автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.22, диссертация на тему:Организация реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением современных систем управления зданием

На правах рукописи

КОПЫТИН Максим Викторович

ОРГАНИЗАЦИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ С ВНЕДРЕНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЗДАНИЕМ

Специальность: 05.02.22 - Организация производства (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2004

Работа выполнена в Московском государственном строительном университете.

Научный руководитель:

доктор технических наук Волков Андрей Анатольевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Яровенко Сергей Михайлович

кандидат технических наук Коперин Иван Вадимович

Ведущая организация:

Государственное унитарное предприятие "Управление по реконструкции и развитию уникальных объектов".

Защита состоится 29 ноября 2004 года в 15.00 на заседании

диссертационного совета Д212.138.01 при Московском государственном

строительном университете по адресу: 115114, Москва, Шлюзовая набережная, д. 8, ауд. 528.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан 29 октября 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

S3¿y

-3-

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Сегодня, когда в крупных городах России наблюдается подъем строительного производства, состояние значительного числа эксплуатируемых зданий и сооружений определяет объективную необходимость реконструкции инженерных систем, технологических циклов, конструктивных и прочих составляющих строительных объектов. Собственно реконструкция может преследовать разные цели - от восстановления несущей способности основных конструкций аварийного здания и "косметического" ремонта фасадов до полного изменения профиля эксплуатации строительного объекта с соответствующей перестройкой схем инженерного оборудования и технологических циклов. Далее в диссертации мы будем придерживаться общего определения термина "реконструкция", приведенного в Архитектурно-строительной энциклопедии: "... реконструкция - это особая разновидность строительства, связанного с переустройством существующих зданий и сооружений с целью полного или частичного изменения их функционального назначения, замены морально устаревшего и физически изношенного технологического и инженерного оборудования, изношенных или не соответствующих эксплутационным требованиям конструкций и инженерных систем, приведение зданий в соответствие с современными санитарно-гигиеническими, техническими и экологическими требованиями ...".

Многие составляющие приведенного выше определения термина "реконструкция" приобретают качественно новый смысл в контексте переориентации современного строительного производства на перспективные направления научно-технического прогресса, предполагающие проектирование и возведение зданий и сооружений, отвечающих актуальным требованиям безопасности, надежности, ресурсосбережения, экологии, эргономики и комфорта жизнедеятельности и обитания человека. Этот процесс определяет необходимость проектирования и функционирования широкого спектра оригинальных инженерных и информационно-технических систем строительных объектов, направленных на решение задач в рамках перечисленных направлений. Речь идет о создании т.н. функциональных систем управления зданиями и сооружениями (А.А. Волков), теоретическими основами которых является теория функциональных систем (П.К. Анохин) и системотехника строительства (А.А. Гусаков).

Для практического внедрения систем управления зданиями (от англ. Building Management Systems - BMS) в эксплуатируемые объекты с целью решения перечисленных выше задач, наиболее приемлемым, а во многих случаях - единственно возможным, этапом становится именно стадия реконструкции. При этом, инженеру и лицам, компетентным принимать подобные решения, приходится отвечать на много вопросов, основной из которых может быть сформулирован так: "... какой именно набор организационно-технологических и технических решений класса современного "интеллектуального здания" приемлем для конкретного реконструируемого объекта с технической, технологической, экономической, организационной, экологической, нормативно-

правовой и иных точек зрения ?...

РОС (">'!ИондльНАЯ S' ' ЕКА

ÎOflÇPr

Для того, чтобы ответить на этот вопрос, в распоряжении исследователя должны быть адекватные модели соответствующих теоретических оснований, результаты анализа и алгоритмы оценки отдельных организационно-технологических и технических решений, адаптированные методы организации реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением современных систем управления зданием.

Таким образом, рассматриваемая проблема может быть классифицирована как актуальная и важная задача, решение которой имеет существенное значение в области организации реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением элементов современных систем управления зданием.

