Проектирование систем мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений в САПР объектов строительства

Викулин, Денис Юрьевич

Системы автоматизации проектирования (по отраслям)

автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Проектирование систем мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений в САПР объектов строительства

кандидата технических наук: Викулин, Денис Юрьевич
город: Москва
год: 2010
специальность ВАК РФ: 05.13.12
цена: 450 рублей

Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Проектирование систем мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений в САПР объектов строительства»

Автореферат диссертации по теме "Проектирование систем мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений в САПР объектов строительства"

На правах рукописи

Викулин Денис Юрьевич

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ В САПР ОБЪЕКТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА

Специальность:

05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 при

Москва-2010

004617803

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете (ГОУ ВПО МГСУ).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Волков Андрей Анатольевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Чулков Виталий Олегович кандидат технических наук Болгов Сергей Владимирович

Ведущая организация:

Открытое акционерное общество (ОАО) «Моспроект».

Защита состоится 23 декабря 2010 года в 16.00 на заседании

диссертационного совета Д212.138.01 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, ауд. 326 (УЛК).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан 22 ноября 2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета //

/у / Куликова Е.Н.

-3-

Общая характеристика работы

Актуальность темы

К настоящему времени рыночная экономика сформировала требования к повышению качества, конкурентоспособности и безопасности выпускаемой строительной продукции, осуществляемых работ и услуг строительными организациями Российской Федерации. Осознание сложившихся направлений развития строительного комплекса России позволило архитекторам, инженерам и ученым сосредоточить свои усилия на обеспечении соответствия уровня строительных работ требованиям энергоэффективности, экологической безопасности и комфорта.

Производство строительной продукции должно быть ориентировано на удовлетворение всех требований участников ее создания и эксплуатации, включая строительные и эксплуатирующие организации, инвесторов строительства, конечных потребителей и др. Именно эти участники жизненного цикла объектов строительства, заинтересованы в эксплуатационном качестве зданий, сооружений, в том числе ее энергоэффективности. А это, в свою очередь, требует разработки систем автоматизации строительных процессов для каждого участника каждого этапа жизненного цикла зданий, сооружений. Такие системы автоматизации призваны обеспечивать контроль потребительских характеристик зданий и сооружений, в том числе и путем проведения постоянного мониторинга их энергоэффективности.

Рыночные аспекты изменяют условия строительства и требуют нового подхода к созданию и использованию уже разработанных САПР. С одной стороны, разнообразие функций и широкий круг участников строительства предполагает высокую интенсивность потоков информации на всех этапах жизненного цикла объектов строительства. С другой стороны, значительно повысились требования к эффективности проектирования строительного производства, позволяющего изменять условия функционирования здания, сооружения на этапе переустройства в рамках сохранения специализации его функционирования. Этап переустройства объекта требует информирования участников строительства, эксплуатационных служб и конечных потребителей услуг здания, сооружения о результатах контроля изменений его технических характеристик, заложенных проектом и реализуемых в процессе функционирования.

Жизненный цикл объекта строительства, реализованного по инвестиционно-строительному проекту, можно характеризовать схемой «петли качества», включающей закономерности формирования фаз и этапов осуществления строительного проекта. Причем участие строителей в этой фазе «потребления» строительной продукции связано с тем фактом, что именно строители, как «реализаторы» инвестиционно-строительных проектов, в полной мере владеют знаниями о технических характеристиках жилища и умениями поддерживать стабильность этих характеристик путем переустройства (ремонтами всех видов, реконструкцией, реставрацией и др.) на этапе эксплуатации. При этом формирование технических особенностей здания, сооружения, основанное на расчетах и реализации системных параметров типа долговечности, надежности

функционирования и прочих, определяет длительность эксплуатационной фазы строительного объекта.

Параметры зданий и сооружений, формирующие их энергоэффективность, закладываются уже на прединвестиционнсй и инвестиционной фазах этапов жизненного цикла здания, сооружения. При этом энергоэффективность становится обобщенной характеристикой функционирования здания, сооружения, заложенного при проектировании и реализуемого умелыми потребителями в процессе эксплуатации. Такой подход к определению энергоэффективности актуализирует разработку научных основ, методов и средств контроля и способов повышения энергоэффективности продукции в строительстве и в ее производственной и эксплуатационной базе. Причем для проведения автоматизации процедуры мониторинга изменений здания, сооружения в процессе переустройства с целью повышения энергоэффективности могут быть использованы модели системы обработки данных и документации (СОДД по Мохову А.И.), используемые в современных САПР объектов строительства.

Таким образом, потребность в проведении диссертационного исследования определяется необходимостью в обеспечении САПР объектов строительства средствами автоматизированной СОДД, позволяющими сформировать комплексный мониторинг энергоэффективности зданий, - сооружений при их переустройстве и осуществлять его в процессе функционирования объектов. Названная потребность обосновывает актуальность темы диссертационного исследования.

Привлечение к исследованию средств системотехники и комплексотехники строительства позволяет сформировать ряд направлений исследований, связанных с увеличением наполнения и продолжительности жизненного цикла строительного объекта, внедрением новых прогрессивных технологических и конструктивных решений, совершенствованием технологий проектных и строительных работ по переустройству и упрощению условий эксплуатации объекта. Весь ход развития отечественной отрасли строительства объективно способствовал и обеспечивал формирование идеи переустройства, как основы создания перспективных проектных решений. Проблемам строительного переустройства посвятили свои исследования отечественные ученые: Афанасьев В.А., Большаков В.А., Булгаков С.Н., Волков A.A., Гинзбург A.B., Гранов Г.С., Гусаков A.A., Ефименко А.З., Ильин Н.И., Киевский JI.B., Мохов А.И., Олейник П.П., Теличенко В.И., Чулков В.О. и многие другие.

Можно учесть при переустройстве изменения, полученные в предыдущих циклах проектирования этого (прототип) или подобных (аналог) объектов и закрепить их в виде норм проекта переустройства строительного объекта. Тем самым, будут зафиксированы закономерности повышения значений характеристик, востребованных конечным потребителем, в частности, так можно разработать и внедрить технологию формирования энергоэффективности здания, сооружения. Исследования показали, что и разработка и внедрение такой технологии становятся возможными при использовании при переустройстве здания, сооружения технологии т.н. «интеллектуального здания».

Окончательная формулировка актуальности диссертационного исследования включает необходимость в разработке и внедрении проектов

энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве на основе современных технологий автоматизации зданий, рассматриваемой как новый подход к автоматизированному проектированию, включая постановку, формализацию и типизацию проектных процедур и процессов проектирования, вопросы выбора методов и средств для применения в САПР объектов строительства.

Кроме того, проведенное исследование может быть отнесено к научным основам реализации жизненного цикла «проектирование-производство-эксплуатация», построения интегрированных средств управления проектными работами и унификации прикладных протоколов информационной поддержки.

Изложенное определяет актуальность выбранной темы диссертационного исследования, которое соответствует п.п.1,6 паспорта специальности 05.13.12 -Системы автоматизации проектирования (строительство), представляет собой решение актуальной задачи, обладающей научной новизной и практической значимостью. Это, в свою очередь, обусловило востребованность полученных результатов диссертационной работы.

Цель исследования - автоматизация проектирования систем мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве в САПР объектов строительства.

