жекишева Ж.А. Напряженные стеновые панели из керамзитобетона марки М100. Промышленное строительство. 1980 №6 с 5-6.

77. Эффективные конструкции производственных зданий: Сб. на-уч.трудов. М., ЦНИИПромзданий. 1983 С.3-16.

78. Architects Journal 1979 №9 с. 409-411.

79. Architects Journal 1980 №27 с. 77-85.

80. Architektur Aktuell 1980 №8 с. 54-56.

81. Architektur Aktuell 1980 №80 c.43-44.

82. Architektur and Builder 1981 №3 2-11.

83. Bauplanung-Bautechnik. 1980 №5 c. 106-111.

84. Bauplanung Bautechnik. 1981 №6 c.280-282.

85. Bauzeitung 1980 №6 c.308-311.

86. Betonwerk-Fertigteil-Technik. Heft 5/82 c.301-305.

87. Can. Centre scientintifigne et technigue du Batiment. №218 (221) с. 131.

88. Can. Centre scientintifigne et technigue du Batiment. 1981 №219 avis №5/60 c. 299.

89. Concrete. 1981/vol 15 №2 c.16-19

90. Consulting Engineur 1980 vol 44 №2 c. 14-18.

91. Deutsche Bauzeitschrift 1981 №2 c. 163-164.

92. Deutsche Bauzeitschrift 1983 №1 c. 77-81.

93. Deutsche Bauzeitschrift 1985 №8c. 1201-1205.

94. Henn W. Aussenwände. München. 1985r.115

95. Industie Komplex für Seichtindustrie. Architektur der DDR 1977 №5 c.276 280.

96. Metal Building Revew 1981 Juli c.42-44.

97. Neuferts. Wachstumsphasen eiues Grossbauses zu jeweiler geschlossener Erscheinung. Industriebau 1977 №8 c 254-257.

98. SPB-H 1981 №222 swis №1/81 c.435.

99. The aryp Journal 1981 №3 c.11-15.

100. The Stractierel Engtneec/ volume 57 A/N 4. 1979 C.9-10.

101. World Construction 1980 vol 33 c.43-44.

102. Zentralblatt für Industriebau 1980 №4 c.203-205.

103. Zentralblatt für Industriebau 1982 №3 c.150-151.

104. Zentralblatt für Industriebau 1982 №5 c.204-205.

105. Zentralblatt für Industriebau 1982 №5 c.260-270.

106. Zentralblatt für Industriebau 1984 №6 c.354-356.

107. Zentralblatt für Industriebau 1989 №4 c.219-270.