Научно-техническая гипотеза предполагает объективную возможность совершенствования теории и практики организации строительного производства при реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением элементов систем управления зданием на основе использования оригинальных методов и алгоритмов оценки отдельных решений в соответствии с современными принципами функционального управления строительными объектами.

Цель работы: анализ организационно-технологических и технических решений, разработка методов организации реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением современных систем управления зданием.

Для достижения поставленной цели в диссертации сформулированы и решены следующие основные задачи:

- анализ существующей практики организации строительства при реконструкции зданий и сооружений различных классов;

- анализ необходимости и возможностей использования элементов современных систем управления зданием (автоматического управления инженерным и иным оборудованием, системами, объектами и процессами) при реконструкции эксплуатируемых объектов различных классов;

- синтез и анализ организационно-технологических и технических решений при внедрении элементов современных систем управления зданием в процессе реконструкции эксплуатируемых объектов;

- разработка методов оценки эффективности использования элементов современных систем управления зданиями при реконструкции конкретных эксплуатируемых объектов;

- разработка алгоритма оценки решений в составе современных систем управления зданиями;

- формирование классов организационно-технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием, приемлемых для использования в процессе реконструкции;

- анализ видов реконструкции объектов в смысле внедрения организационно-технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием;

- анализ взаимного соответствия категорий и классов, исследование проблем взаимно однозначного соответствия;

- исследование проблем практики внедрения избранных организационно-технологических и технических решений в процесс реконструкции эксплуатируемых объектов;

-5- формулировка перспективных направлений исследования в рамках избранного направления.

Объект исследования: организация строительного производства при реконструкции зданий и сооружений.

Предмет исследования: объекты и процессы внедрения современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов.

В основу методологии исследования положены теория организации строительства и реконструкции зданий и сооружений, системотехника строительства, современные фундаментальные и прикладные научные исследования в области проектирования, строительства и эксплуатации "интеллектуальных зданий", и систем управления зданиями и сооружениями, тематические работы и опыт отечественных и зарубежных ученых и специалистов.

Научная новизна исследования состоит в следующем:

- выполнен анализ необходимости и возможностей использования современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов различных классов;

- предложены методы и алгоритмы оценки эффективности использования отдельных решений в составе современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов;

- предложен подход к выбору критериев соответствия категорий и классов приемлемых организационно-технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием в объектах реконструкции;

- исследованы проблемы практики внедрения избранных ор~анизгционне-технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов.

Практическая значимость диссертации заключается в создании методов, средств и разработке практических рекомендаций в части оценки эффективности использования отдельных решений и классов решений в области современных систем управления зданием при реконструкции основных элементов, инженерных систем, технологических циклов и иных составляющих эксплуатируемых объектов.

На основе разработанного алгоритма оценки решений в области современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов предложен подход к построению и практической программной реализации компьютерных систем поддержки принятия организационно-технологических и технических решений при внедрении элементов, составляющих концепцию "интеллектуального здания", в эксплуатируемые объекты различных классов в процессе реконструкции.

Практическая значимость диссертационного исследования подтверждается внедрением полученных результатов.

Внедрение результатов. Основные результаты диссертации (полученные методы и алгоритмы оценки эффективности использования отдельных решений в составе современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов, общий и частные подходы к выбору и анализу критериев соответствия категорий и классов приемлемых организационно-

технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием в объектах реконструкции и проч.) внедрены в Обществе с ограниченной ответственностью "Центр по проектированию и строительству жилых и общественных зданий "ПОЛИКВАРТ"" (ООО Центр "ПОЛИКВАРТ") при реализации нескольких проектов по реконструкции жилых и общественных зданий в г. Москва.

Отдельные части выполненного исследования использованы в процессе подготовки и переподготовки специалистов на кафедрах системного анализа в строительстве и информационных систем и технологий управления строительством Московского государственного строительного университета (МГСУ).

Использование результатов работы подтверждено справками о внедрении.