Задачи исследования:

- анализ отечественной и зарубежной теории и практики автоматизации формирования проектных решений, направленных на повышение энергоэффективности и обеспечения ресурсосбережения строительных объектов на этапе их переустройства;

- исследование принципов автоматизации проектирования расширенных функций строительных объектов при их переустройстве;

- разработка и обоснование использования моделей мониторинга зданий, сооружений в процессе их переустройства при повышении энергоэффективности зданий, сооружений средствами подсистем САПР;

- обоснование применения энергоэффективных технологий в формировании проектов мониторинга в САПР объектов строительства;

- экспериментальная практическая проверка разработанных систем мониторинга для повышения энергоэффективности в процессе функционирования конкретных зданий, сооружений на этапе переустройства.

Объект исследования - системы автоматизации архитектурно-строительного проектирования.

Предмет исследования - автоматизированное проектирование систем мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений на этапе переустройства.

Научно-техническая гипотеза предполагает возможность повышения энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве на основе использования разработанных проектов систем мониторинга в САПР объектов строительства.

Методологические и теоретические основы исследования: работы отечественных и зарубежных ученых в области теории функциональных систем, системотехники и комплексотехники строительства, инфографии, теории и практики автоматизации зданий, энергоэффективных зданий, а также предметно-

ори&ггированные прикладные исследования по автоматизации проектирования в строительстве.

Достоверность результатов обеспечена применением обоснованных теоретических и экспериментальных методов, аппарата инфографического моделировали, а также результатами использования разработанных технологий формирован®, энергоэффективности реальных объектов - зданий, сооружений в городе Москве кри их переустройстве и эксплуатации.

Научная нбвпзна выносимых на защиту результатов исследования заключается в следующем:

- разработан и применен пакет инфографических моделей для автоматизации выбора проектных решений мониторинга при осуществлении строительного переустройства энергоэффективных зданий, сооружений;

- разработана модель комплексного мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений и их инженерного оборудования в САПР объектов строительства;

- разработан подход к формированию «интеллектуальных» технологий повышения энергозффективности здания, сооружения на этапе переустройства в САПР объектов строительства;

- разработан подход к проектированию интегрированных информационных систем комплекадого мониторинга энергоэффективности здания, сооружения на этапе переустройства в САПР объектов строительства.

Практическая значимость работы и внедрение результатов заключается в создании и применении проектов повышения энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве, в создании комплексного мониторинга зданий, сооружений для поддержания заданного или повышения уровня экгргоэффективности. Внедрение созданной модели комплексного мониторинга позволило повысить качество обслуживания зданий, сооружений на этапе их эксплуатации, обеспечить эффективность систем автоматики в управление инженерными подсистемами зданий. Практическое использование результатов исследования создало возможность значительно увеличить срок службы инженерного оборудования и сформировало условия для сохранения энергоэффективности ряда зданий, сооружений города Москвы.

Апробация работы

Содержание и результаты диссертации неоднократно докладывались на российских и международных конференциях, обсуждались и одобрены на заседаниях и семинарах кафедр системного анализа в строительстве (САС) и ИСТАС (2008-2010гг.) ГОУ ВПО МГСУ, Научно-методического совета по информационным системам и технологиям науки и образования в области строительства (НМС ИСТ) при Международной Ассоциации строительных вузов (АСВ) и Учебно-методическом объединении (УМО) вузов Российской Федерации в области строительства (2008, 2010гг.), научных и научно-методических семинарах проектных организаций отрасли строительства РФ (Московском городском семинаре «Проблемы интеллектуализации технических систем» (20062010гг. и др.).

Пуиликации

Материалы диссертации опубликованы в 6 работах, в том числе - в 2 работах в научных изданиях, входящих в действующий перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Список использованной литературы содержит 160 наименований. Работа изложена на 155 страницах машинописного текста, включает 25 рисунков, 14 таблиц.

Содержание диссертации соответствует п.п. 1,6 Паспорта специальности 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (строительство).

Основное содержание работы

В первой главе проведен анализ существующих технологий формирования энергоэффективности зданий и сооружений. Показано, что ведущим направлением развития строительного комплекса в России и за рубежом становится создание энергосберегающего дома, в том числе переустройство энергозатратных зданий, сооружений и преобразование их в энергоэффективные. Инвестиционно-строительные проекты такого переустройства экономически выгодны и имеют государственную поддержку.

Основным результатом инвестиций в энергоэффективные проекты строительства является показатель, выражающий суммарную величину общей площади вновь построенного и введенного в эксплуатацию, либо переустроенного жилья. Аккумулирование и распределение инвестиционных ресурсов можно представить в виде модели на основе целевой функции: f-

n m Aij

S = IS— (l+djxpj), где:

w j"1 n.

S - общая площадь жилья, вновь построенного или переустроенного, кв.м; j - направления инвестирования, j=l ,2,.. .m (в зависимости от типа жилья); i - вид источника поступления инвестиционных ресурсов, i = 1,2,.. .п; fij - инвестиционные ресурсы, образованные за счет i-ro источника инвестирования и направляемые j-тое направление инвестирования, руб.;

Cj - расчетная стоимость 1 кв.м по j-ому направлению инвестирования, руб./кв.м;

dj - доля налоговых поступлений в стоимости одного квадратного метра по j-тому направлению инвестирования, зачисляемая в федеральный (региональный, муниципальный) бюджет;

Pj - доля налоговых поступлений, возвращаемых инвестору.

Сформированные в нормативных документах положения по обязательному энергетическому обследованию (энергоаудиту) показывают, что в формировании энергоэффективности строительных объектов значительную роль играет мониторинг. Реализация мониторинга позволяет достичь основные цели энергоаудита, объективно оценить и сформировать предложения по эффективному использованию ресурсов, включая: реальный расход потребления энергии и энергоресурсов; определения показателей энергоэффективности; определение потенциала энергосбережения и повышения энергоэффективности; составление перечня типовых мероприятий энергосбережения и их стоимостной оценки; составление энергетического паспорта объекта.

Проведенный анализ развития технологий переустройства зданий, сооружений с восстановлением функции ресурсосбережения с использованием современных технологий автоматизации зданий и мониторинга на ее основе позволил отобрать и применить соответствующие методологические подходы к разработке энергоэффективных зданий, сооружений. Методологическая схема исследования приведена на рис. 1.

Объекту исследований (блок 2), чем является системы автоматизации архитектурно-строительного проектирования, соответствует цель исследований (блок 1), состоящая в автоматизации проектирования систем мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве в САПР объектов строительства.

Объект (блок 2), исследуемый на предмет (блок 3), включающий методы и средства повышения энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве определяет область исследования (блок 4) и совместно с применением методологических и теоретических основ исследований (блок 6) используются для постановке и решении задач исследования (блок 5) и для выявления новизны решений (блок 6).

Задачи представляют собой систему мероприятий, начинающихся анализом отечественной и зарубежной теории и практики формирования проектных решений, направленных на восстановление ресурсосбережения строительных объектов на этапе их переустройства, включающих разработку и использование моделей, разработку соответствующих рекомендаций по формированию энергоэффективности зданий, сооружений и заканчивающихся экспериментальной практической проверкой полученных результатов исследования. Ожидаемый практический результат (блок 9,10) исследований направлен на повышение энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве.

1. Цель - автоматизация проектирования систем мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве в САПР объектов строительства.