Апробация работы. Содержание и результаты диссертационного исследования неоднократно докладывались на российских и международных конференциях и семинарах (59 региональная научно-техническая конференция "Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика" [1]; II междунар. науч.-практ. конференция "Моделирование. Теория, методы, средства", Новочеркасск, 2002 [2]; VI и VII (международная) научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и докторантов "Строительство - формирование среды жизнедеятельности", Москва, МГСУ, 2004 [3,8]; Всероссийская научно-техническая конференция "Актуальные вопросы строительства. Вторые Соломатовские чтения", Саранск, МГУ им. Н.П. Огарева, 2003 [5]), обсуждались и одобрены на заседаниях и семинарах кафедры системного анализа в строительстве (2002-2004гг.), совете Специального факультета систем автоматизации проектирования (СФ САПР) (2002-2004гг.) МГСУ, секции "Строительство" Российской инженерной академии (20032004гг.).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 9 научных работах, общим объемом 1,5 п.л., в том числе лично соискателем - 1,0 п.л.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, отражающих содержание выполненного исследования, основных выводов и предложений, библиографического списка, состоящего из 117 наименований, и приложений.

На защиту выносятся положения, составляющие научную новизну диссертационного исследования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение диссертационной работы содержит обоснование актуальности темы исследования, новизны научно-технической гипотезы, формулировку цели, задач, решение которых определяет достижение поставленной цели, объекта и предмета диссертационного исследования. Сформулирована научная новизна и практическая значимость результатов работы.

Методологическая схема. отражающая взаимосвязь основных составляющих диссертационного исследования, представлена на рис. 1.

Рис. 1. Методологическая схема исследования

-8В первой главе диссертации выполнен анализ существующей практики реконструкции эксплуатируемых зданий и сооружений с точки зрения объективных оснований для внедрения современных систем управления зданиями.

Следует с удовлетворением отметить, что теория организации реконструкции зданий и сооружений, как составная часть теории организации строительного производства в целом, сегодня представляет собой методологически стройную научную дисциплину, становление которой - заслуга выдающихся отечественных ученых-строителей, представлявших и представляющих разные поколения развития этой области знаний: Э.И. Гендель, И.Г. Иванов, Н.И. Онуфриев, Е.В. Поляков, Т.Н. Цай, А.К. Шрейбер, К.А. Шрейбер, П.Г, Грабовый, В.А. Большаков, Г.С. Гранов и др.

Несмотря на тот факт, что собственно термин "реконструкция" часто отождествляют с понятием "строительство", процесс реконструкции эксплуатируемых зданий и сооружений обладает целым рядом особенностей, среди которых можно выделить следующие основные (по В.А. Большакову):

- совмещение во времени и в пространстве процессов строительного производства с одновременным функционированием объекта реконструкции во время выполнения строительно-монтажных работ;

- индивидуальность объемно-планировочных, конструктивных и иных решений;

- стесненность, иногда - весьма значительная, строительной площадки и зоны производства работ;

- ограниченная возможность механизации и автоматизации процессов реконструкции зданий и сооружений;

- ограничения по срокам при проведении основных строительно-монтажных работ;

- значительные объемы работ по обследованию, разборке, замене и усилению конструкций зданий и сооружений и проч.

Кроме того, среди факторов, влияющих на возможность внедрения элементов современных систем управления зданиями в эксплуатируемые объекты в процессе реконструкции, кроме перечисленных выше, можно выделить следующие:

- внесение изменений в конструкции и инженерное оборудование зданий и сооружений, вызванное необходимостью смены элементов технологического цикла и/или производственных процессов;

- возможное изменение основных геометрических и объемно-планировочных параметров здания или сооружения;

- демонтаж старого и монтаж нового инженерного, технологического и иного оборудования;

- возможная перестройка инфраструктуры объекта (инженерные коммуникаций и проч.).

При проектировании и производстве работ по реконструкции эксплуатируемых зданий и сооружений сегодня все чаще возникает обоснованный вопрос: следует ли внедрять в конкретный объект элементы систем управления зданием? Если "да", то каким образом и какие именно?

Следует иметь в виду и тот не лишенный оснований факт, что наиболее приемлемым, а во многих случаях - единственно возможным, этапом жизненного цикла строительных объектов для внедрения современных систем класса "интеллектуального здания" становится именно стадия реконструкции строительного объекта. Это очевидно, поскольку производство основных строительно-монтажных работ при этом можно планировать в двух направлениях - собственно работы по реконструкции объекта и работы по внедрению в объект элементов новых систем.

В общем случае, новые решения класса "интеллектуального здания", применение которых в разной степени возможно на этапе реконструкции зданий и сооружений, могут быть отнесены к одной или нескольким следующим основным категориям (по А.А. Волкову): автоматизация систем и процессов; безопасность; информация и коммуникации; оптимизация использования ресурсов; функциональное/техническое соответствие и гибкость; экология; эргономика и комфорт (рис. 2).

СТРОИТЕЛЬСТВО

РЕКОНСТРУКЦИЯ

Рис. 2. Основные категории решений класса "интеллектуального здания"

Преимущества использования подобных технических и технологических решений в управлении инженерным оборудованием и иными системами, объектами и процессами во вновь возводимых современных зданиях и сооружениях не вызывают сомнения, а степень внедрения и практического использования таких решений определяется, как правило, лишь классом объекта (и, соответственно, - его позиционированием на рынке недвижимости) и, в конечном итоге, - реальным финансированием.

Несколько иначе дело обстоит с реконструируемыми объектами. Принципиально не умаляя достоинств использования подобных решений, в этом случае проектировщику приходится принимать во внимание множество ограничивающих факторов, отличающих процесс реконструкции от процесса строительства новых объектов (см. выше). Однако, проведенный в диссертации анализ, показывает, что картина оценки целесообразности внедрения тех или

иных решений, за исключением обозначенных ограничений, принципиально не изменяется: решение принимается исходя из класса объекта, наиболее реальных перспектив его эксплуатации и выбранной схемы финансирования конкретного проекта.

Главными принципами организационно-технологического проектирования реконструкции при этом остаются следующие (по В.А. Большакову):

- максимальное совмещение строительно-монтажных работ с производственными процессами реконструируемого предприятия (эксплуатируемого объекта);

- обеспечение реконструкции объектов с минимальным перерывом в эксплуатации;

- обеспечение возможности выполнения строительно-монтажных работ современными индустриальными (автоматизированными и механизированными) методами.

Таким образом, проведенный в первой главе диссертации анализ показал, что важной и актуальной сегодня является задача совершенствования теории и практики организации строительного производства при реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением элементов современных систем управления зданием на основе использования оригинальных методов и алгоритмов оценки отдельных решений в соответствии с новыми принципами функционального управления строительными зданиями и сооружениями (по А.А Волкову).

Вторая глава диссертации посвящена анализу организационно-технологических и технических решений и методов организации реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением элементов современных систем управления зданием. Предложены методы опенки эффективности использования отдельных решений в составе современных систем управления зданием при реконструкции, построен алгоритм оценки решений в составе современных систем управления зданием.

Анализ возможности и целесообразности применения конкретных организационно-технологических и технических решений в составе элементов систем управления зданием, планируемых для практического внедрения в процессе реконструкции, предлагается проводить исходя из оценки следующих групп факторов: организационные, технологические, экономические и прочие (рис. 3):

Рис. 3. Основные группы факторов, влияющих на выбор решений

Первая группа факторов отражает объективную возможность внедрения выбранных решений с точки зрения организации строительного производства при реконструкции зданий и сооружений. Одним из основных факторов при этом является оценка сроков выполнения работ.

Вторая группа факторов связана с анализом возможностей применяемых технологий, т.е. - насколько выбранные решения возможно реализовать на данном объекте в принципе, а так же с какими затратами (материально-техническими, временными и проч.) это может быть связано.

Экономические факторы определяют объективные ограничения, в рамках которых может изменяться оценка организационных и технологических факторов.

К прочим относятся факторы, не вошедшие в первые три группы, например - субъективные предпочтения лиц, принимающих решения, ограничения архитектурного плана, экологические аспекты, соответствие действующей нормативно-правовой базе и проч.