5. Задачи:

- анализ отечественной и зарубежной теории и практики формирования проектных решений, направленных на повышение энергоэффективности и обеспечения ресурсосбережения строительных объектов на этапе их переустройства;

- исследование принципов расширения функций строительных объектов при их переустройстве;

- разработка и обоснование использования моделей мониторинга зданий, сооружений в процессе их переустройства при повышении энергоэффекгивности зданий, сооружений;

- обоснование применения энергоэффекгив-ных технологий интеллектуального здания в формировании проектов систем мониторинга в САПР объектов строительства;

2.Объект исследования - системы автоматизации архитектурно-

строительного проектирования.

8. Разработка методов решения задач исследования на основе комплексотехники строительства

^Экспериментальная проверка результатов диссертационной работы при переустройстве энергоэффективных зданий, сооружений в городе Москве

3. Предмет — АПР систем мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений на этапе переустройства.

4. Анализ практики реализации проектов мониторинга при переустройстве зданий, сооружений с повышением энергоэфективности

6. Работы отечественных и зарубежных ученых в области теории функциональных систем, системотехники и комп-лексотехники строительства, инфогра-фии, теории и практики интеллектуальных зданий, энергоэффективных зданий, а также предметно-ориентированные прикладные исследования по автоматизации проектирования

строительства.

7. разработан и применен пакет инфографических моделей для автоматизации выбора проектных решений мониторинга при осуществлении строительного

переустройства;

разработана модель комплексного мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений и их инженерного оборудования в САПР объектов строительства; разработан подход к формированию «интеллектуальных» технологий повышения энергоэффективности здания, сооружения на этапе переустройства в САПР; разработан подход к проектированию интегрированных информационных систем комплексного мониторинга энергоэффективности здания,

сооружения на этапе переустройства.

Рис. 1. Методологическая схема исследования

Во второй главе сформированы методические основы мониторинга режимов функционирования строительных объектов при их переустройстве. Для представления мониторинга как информационного сопровождения жизненного цикла функциональных строительных систем при их переустройстве был использована модель комплексного объекта переустройства (КОП), показанная в левой части изображения, приведенного на рис. 2 фиксирующую территорию, на которой расположено здание, сооружение и многослойную инфраструктуру их окружения.

Переустройство, ориентированное на энергоэффективность зданий, сооружений может охватывать каждый слой КОП. Преобразование изменений может быть зафиксировано соответствующим мониторингом функционирования слоев. Мониторинг должен охватывать все слои модели КОП, составляя при этом модель мониторинга, как показано на рис. 2.

При построении модели мониторинга КОП применены такие методологические средства представления как комплексный подход и инфографическое моделирование.

7 Потребители

6 Эксплуатационные услуги (традиционные и альтернативные)

5 Оборудование здания, сооружения

4 Технологическая . платформа

3 Здание, сооружение

2 Инженерные коммуникации

1 Территория (географическое положение, природные ресурсы, климат и др.)

Мониторинг потребителей

Мониторинг эксплуатационных услуг (традиционных и альтернативных)

Мониторинг оборудования здания, сооружения

Мониторинг технологической платформы

Мониторинг здания, сооружения

Мониторинг инженерных коммуникаций

Мониторинг территории (географического положения, природных ресурсов, климата и др.)

Рис. 2. Модель мониторинга КОП

Мониторинг формирует вокруг КОП специфическую информационно-интеллектуальную среду, обеспечивающую энергоэффективность здания, сооружения на всех этапах жизненного их цикла, в том числе, и на этапе переустройства.

Учет этапов цикла жизни объекта строительства позволяет получить следующие сочетания слоев КОП и этапов цикла жизни строительного объекта, формирующие различные варианты мониторинга и сформировать классификацию мониторингов, как показано в табл. 1.

Задача повышения энергоэффективности в системном объекте переустройства (СОП) решается в диссертационной работе созданием алгоритмов обработки данных в процедурах мониторинга. Контроль энергоэффективности определяется при опросе датчиков каждого из слоев СОП.

Табл. 1. Мониторинга комплексного объекта переустройства на этапах цикла жизни

объекта строительства

Этапы цикла ^чжизни объекта Слой ^чстроптсль-объекта Х^ства строительного^-^ переустройства 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. И.

Потребитель X

Эксплуатационные услуги (традиционные и альтернативные) X

Оборудование здания, сооружения X

Технологическая платформа X

Здание, сооружение + + + + (+) + X +

Инженерные коммуникации (х) (X) (х) (х) (х) (+) (х) X (X)

Территория (географическое положение, природные ресурсы, климат и др.) О (•) (.) (•) (•) (•) (•) X (.)

1. прединвестиционное исследование; 2. инженерные изыскания и проектирование; 3. материально-техническое снабжение; 4. подготовка и разработка строительных проектов; 5. строительство; 6. контроль, проведение испытаний и обследований; 7. отделка, благоустройство; 8. сдача в эксплуатацию и пуск объекта строительства; 9. эксплуатация строения; 10. строительное переустройство; 11. ликвидация, утилизация отходов.

(+) - мониторинг инженерных систем; + - пример интеллектуального мониторинга на основе системы мониторинга основных несущих конструкций; х - пример комплексного мониторинга; (х) - интеллектуальный мониторинг инженерных коммуникаций; (.) - пример интеллектуального мониторинга территории.

Проведение мониторинга может быть проведено с использованием алгоритма одного вида, приведенного ниже. Причем при сравнении полученных значений сигналов. Срч и заданных Срч 3№ определяют значение энергоэффективности каждого слоя СОП.

N-1 М-1 М-1 N-1 ш=р-1 п-ч-1 М-1 N-1

Срц= X Спч + X СрШ - X £ Стп + ( X Т, Сщп + X X Сщп

п=р т=0 т-0 п-0 т»0 п=0 т=р+1 п=ц+1

М-1 11=ч-1 т=р-1 N-1

+ Е ЕСщп + I £ Ст„) ,

т=р+1 п=0 т-0 п=ч+1

где:

- Cpq - сигнал от датчика р,ч в контролируемых рядах датчиков ш, п слоя СОП;

- т = 0,1.. р -1, р, р+1,.. .М-1 - число рядов датчиков системы, расположенных в одном ряду по горизонтали;

- п = 0, 1,... q -1, q , - число рядов датчиков системы, расположенных в одном ряду по вертикали.

Анализ сигналов от датчиков всех слоев СОП, с учетом данных мониторинга КОП выявляет слой, в котором произошло изменение ресурса энергоэффективности здания, сооружения, и определяет направление повышения энергоэффективности здания, сооружения путем применения тех или иных проектов переустройства с повышением энергоэффективности.

Таким образом, применение мониторинга позволяет выявить изменение ресурса энергоэффективности здания, сооружения во времени и оперативно восстановить этот ресурс за счет применения современных технологий автоматизации зданий, как показано на рис. 3.

Ресурс энергоэффективности здания

Рис. 3 Восстановление энергоэффективности здания, сооружения в процессе его переустройства с использованием технологии ИЗ. (ЗУЭ* - заданный уровень энергоэффективности)

Имеющимися средствами, заложенными в структуру ИЗ, дополняют резервы энергоэффективности оборудования здания, сооружения, проводят перераспределение функций между элементами технологической базы, переустраивая соответствующие слои системного объекта.

В главе 3 проведено исследование и разработка технологий формирования энергоэффективности зданий и сооружений при переустройстве на основе комплексного мониторинга. Созданные на основе ИЗ и применяемые на этапе переустройства здания, сооружения технологии могут расширить возможности мониторингов, приведенных в табл. 1. Эти технологии для различных сочетаний слоев КОП показаны в табл. 2.

Табл. 2. Технологии переустройства объекта строительства

Виды пере-^\^стройства Объекты ^^ переустройства ремонт реконструкция реставрация реновация реверса-ция

Эксплуатационные услуги (традиционные и альтернативные) (+) (+) (+) (+) (+)

Оборудование здания, сооружения (+) (+) (+) (+) (+)

Технологическая платформа (+) (+) (+) (+) (+)

Здание, сооружение (+) (+) (+) (+) (+)

Инженерные коммуникации (+) т т т т

Территория (географическое положение, природные ресурсы, климат и др.) т т т т т

(+) - интеллектуальные технологии, т - традиционные технологии.

В приведенной таблице показано, какие технологии переустройства объекта строительства соответствуют статусу «интеллектуальных», т.е. могут использовать современные технологии автоматизации зданий при оценке энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве.

Включение в состав охваченных мониторингом слоев КОП слоя «потребитель», например с применением методики оценки уровня комфортности обитания (УКО по Чулкову В.О.), позволяет сформировать структуру интегрированной информационной системы комплексного мониторинга энергоэффективности здания, сооружения (рис. 4).

Рис. 4. Структура интегрированной информационной системы комплексного мониторинга энергоэффективности здания, сооружения в САПР ОС

Охват датчиками слоев КОП, позволяет получить исходные данные для определения параметров технических систем, обеспечивающих «производство» энергоэффективности, и характеристик организационных систем,

обеспечивающих «потребление» энергоэффективности. Это, в свою очередь, позволяет выявить реальную энергоэффективость здания, сооружения, т.е. ту уменьшающуюся или увеличивающуюся ее часть за счет сберегающих или затратных действий потребителя. Именно эта цифра, в сравнении с зафиксированной в энергетическом паспорте, определит интервал значений, которые определены нормой энергоэффективности здания, сооружения. Если сравнение полученных значений определяет соответствие (превышение) показателей энергоэффективности - «ДА», то переустройство не требуется до результатов следующего мониторинга.

Если показатели энергоэффективности выходят за требуемую норму -«НЕТ», система обращается к базе данных проектов переустройства систем здания, сооружения и выбирает проектное решение, изменяющее значение энергоэффективности до требуемого. После реализации выбранного проекта, проводят оценку полученной энергоэффективности, и получают практическое подтверждение правильности выбора решения в процессе мониторинга (ДА) и фиксируют в энергетическом паспорте и в базе проектов энергоэффективных решений. Если - (НЕТ) выбранное решение отвергают и выбирают другое, «более» энергоэффективное».

Приведенная информационная технология позволяет- реализовать систему автоматизированного проектирования систем мониторинга (САПР СМ) в среде САПР объектов строительства за счет перебора проектов энергоэффективных решений в сформированной базе проектов.

В четвертой главе приведено описание внедрения разработанных моделей, информационных технологий и систем комплексного мониторинга повышения энергоэффективности здания, сооружения на этапе переустройства в САПР объектов строительства. Приведены оценки экономической эффективности разработки компьютерной информационной технологии определения уровня энероэффективности и параметров энергоэффективности в энергетическом паспорте здания, сооружения.

Экспериментальное внедрение и эффективность результатов исследования представлены на примере четырех проектов, реализованных в Московской области и в г, Москве по адресам: Орловский переулок, д.7, ул. Ярцевская, д.25, ул. 15 Парковая. Результаты эксперимента подтвердили и показали, что рассматриваемые современные технологии позволяет получить высокий уровень энергосбережения здания, сооружения.

Общие выводы и предложения

строительных объектов при их переустройстве; разработка и обоснование использования моделей мониторинга зданий, сооружений в процессе их переустройства при повышении энергоэффективности зданий, сооружений; обоснование применения энергоэффективных технологий в формировании проектов переустройства в САПР объектов строительства; экспериментальная практическая проверка разработанных проектов повышения энергоэффективности в процессе функционирования конкретных зданий, сооружений на этапе переустройства.

2. Выдвинута научная гипотеза, предполагающая, что существует возможность повышения энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве на основе использования разработанных проектных решений в САПР объектов строительства.

3. Разработаны методические основы формирования комплексного мониторинга зданий, сооружений в составе комплексного объекта переустройства. При этом были использованы методологические средства таких научных дисциплин, как работы отечественных и зарубежных ученых в области теории функциональных систем, системотехники и комплексотехники строительства, инфографии, теории и практики автоматизации зданий, энергоэффективных зданий, а также предметно-ориентированные прикладные исследования по автоматизации проектирования в строительстве.

4. Разработаны методические основы проектирования мониторинга в составе системы автоматизации проектирования объектов строительного переустройства с целью повышения энергоэффективности функционирования зданий, сооружений. При этом были учтены особенности подсистем автоматизации зданий и поэтапного модульного формирования интеллектуального мониторинга. Анализ методов и моделей, формирующих основу САПР систем мониторинга, подтвердил и показал, что на эффективность реализации проектов мониторинга строительных объектов влияет целый ряд факторов, из которых наиболее важным в настоящее время является энергоэффективность функционирования, что определяет актуальность диссертации.

5. В диссертации проведено исследование роли мониторинга на этапе переустройства зданий, сооружений с целью повышения их энергоэффективости. Для проектов переустройства, реализуемых как инвестиционные, подтверждено, что внедрение современных систем автоматизации в здания в России экономически выгодно. Желаемый короткий (до 4-х лет) период окупаемости систем автоматизации зданий, используемых как средство реализации комплексного мониторинга интегрированных систем жизнеобеспечения здания. Энергоэффективность здания зависит от энергосбережения всеми составляющими комплексный объект переустройства, а, следовательно от методологии построения системы мониторига. Результатом исследования стало подтверждение общности механизмов формирования энергоэффективности функционирования зданий, сооружений на этапах их жизненного цикла.

6. Введение в САПР объектов строительства САПР систем мониторинга позволяет синтезировать проектные решения, обеспечивающие

энергоэффективное функционирование зданий, сооружений за счет их переустройства на основе данных, полученных в процессе мониторинга систем здания, сооружения.

7. Применение моделей интеллектуального и комплексного мониторинга зданий, сооружений позволило сформировать и развить принципы энергоэффективности их функционирования за счет осуществления мониторинга на основе современных технологий автоматизации зданий в САПР объектов строительства. Реализация разработанных принципов в строительных процессах обеспечивает возможность повышения уровня энергоэффективности функционирования зданий, сооружений. Экспериментальное внедрение подтвердило эффективность применения созданных систем мониторинга при переустройстве зданий, сооружений с целью повышения их энергоэффективности.

8. Полученные в диссертации результаты в виде разработанных составляющих САПР систем мониторинга энергоэффективных зданий, сооружений были применены в процессе переустройства объектов строительства различного функционального назначения в Московской области и г. Москва по адресам: Орловский переулок, д.7, ул. Ярцевская, д.25, ул. 15 Парковая.

9. Актуальность дальнейших исследований в направлении разработки технологий формирования энергоэффективности зданий, сооружений при переустройстве определяется возросшими требованиями к созданию ресурсосберегающего современного жилья.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих научных работах:

1. Викулин Д.Ю. Обоснование и разработка технологий формирования экономичности, безопасности и комфортности промышленных и гражданских зданий при их переустройстве // Методические подходы к повышению конкурентоспособности и безопасности инвестиционно-строительных проектов: Научн.-техн. сб. - М.: РИА; МАИЭС, 2007. - № 1. - 0,25 п.л.