Таким образом, оценка эффективности применения конкретных организационно-технологических и технических решений строится на основе многокритериального анализа упомянутых групп факторов. Для решения этой задачи в диссертации адаптированы два метода: целевое программирование и метод аналитических иерархий (по Л.А. Матвееву). В первом случае выделенные цели представлены в задачах как изменяемые ограничения. Это метод оценки организационно-технологических и технических решений, практически реализуемый на основе линейных моделей, построен на основе испотьзования итеративных процедур, дающих возможность исследовать альтернативные решения и выбрать наилучшие из них. Использование второго метода -аналитических иерархий - основано на построении модели субъективной оценки альтернатив. В этом случае требуется назначение оценок каждой из альтернатив по каждому из используемых критериев и весов критериев, отражающих их относительную важность. Для окончательного решения и выбора лучшей альтернативы по каждой из них рассчитываются взвешенные средние оценки. Для назначения оценок альтернатив и их весов используется метод аналитических иерархий, представляющий собой хорошо структурированный подход к решению подобных задач на основе попарного сравнения альтернатив и весов.

На рис. 4 приведен укрупненный алгоритм оценки эффективности применения конкретных организационно-технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов на основе классической (по Л.А. Матвееву) последовательности шагов целевого программирования. Следует иметь в виду тот факт, что особенностью целевого программирования является невозможность сравнения различных альтернатив решения на основе полученных значений целевой функции, поскольку веса отклонений в целевой функции меняются от итерации к итерации. Таким образом, сравнение величин целевых функций не имеет смысла, так как они выражают различные требования. В этом случае сравниваются собственно альтернативные решения (суть - значения управляемых переменных), а не значения целевых функций.

I—ш

_оц

Определение управляемых переменных

I—ш

Уста

Установление жестких ограничений задачи

Определение целей и целевых значений

Построение системы ограничений

1—СО

I трг

Трансформация ограничений в целевые

Анализ управляемых переменных

Анализ переменных, выражающих отклонения

Определение нежелательных отклонений

Установка приемлемых весов отклонений

I—ш-

Собственно решение задачи

I—ш-

Анализ полученного решений

и-™;

Построение целевой функции нежелательных отклонений

Оценка весов отклонений

Решение приемлемо''

Коррекция весов отклонений

КОНЕЦ

Рис. 4. Укрупненный алгоритм оценки эффективности применения конкретных организационно-технологических и технических решений

В рамках представленного алгоритма целевые ограничения показывают, насколько точно конкретное решение обеспечивает достижение поставленной цели. Отличия т.н. "мягких" целевых ограничений от "жестких" в рамках представленного алгоритма может быть иллюстрировано их математической записью.

Для "жестких" ограничений: 1;

Щ=10;

=100.

Для "мягких" целевых ограничений:

»", + Д7-Д>1;

1У3 +Д"2 -д*, =10;

>Гз+Дз-д;=100.

При этом, ДрД^,Д",,Д{,Д2,Д+3 >0. Введенные переменные Д;,Д~,ДЗ,Д%Д},Д*3 определяют разброс (или отклонение) каждого из ограничений от их целевого значения, определяемого правой частью. Переменные Д~,Д-2.Д~, определяют недовыполнение целевого требования, а переменные Л^, А\, Л* - перевыполнение целевого требования.

На практике число "мягких" и "жестких" целевых ограничений никак не нормируется и определяется в каждом конкретном случае спецификой проекта реконструкции.

Целевая функция в рамках данного алгоритма может быть в общем виде выражена следующим образом:

]Г—(vfA; + v* Д* )-* min,

/ f,

где:

rt - правая часть / -го целевого ограничения,

v~ и v* - веса i-й переменной, выражающие желательность отрицательных и положительных отклонений от заданных целей в смысле недовыполнения или перевыполнения содержащихся в них требований.

При использовании второго метода - аналитических иерархий, основанного на построении модели субъективной оценки альтернатив, для решения большинства задач в диссертации используется следующая (по Л.А. Матвееву) адаптированная шкала оценки альтернатив:

1. Альтернативы признаются равноценными.

2. Между равноценностью и незначительным предпочтением.

3. Незначительное предпочтение.

4. Между умеренным и средним предпочтением.

5. Среднее предпочтение.

6. Между средним и сильным предпочтением.

7. Сильное предпочтение.

8. Между сильным и полным предпочтением.

9. Полное предпочтение.

Третья глава исследования описывает соответствие категорий и классов приемлемых организационно-технологических и технических решений в объектах реконструкции.

Рассмотрены вопросы определения адекватности степени внедрения отдельных организационно-технологических и технических решений и взаимно однозначного соответствия категорий и классов.

На основе анализа данных, полученных в результате применения решений, обоснованных во второй главе настоящей работы, в диссертации предложен следующий набор классов приемлемых организационно-технологических и технических решений, используемых в процессе реконструкции эксплуатируемых объектов в контексте предмета исследования:

- I класс - приведение эксплутационных, функциональных и иных характеристик здания или сооружения в соответствие с проектными, конструкций, инженерного и иного оборудования и систем;

-14- II класс - приведение эксплутационных, функциональных и иных характеристик здания или сооружения в соответствие с современными действующими требованиями, конструкций, инженерного и иного оборудования и систем;

- III класс - незначительное изменение эксплутационных, функциональных и иных характеристик здания или сооружения, конструкций, инженерного и иного оборудования и систем;

- IV класс - существенное изменение эксплутационных, функциональных и иных характеристик здания или сооружения, конструкций, инженерного и иного оборудования и систем;

- V класс - изменение подавляющего большинства эксплутационных, функциональных и иных характеристик здания или сооружения, конструкций, инженерного и иного оборудования и систем. «

I и II классы соответствуют т.н. малой реконструкции, а IV и V - полной {коренной) реконструкции объектов в смысле принятой терминологии. III класс является граничным и может в той или иной степени соответствовать обоим ,

понятиям. Объекты реконструкции при этом классифицируются по степени сложности на три категории:

1) несложные;

2) сложные;

3) особо сложные.

Проведенный в диссертации анализ позволил предложить следующую обобщенную таблицу соответствия классов и категорий приемлемых организационно-технологических и технических решений в объектах реконструкции (табл. 1).

Табл. 1. Условное соответствие

классов и категорий приемлемых организационно-технологических и технических решений

Категории / классы решений 1 II III IV V

Автоматизация систем и процессов - - +/- + +

Безопасность + + + + +

Информация и коммуникации - +/- + + +

Оптимизация использования ресурсов - +/- +/- + +

Функциональное/техническое соответствие и гибкость - - - +

Экология +/- +/- +/- + +

Эргономика и комфорт - - +/- -г/- +

Условные обозначения, принятые в табл. 1: "-" - решения "категория - класс", как правило, не применяются; "+" - решения "категория - класс", как правило, применяются; "+/-" - применение решений "категория - класс" определяется спецификой проекта в каждом конкретном случае;

Следует отметить, что приведенная таблица носит, во многом, условно обобщающий характер, т.к. многие проектные решения обладают сегодня выраженной индивидуальностью и Не поддаются оценке в общем виде.

Тем не менее, полученные результаты вполне могут быть использованы как теоретическая основа для дальнейшего анализа практики применения отдельных

организационно-технологических и технических решений класса "интеллектуального здания" в процессе реконструкции эксплуатируемых объектов.

В четвертой главе рассмотрены проблемы практики внедрения выбранных организационно-технологических и технических решений на основе использования авторского надзора и направленного мониторинга соответствия процессов и результатов строительного производства проектным решениям, отдельные вопросы построения и коррекции информационной модели реконструируемого объекта.

Предложен подход к проектированию и созданию компьютерных систем поддержки организационно-технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых * объектов.

Проведенный в диссертации анализ показывает, что практика внедрения выбранных организационно-технологических и технических решений при , реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением элементов современных

систем управления зданием сопряжена со значительными трудностями, природа которых во многом пересекается с трудностями внедрения таких решений в процессе строительства новых зданий и сооружений.