2. Викулин Д.Ю. Интеллектуализация технических объектов в строительстве // Сб. науч. тр. «Системный анализ, управление и обработка информации в строительстве». - Вып. №1. - М.: МГСУ, 2008. - 0,25 п.л.

3. Викулин Д.Ю. Интеллектуальные технологии формирования экономичности, безопасности и комфортности промышленных и гражданских зданий при их переустройстве // Сб. науч. тр. "Системный анализ, управление и обработка информации в строительстве". - Вып. №2. - М.: МГСУ, 2009. - 0,25 п.л.

4. Викулин Д.Ю. Переустройство интеллектуальных зданий // Управление инвестиционно-строительным и жилищно-коммунальным комплексами: Международный сб. науч. трудов / Под ред. В.О.Чулкова. - М.: МГАКХиС, 2010. - 0,5 п.л.

5. * Викулин Д.Ю. Интеллектуальный мониторинг эксплуатационного качества зданий, сооружений в САПР объектов строительства // Промышленное и гражданское строительство. - 2009. - №4. - 0,25 п.л.

6. * Викулин Д.Ю. Комплексный мониторинг зданий, сооружений в обеспечение повышения их энергоэффективности // Промышленное и гражданское строительство. - 2010. - №11. - 0,5 п.л. (в соавторстве, авторский вклад - 0,25 п.л.).

* - работы, опубликованные в научных изданиях, входящих в действующий перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Лицензия ЛР №020675 от 09.12.1997г. ГОУ ВПО Московский государственный строительный университет Подписано впечать 15.11.2010. Формат60x84 1/16 ПечатьRISOGRAPH

Объем 1,0 пл. Тираж 100 Заказ № б/н

КОПИ-ЦЕНТР св. 77:07:10429 129281, г. Москва, ул. Енисейская, 36

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Викулин, Денис Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

1.1. Анализ опыта реализации инвестиционно-строительных проектов переустройства зданий и сооружений с целью повышения их энергоэффективности

1.2. Роль мониторинга в формировании энергоэффективности строительных объектов при их переустройстве.

1.3. Мониторинг ресурсосбережения в зданиях, сооружениях на этапе переустройства.

1.4. Мониторинг ресурсосбережения в зданиях, сооружениях на этапе переустройства с применением технологии «интеллектуального здания».

1.5. Выводы по главе 1. ^

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОНИТОРИНГА РЕЖИМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬ

ГЛАВА 2 НЫХ ОБЪЕКТОВ ПРИ ИХ ПЕРЕУСТРОЙСТВЕ

2.1. Общая постановка задачи моделирования организационно-технологических процессов в составе мониторинга функциональных строительных систем

2.2. Методологические средства представления мониторинга как информационного сопровождения жизненного цикла функциональных строительных систем при их переустройстве.

2.3. Комплексный мониторинг режимов функционирования зданий, сооружений по критерию повышения энергоэффективности.

2.4. Постановка задачи моделирования процесса переустройства строительного объекта на основе данных комплексного мониторинга режимов его функционирования

2.5. Выводы по главе 2. ^

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРИ ПЕРЕУСТРОЙСТВЕ НА ОСНОВЕ ИХ КОМПЛЕКСНОГО

ГЛАВА 3. МОНИТОРИНГА

3.1. Модели мониторинга жизненного цикла объекта строительства при обеспечении заданной энергоэффективности.

3.2. Материалы и оборудование, используемые в технологиях переустройства зданий и сооружений, для осуществления функции ресурсосбережения при их функционировании

3.3. Принципы сохранения, восстановления и повышения энергоэффективности объектов строительства на основе применения технологий «интеллектуального здания».

3.4. Формирование информационно-документального обеспечения мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений с оборудованием «интеллектуального здания».

ГЛАВА 4. 3.5. Выводы по главе 3.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ВНЕДРЕНИЕ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Разработка информационной технологии диагностики функционирования зданий, сооружений в процессе осуществления комплексного мониторинга энергоэффективности.

4.2. Оценка экономической эффективности разработки компьютерной информационной технологии определения уровня энероэффективности здания, сооружения.

4.3. Оценка параметров энероэффективности здания, сооружения в энергетическом паспорте здания, сооружения.

4.4. Внедрение комплексного мониторинга энергоэффективности при переустройстве зданий, сооружений в городе Москве.

4.5. Выводы по главе

ОСНОВНЫЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК 147 ЛИТЕРАТУРЫ

Введение 2010 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Викулин, Денис Юрьевич

Жизненный цикл объекта строительства, реализованного по инвестиционно-строительному проекту, можно характеризовать схемой «петли качества», включающей закономерности формирования фаз и этапов осуществления строительного проекта [99,100]. Причем участие строителей в этой фазе «потребления» строительной продукции связано с тем фактом, что именно строители, как «реализаторы» инвестиционно-строительных проектов, в полной мере владеют знаниями о технических характеристиках жилища и умениями поддерживать стабильность этих характеристик путем переустройства (ремонтами всех видов, реконструкцией, реставрацией и др.) на этапе эксплуатации. При этом формирование технических особенностей здания, сооружения, основанное на расчетах и реализации системных параметров типа долговечности, надежности функционирования и прочих, определяет длительность эксплуатационной фазы строительного объекта.

Параметры зданий и сооружений, формирующие их энергоэффективность, закладываются уже на прединвестиционной и инвестиционной фазах этапов жизненного цикла здания, сооружения. При этом энергоэффективность становится обобщенной характеристикой функционирования здания, сооружения, заложенного при проектировании и реализуемого умелыми потребителями в процессе эксплуатации. Такой подход к определению энергоэффективности актуализирует разработку научных основ, методов и средств контроля и способов повышения энергоэффективности продукции в строительстве и в ее производственной и эксплуатационной базе. Причем для проведения автоматизации процедуры мониторинга изменений здания, сооружения в процессе переустройства с целью повышения энергоэффективности могут быть использованы модели системы обработки данных и документации (СОДД по Мохову А.И.), используемые в современных САПР объектов строительства.

Таким образом, потребность в проведении диссертационного исследования определяется необходимостью в обеспечении САПР объектов строительства средствами автоматизированной СОДД, позволяющими сформировать комплексный мониторинг энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве и осуществлять его в процессе функционирования объектов. Названная потребность обосновывает актуальность темы диссертационного исследования.

Можно учесть при переустройстве изменения, полученные в предыдущих циклах проектирования этого (прототип) или подобных (аналог) объектов и закрепить их в виде норм проекта переустройства строительного ' объекта. Тем самым, будут зафиксированы закономерности повышения значений характеристик, востребованных конечным потребителем, в частности, так можно разработать и внедрить технологию формирования - энергоэффективности здания, сооружения. Исследования показали, что и разработка и внедрение такой технологии становятся возможными при использовании при переустройстве здания, сооружения технологии интеллектуального здания» [22,34-36,51,60,102,105-108,110,111,113-115,123,134,2*-7*].

Окончательная формулировка актуальности диссертационного исследования включает необходимость в разработке и внедрении проектов энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве на основе технологии «интеллектуального здания», рассматриваемой как методологии автоматизированного проектирования, включая постановку, формализацию и типизацию проектных процедур и процессов проектирования, вопросы выбора методов и средств для применения в САПР объектов строительства.

Изложенное определяет актуальность выбранной темы диссертационного исследования, которое соответствует п.п.1,6 паспорта специальности 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (строительство), представляет собой решение актуальной задачи, обладающей научной новизной и практической значимостью. Это, в свою очередь обусловило востребованность полученных результатов диссертационной работы и благожелательное внимание со стороны научной общественности.

Цель исследования — автоматизация проектирования систем мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве в САПР объектов строительства.

Задачи исследования: анализ отечественной и зарубежной теории и практики автоматизации формирования проектных решений, направленных на повышение энергоэффективности и обеспечения ресурсосбережения строительных объектов на этапе их переустройства; исследование принципов автоматизации проектирования расширенных функций строительных объектов при их переустройстве; разработка и обоснование использования моделей мониторинга зданий, сооружений в процессе их переустройства при повышении энергоэффективности зданий, сооружений средствами подсистем САПР; обоснование применения энергоэффективных технологий в формировании проектов мониторинга в САПР объектов строительства; экспериментальная практическая проверка разработанных систем мониторинга для повышения энергоэффективности в процессе функционирования конкретных зданий, сооружений на этапе переустройства.

Объект исследования - системы автоматизации архитектурно-строительного проектирования.

Достоверность результатов обеспечена применением обоснованных теоретических и экспериментальных методов, аппарата инфографического моделирования, а также результатами использования разработанных технологий формирования энергоэффективности реальных объектов -зданий, сооружений в городе Москве при их переустройстве и эксплуатации.

Научная новизна выносимых на защиту результатов исследования заключается в следующем:

- разработан подход к формированию «интеллектуальных» технологий повышения энергоэффективности здания, сооружения на этапе переустройства в САПР объектов строительства;

- разработан подход к проектированию интегрированных информационных систем комплексного мониторинга энергоэффективности здания, сооружения на этапе переустройства в САПР объектов строительства.

Практическая значимость работы и внедрение результатов заключается в создании и применении проектов повышения энергоэффективности зданий, сооружений при их переустройстве, в создании комплексного мониторинга зданий, сооружений для поддержания заданного или повышения уровня энергоэффективности. Внедрение созданной модели комплексного мониторинга позволило повысить качество обслуживания зданий, сооружений на этапе их эксплуатации, обеспечить эффективность систем автоматики в управление инженерными подсистемами зданий. Практическое использование результатов исследования создало возможность значительно увеличить срок службы инженерного оборудования и сформировало условия для сохранения энергоэффективности ряда зданий, сооружений города Москвы.

Апробация работы

Содержание и результаты диссертации неоднократно докладывались на российских и международных конференциях, обсуждались и одобрены на заседаниях и семинарах кафедр системного анализа в строительстве (САС) и ИСТАС (2008-2010гг.) ГОУ ВПО МГСУ, научно-методического совета по информационным системам и технологиям науки и образования в области строительства (НМС ИСТ) при Международной Ассоциации строительных вузов (АСВ) и Учебно-методическом объединении (УМО) вузов Российской Федерации в области строительства (2008, 2010гг.), научных и научно-методических семинарах проектных организаций отрасли строительства РФ (Московском городском семинаре «Проблемы интеллектуализации технических систем» (2006-2010гг. и др.).

Публикации

Материалы диссертации опубликованы в 6 работах, в том числе — в 2 работах в научных изданиях, входящих в действующий перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Заключение диссертация на тему "Проектирование систем мониторинга энергоэффективности зданий, сооружений в САПР объектов строительства"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Анализ отечественных и зарубежных технологий переустройства зданий, сооружений обеспечивающих их энергоэффективность показал, что они требуют дальнейшего развития с углубленным исследованием функционирования на основе комплексного мониторинга. В результате анализа определены приоритетные задачи исследования: анализ отечественной и зарубежной теории и практики формирования проектных решений, направленных на повышение энергоэффективности и обеспечения ресурсосбережения строительных объектов на этапе их переустройства; исследование принципов расширения функций строительных объектов при их переустройстве; разработка и обоснование использования моделей мониторинга зданий, сооружений в процессе их переустройства при повышении энергоэффективности зданий, сооружений; обоснование применения энергоэффективных технологий интеллектуального здания в формировании проектов переустройства в САПР объектов строительства; экспериментальная практическая проверка разработанных проектов повышения энергоэффективности в процессе функционирования конкретных зданий, сооружений на этапе переустройства.

3. Разработаны методологические основы формирования комплексного мониторинга зданий, сооружений в составе комплексного объекта переустройства. При этом были использованы методологические средства таких научных дисциплин, как работы отечественных и зарубежных ученых в области теории функциональных систем, системотехники и комплексотехники строительства, инфографии, теории и практики интеллектуальных зданий, энергоэффективных зданий, а также предметно-ориентированные прикладные исследования по автоматизации проектирования в строительстве.

4. Разработаны методологические основы проектирования мониторинга в составе системы автоматизации проектирования объектов строительного переустройства с целью повышения энергоэффективности функционирования зданий, сооружений. При этом были учтены особенности подсистем интеллектуального здания и поэтапного модульного формирования интеллектуального мониторинга. Анализ методов и моделей, формирующих основу САПР систем мониторинга, подтвердил и показал, что на эффективность реализации проектов мониторинга строительных объектов влияет целый ряд факторов, из которых наиболее важным в настоящее время является энергоэффективность функционирования, что определяет актуальность диссертации.

5. В диссертации проведено исследование роли мониторинга на этапе переустройства зданий, сооружений с целью повышения их энергоэффективости. Для проектов переустройства, реализуемых как инвестиционные, подтверждено, что построение интеллектуальных зданий в России экономически выгодно. Желаемый короткий (до 4-х лет) период окупаемости интеллектуальных зданий, используемых как средство реализации комплексного мониторинга интегрированных систем жизнеобеспечения здания. Энергоэффективность здания зависит от энергосбережения всеми составляющими комплексный объект переустройства, а, следовательно от методологии построения системы мониторига. Результатом исследования стало подтверждение общности механизмов формирования энергоэффективности функционирования зданий, сооружений на этапах их жизненного цикла.

6. Введение в САПР объектов строительства САПР систем мониторинга позволяет синтезировать проектные решения, обеспечивающие энергоэффективное функционирование зданий, сооружений за счет их переустройства на основе данных, полученных в процессе мониторинга систем здания, сооружения.

7. Применение моделей интеллектуального и комплексного мониторинга зданий, сооружений позволило сформировать и развить принципы энергоэффективности их функционирования за счет осуществления мониторинга на основе технологии интеллектуального здания в САПР объектов строительства. Реализация разработанных принципов в строительных процессах обеспечивает возможность повышения уровня энергоэффективности функционирования зданий, сооружений. Экспериментальное внедрение подтвердило эффективность применения созданных систем мониторинга при переустройстве зданий, сооружений с целью повышения их энергоэффективности.

г) заключение.

Для облегчения расчетов с целью их стандартизации разработана версия энергетического паспорта для персонального компьютера (ПК)6.

Компьютерная версия энергетического паспорта предназначена для быстрого определения теплотехнических и энергетических характеристик здания и их соответствия нормируемым параметрам на различных стадиях вариантного проектирования и экспертизы проектов зданий. Комплект сформированных программ позволяет облегчить теплотехнические расчеты при проектировании ограждающих конструкций [68,72]. Сюда входят: расчеты ограждающих конструкций в условиях одномерной стационарной теплопередачи согласно свода правил и осуществление контроля по нормируемым показателям: сопротивлению теплопередаче, теплоустойчивости, воздухопроницаемости, паропроницаемости, а также теплоусвоения полов; определение приведенного сопротивления теплопередаче неоднородных ограждающих конструкций по двухмерным и трехмерным температурным полям в условиях стационарной теплопередачи.