Одной из основных проблем при этом становится соответствие процессов и результатов реконструкции проектным решениям, обоснованным специалистами на подготовительной стадии. Для решения подобных проблем в диссертации применен адаптированных подход к проектированию, построению и использованию систем направленного мониторинга соответствия процессов и результатов строительного производства проектным решениям, предложенный А.А Волковым и Д.А. Кариковым. Такой подход основан на перманентном, в том числе - автоматизированном контроле изменяемых тематической информации и данных о состоянии реконструируемого объекта.

В процессе реконструкции мониторинг распространяется на собственно конструкции, технологии строительного производства, строительные материалы и изделия, а также на инженерные и иные системы (рис. 5).

Рис. 5. Классификация областей направленного мониторинга процессов и результатов

реконструкции

-16-

ОСНОВНЫЕ ВЬШОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Анализ существующей практики реконструкции эксплуатируемых зданий и сооружений и современное состояние научно-технического прогресса в области строительства позволили сформулировать научно-техническую гипотезу диссертации, заключающуюся в предположении объективной возможности совершенствования теории и практики организации строительного производства при реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением элементов современных систем управления зданием (от англ. Building Management Systems -BMS) на основе использования оригинальных методов и алгоритмов оценки отдельных решений в соответствии с новыми принципами функционального управления строительными объектами Установлено, что наиболее приемлемым, а во многих случаях - единственно возможным, этапом жизненного цикла строительных объектов для внедрения современных систем класса "интеллектуального здания" становится именно стадия реконструкции. Предложены объективные основания для внедрения элементов современных систем управления зданиями в процессе реконструкции эксплуатируемых объектов. Выполнен анализ необходимости и возможностей использования элементов современных систем управления зданием (автоматического управления инженерным и иным оборудованием, системами, объектами, процессами проч.) при реконструкции эксплуатируемых объектов различных классов.

2. Выполнен анализ организационно-технологических и технических решений и методов организации реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением элементов современных систем управления зданием. Анализ возможности и целесообразности применения конкретных организационно-технологических и технических решений в составе элементов систем управления зданием, планируемых для практического внедрения в процессе реконструкции, предлагается проводить исходя из оценки следующих групп факторов: организационные, технологические, экономические и прочие.

3. Предложены методы оценки эффективности использования отдельных решений в составе современных систем управления зданием при реконструкции, построен алгоритм оценки решений в составе современных систем управления зданием. Для решения этой задачи в диссертации адаптированы два метода: целевое программирование и метод аналитических иерархий. При использовании метода аналитических иерархий, основанного на построении модели субъективной оценки альтернатив, для решения большинства задач в диссертации построена адаптированная шкала оценки альтернатив.

4. Исследованы проблемы соответствия категорий и классов приемлемых организационно-технологических и технических решений в объектах реконструкции. На основе анализа данных, полученных в результате применения решений, обоснованных во второй главе настоящей работы, в диссертации предложен оригинальный набор классов приемлемых организационно-технологических и технических решений, используемых в процессе реконструкции эксплуатируемых объектов в контексте предмета исследования. Проведенный в диссертации анализ позволил предложить обобщенную таблицу

соответствия классов и категорий приемлемых организационно-технологических и технических решений в объектах реконструкции. Рассмотрены вопросы определения адекватности степени внедрения отдельных решений и взаимно однозначного соответствия категорий и классов.

5. Рассмотрены проблемы практики внедрения выбранных организационно-технологически?; и технических решений на основе использования авторского надзора и направленного мониторинга соответствия процессов и результатов строительного производства проектным решениям, отдельные вопросы построения и коррекции информационной модели реконструируемого объекта. Установлено, что практика внедрения выбранных организационно-технологических и технических решений при реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением элементов современных систем управления зданием сопряжена со значительными трудностями, природа которых во многом пересекается с трудностями внедрения таких решений в процессе строительства новых зданий и сооружений. Одной из основных проблем при этом становится соответствие процессов и результатов реконструкции проектным решениям, обоснованным специалистами на подготовительной стадии. Для решения подобных проблем в диссертации применен адаптированных подход к проектированию, построению и использованию систем направленного мониторинга соответствия процессов и результатов строительного производства проектным решениям.