Взаимодействие проектировщика с компьютером, другими техническими и оргтехническими средствами обработки данных и документации становится основой для реализации идей энергоэффективности в жизненном цикле объекта строительства [69,71]. Этим тезисом зафиксируем логику циклической последовательности передачи данных мониторинга в систему расчетов энергетических характеристик и, далее в систему выбора энергоэффективных решений, для формирования проекта переустройства. Таким образом, выявленные закономерности мониторинга контроля объектов строительства могут

6 №4/2005 "Жилищное строительство" служить основой для создания системы автоматизации проектирования. Возможность интеграции функции мониторинга с процессами функционирования здания, сооружения на этапе переустройства дает возможность сформировать САПР систем мониторинга (САПР СМ).

В случае взаимодействия информационных систем «интеллектуального мониторинга» и «аналитических вычислений» (расчетов энергетических характеристик и выбора энергоэффективных решений) получаем интегрированную информационную систему интеллектуального мониторинга, обобщенное представление которой приведено на рисунке 19. Такая система может стать основой САПР переустройства объектов строительства по критерию энергоэффективности (САПР ПОСЭ). САПР ПОСЭ использует анализ потоков данных мониторинга зданий, сооружений и применяет для обработки данных систему обработки данных и документации (СОДД по Мохову А.И.). При этом оценка энергоэффективности здания, сооружения позволяет организовывать процесс мониторинга: определят частоту проведения, вид мониторинга, глубину анализа, последовательность проведения мониторинга.

Сбор и статистическая обработка данных с датчиков на системах здания, сооружения позволяют по данным мониторинга рассчитать значение характеристик энергоэффективности и сравнить их с приведенными в энергетическом паспорте. Если сопоставление показывает соответствие (превышение) показателей энергоэффективности — «ДА», тогда переустройство не требуется до результатов следующего мониторинга. Если показатели энергоэффективности выходят за требуемую норму - «НЕТ», система обращается к базе данных проектов переустройства систем здания, сооружения и выбирает проектное решение, изменяющее значение энергоэффективности до требуемого. После реализации выбранного проекта, проводится оценка полученной энергоэффективности, и практическое подтверждение в процессе мониторинга. Значение фиксируется в энергетическом паспорте и фиксируется в базе проектов энергоэффективных решений.

Рис. 19 Структура интегрированной информационной системы интеллектуального мониторинга энергоэффективности здания, сооружения

Приведенная информационная технология, дополненная системой автоматизированного проектирования систем мониторинга (САПР СМ) предполагается к реализации на этапе переустройства здания, сооружения в среде САПР объектов строительства.

Библиография Викулин, Денис Юрьевич, диссертация по теме Системы автоматизации проектирования (по отраслям)

1. Абрамов О.В., Розенбаум А.П. Прогнозирование состояния технических систем. — М.: Наука, 1990. 126с.

2. Авдуевский B.C. и др. Надежность и эффективность в технике. Техническая диагностика. — М.: Машиностроение, т.9,1987. 352с.

3. Авторский надзор за строительством предприятий, зданий и сооружений. СП 12-102-98. Госстрой РФ, 1998.

4. Акопян А.Н., Грачев В.А., Шмаков В.В. Повышение качества строений с использованием информационно-интеллектуальной среды // Промышленное и гражданское строительство, №5, 2005.

5. Александров А.Ф., Юсупалиев У., Шутеев С.А., Кузьменков Л.С., Лугин В.Г. Физические принципы определения и учёта деформаций при эксплуатации зданий и сооружений / Проблемы физики. М., 2002.

6. Андреев J1.B., Резниченко B.C. Определение экономической эффективности инвестиционных проектов и инноваций в строительстве. М.: Экономика строительства №9, 2001.-С. 14-27.

7. Андрейчиков Д.Л. Комплексный подход к энергосбережению. Мир измерений, март, 2008.

8. Антанавичус К.А., Бивайнис Ю.П. Современные технологии управления строительным производством. -М.: Стройиздат, 1990. 219с.

9. Аристов В.Б. Функциональная система технологичности строительного объекта / Прогрессивные технологические и инвестиционные процессы в строительстве. // Тезисы секции «Строительство» Российской инженерной академии. М.: РИА, 2003. - С.58-63.

10. Атаве С.С., Бондарик В.А., Громов И.Н. и др. Технология, механизация и автоматизация строительства. — М.: Высшая школа, 1990. 592с.

11. Афанасьев A.A., Данилов H.H., Копылов В.Д. и др. Технология строительных процессов. М.: Высшая школа, 2000. - 464с.

12. Архитектура гражданских и промышленных зданий / Под ред. Захарова A.B. -М.: Стройиздат, 1993.

13. Бадьин Г.М. Современные строительные системы и технологии реконструкции зданий. // Международная научно-практическая конференция «Реконструкция. Санкт-Петербург. 2005»: Сб. докладов, часть 2. — С-Пб., 2005. С.252-254.

14. Баркалов С.А., Бурков В.П., Соколовский В.В., Шульженко H.A. Прикладные модели в управлении организационными системами. Тула: ВГАСУ, 2002. - 444с.

15. Барский Р.Г., Воробьев В.А., Звягин Г.М. Проектирование автоматизированных систем управления и контроль в строительном производстве. М.: МАДИ (ТУ), 1999. - 218с.

16. Барсуков В.Н. Инженерные электрические сети и электрооборудование объектов коммунального хозяйства и строительства. Саратов: - 1996. - 95с.

17. Бесекерский В. А. Динамический синтез систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1980. — 575с.

18. Богомолов Ю.М. Информационные технологии в организации строительства. Минск: ИРФ «Обозрение», 1997. - 240с.

19. Богомолов Ю.М. Экспертные системы в организационно-технологическом проектировании строительного производства. Автореф. дисс. докт. техн. наук. Минск, 1998. - 36с.

20. Болгов C.B., Мастуров И.Я., Чулков В.О. Интеллектуальный мониторинг внутренней среды строений // Интеллектуальное здание. Высокие технологии строительства, 2005. С.14-15.

21. Большаков В.А. Методы оценки и совершенствования проектных решений реконструкции действующих промышленных предприятий. — Автореферат докторской диссертации. М.: МГСУ, 1992. -36с.

22. Бойков В.Ю. Обоснование и разработка технологий формирования эксплуатационного качества промышленных и гражданских зданий при их переустройстве. // Промышленное и гражданское строительство, №12, 2006. -С.48.

23. Бойков В.Ю. Обоснование и разработка технологий формирования эксплуатационного качества промышленных и гражданских зданий при их переустройстве. // Промышленное и гражданское строительство, №12, 2006. -С.48.

24. Бродач М.М., Табунщиков Ю.А., Шилкин Н.В. Энергоэффективные здания. М.: Издательство АБОК-ПРЕСС, 2003.- 200с.

25. Бронин В.Н., Ибадильдин H.A., Левинтов Г.В., Котов Н.В. Сравнительный анализ результатов наблюдения за осадками оснований плитных фундаментов и результатов расчета осадок различными методами //

26. Международная научно-практическая конференция «Реконструкция. Санкт-Петербург. 2005»: Сб. докладов, часть 1. С-Пб., 2005. - С.198-201.