6. Предложен подход к проектированию и созданию компьютерных систем поддержки организационно-технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов.

7. Выполненная работа, полученные в диссертации теоретические и практические результаты позволяют определить основные направления дальнейших научных исследований в рамках рассматриваемой предметной области:

- дальнейшее совершенствование теории и практики реконструкции эксплуатируемых объектов с позиций комплексной переориентации дальнейшего функционирования зданий и сооружений в соответствии с принципами функционального управления на уровне решений класса "интеллектуальных зданий";

- разработка основ автоматизации процессов экспертного анализа организационно-технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов;

- разработка методов динамической переоценки организационно-технологических и технических решений в соответствии с изменяющимися внешними условиями (финансированием, нормативно-правовой базой, целесообразностью всех смыслов и проч.);

- анализ инновационной и инвестиционной привлекательности проектов реконструкции зданий и сооружений в соответствии с изложенными принципами, разработка методов повышения инновационной и инвестиционной привлекательности подобных проектов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Глазунов A.C., Копытин М.В., Ковылин Д.Н. Проектирование элементов информационного обеспечения строительства // Материалы 59-й региональной научно-технической конференции "Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика". - Самара: СамГАСА, 2002. - с. 9394.

2. Волков A.A., Ибрагимов П.М., Копытин М.В. Моделирование управленческого консультирования в организации строительства // Материалы II междунар. науч.-практ. конференции "Моделирование. Теория, методы, средства". - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), - 2002. - Ч. 2. - с. 24-25.

3. Волков A.A., Копытин М.В., Глазунов A.C. Особенности моделирования процессов управления в строительстве // Материалы VI (международной) науч.-практ. конф. "Строительство - формирование среды жизнедеятельности". - М,: МГСУ, 2003. - Кн. 1.-с. 216-217.

4. Волков A.A., Копытин М.В. Реконструкция зданий и сооружений с внедрением элементов "интеллектуального здания" // Сб. науч. тр. "Системный анализ, управление и обработка информации в строительстве". - Вып. №2. - М.: МГСУ, 2003. - с. 42-45.

5. Копытин М.В. Организационно-технические методы реконструкции зданий и сооружений с изменением функционального назначения // Материалы Всерос. науч.-техн. конф. "Актуальные вопросы строительства. Вторые Соломатовские чтения". - Саранск: МГУ им. Н.П. Огарева, 2003. - с 95-96.

6. Копытин М.В. Организация реконструкции строительных объектов с изменением функционального назначения // Сб. науч. тр. каф. ИСТУС МГСУ / Информационные системы и технологии управления строительством. - Вып. №1. - М.: МГСУ, 2003. - с. 138-140.

7. Волков A.A., Копытин М.В. Внедрение современных систем управления зданием в процессе реконструкции эксплуатируемых объектов // Сб. науч. тр. "Системный анализ, управление и обработка информации в строительстве". -Вып. №4. - М.: МГСУ, 2003. - с. 15-18.

8. Копытин М.В. Реконструкция строительных объектов с переориентацией профиля эксплуатации // Материалы VII (международной) науч.-практ. конф. "Строительство - формирование среды жизнедеятельности". -М.: МГСУ, 2004. - Кн. 2. - с. 335-337.

9. Копытин М.В. Некоторые аспекты реконструкции зданий и сооружений // Сб. науч. тр. МИКХиС / Под. общ. ред. С.М. Яровенко. - М.: МИКХиС, 2004. -с. 122-123.

Лицензия JIP №020675 от 09.12.1997г. Московский государственный строительный университет

Подписано в печать 25.10.2004. Формат 60x84 1/16 Печать R1SOGRAPH

Объем 1,0 пл._Тираж 100_Заказ № 6/н_

КОПИ-ЦЕНТР св. 77:07:10429 Москва, ул. Енисейская, 36

РНБ Русский фонд

2006-4 5369

ОН :ж