27. Булгаков С.Н. Актуальные проблемы промышленного строительства в условиях перехода на рыночную экономику. Промышленное строительство, №1, 1991. - С.5-8.

28. Булгаков С.Н. Технологические инновации в инвестиционно-строительном комплексе. М.: РААСН. - 1999. - 547с.

29. Булгаков С.Н. Энергоэффективные строительные системы и технологии. -М.: АВОК, «Энергосбережение», 2003.

30. Вейкум И.И. Автоматизированное проектирование интеллектуального мониторинга при переустройстве жилища. Автореферат кандидатской диссертации. - М.: ЦНИИОМТП, 2001. - 19 с.

31. Волков A.A. Активная безопасность строительных объектов в условиях чрезвычайной ситуации // Промышленное и гражданское строительство. -2000. №6. - с. 34-35.

32. Воропаев В.И. Пути повышения эффективности инвестиционного процесса. М.: МДНТП им.Ф.Э. Дзержинского, 1991. - С.22-31.

33. Всероссийский общественный портал «Энергоэффективная Россия» (http://www.energohelp.net).

34. Гизатулин В., Евсеев JT. Комплексный подход к снижению топливно-энергетических затрат в гражданском строительстве. http//www.zodchiy.ru

35. Голов Г.И. Демонтажные работы при реконструкции зданий. М.: Стройиздат, 1990.- 143с.

36. Гранов Г.С., Сафаров Г.Ш., Тагирбеков K.P. Экономико-математическаое моделирование в решении организационно-управленческих задач в строительстве. М.: АСВ, 2001. - 64с.

37. Григорьев H.H., Лугин В.Г. К вопросу применения в строительстве новых технологий энергоэффективности // Тезисы секции «Строительство» Российской инженерной академии. -М.: РИА, вып.5, ч.1, 2004. С.56-61.

38. Гурин Л.С., Дымарский Я.С., Меркулов А.Д. Задачи и методы оптимального распределения ресурсов. — М.: Советское радио, 1968. 464с.

39. Гусаков A.A., Чулков В.О., Ильин Н.И. и др. Системотехника. М.: Фонд «Новое тысячелетие», 2002. - 768с.

40. Гусаков A.A. Новая парадигма строительной деятельности защитит нашу жизнь // журнал «Строительные материалы, технологии и оборудование XXI века», М.: 2003, №5. - С. 10-12.

41. Гусакова Е.А. Анализ генезиса жизненного цикла производственных зданий / Прогрессивные технологические и инвестиционные процессы в строительстве. // Тезисы секции «Строительство» Российской инженерной академии. М.: РИА, 2003. - С.26-29.

42. Дадонов Ю.А., Киршенбаум В.Я.И др. Аварии и несчастные случаи в нефтяной и газовой промышленности России. М.: Госгортехнадзор РФ, 2001.-214с.

43. Даунгауэр С. А. Интеллектуальное здание. Системы пожарной безопасности // журнал СтройПРОФИль, №3, 2002.

44. Демьянко A.A. Автоматизация проектирования управления возведением строительных объектов гражданского назначения. // Методы и модели автоматизации проектирования и управления в строительстве. Научно-технический сборник. - М.: МГСУ,2001. - С.29-33.

45. Дикман Л.Г. Организация строительного производства. М.; Изд-во АСВ, 2002.-512с.

46. Добронравов С.С., Дронов В.Г. Строительные машины и основы автоматизации. -М.: Высш. шк., 2001.

47. Дружинин Г.В. Методы оценки и прогнозирования качества. М.: Радио и связь, 1982.-240с.

48. Забегаев A.B., Лукманов И.Г., Петрова С.Н. и др. Разработка и внедрение систем качества в строительстве. М.: МГСУ, 1998. - 178с.

49. Зайцев В.Ф., Полянин А. Д. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. - 576 с.

50. Зацепин П.М. Системы автоматизации проектирования контроля строительных объектов // Сб. науч. Тр. «Системный анализ, управление и обработка информации в строительстве». Вып. №1. - М.: МГСУ, 2006.

51. Зацепин П.М. Комплексная безопасность потребителей эксплуатационных характеристик строений // Промышленное и гражданское строительство. 2009. - №3.

52. Зацепин П.М. Автоматизированная система проектирования контроля объектов строительства // Промышленное и гражданское строительство. -2009. №5.

53. Иванец В.К. Системотехнические инновации проектирования инвестиционных и организационно-технологических процессов (на примере нефтегазового строительства). -М.: Изд-во СИМС, 1999. -248с.

54. Иващенко A.B. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. -М., 2001. —17с.

55. Иващенко A.B. Компьютерная технология альтернативного формообразования в САПР жилища по критерию уровня комфортности обитания. // «Интернет: новости и обозрения», №2, 2001. С.8-20.

56. Инструкция по оценке и нормированию неучтенных расходов воды в системах коммунального водоснабжения. Утверждена Постановлением Госсстроя РФ от 31.03.2000г., №23.

57. Информационные модели функциональных систем. Под общей редакцией К.В. Судакова, А.А. Гусакова. М.: Фонд «Новое тысячелетие», 2004. - 304с.

58. Казанский Ю.Н. и др. Строительство в США и России. Экономика, организация, управление. СПб.: Изд-во ДвАТрИ, 1995. — 438с.

59. Киевский Л.В. Организационно-технологическое проектирование инвестиционной деятельности в промышленном и жилищном строительстве.- Автореферат докторской диссертации. М.: ЦНИИОМТП, 1993. -34с.

60. Ковальский М.И. Управление строительством. Опыт США, Японии, Великобритании, ФРГ и Канады. -М., 1995. 54с.

61. Кожин В.А, Заверняев B.JI. Аттестация качества строительных конструкций и жилых зданий. М.: Стройиздат, 1985.

62. Корт и др. Организация работ по сносу зданий. Пер. с нем. м.: Стройиздат, 1985. - 115с.

63. Крафт Г. Системы низкотемпературного отопления. / Пер.с немецкого Булкина С.Г. -М.: Стройиздат, 1983. 108с.

64. Кудрявцев Е.М. Комплексная механизация, автоматизация и механовооруженность строительства. — М.: Стройиздат, 1989. — 246с.

65. Кузовков Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства. — М.: Машиностроение, 1976.

66. Кузнецов П.А. Ресурсное обеспечение строительного переустройства аварийных объектов. М.: СИП РИА, 2005. - 395с.

67. Кузнецов C.B. Рекомпонация объектов переустраиваемой городскойтерритории с использованием компьютерных информационных технологий // Промышленное и гражданское строительство. — 2003. №11. - С.61.

68. Куликов Ю.А. Имитационные модели и их применение в управлении строительством. -М.: Стройиздат, 1983.

69. Латышев Г.В. Современная автоматизация и технология LonWorks. // Electronic house (Электронный дом). 2002. - №1.

70. Латышев Г.В. Принцип построения безопасных систем автоматизации зданий и сооружений // Алгоритм безопасности, 2006. — №2.

71. Латышев Г.В. Краткий обзор Ьоп-совместимых систем охранной сигнализации и контроля доступа // Алгоритм безопасности, 2006. №3.

72. Латышев Г.В. Проблемы обеспечения комплексной безопасности потребителей эксплуатационных характеристик строений // Промышленное и гражданское строительство. — 2006. №6.

73. Латышев Г.В. Инфографическое моделирование сетей автоматики // Алгоритм безопасности, 2006. №6.

74. Латышев Г.В. Проблемы расчета надежности комплекса систем жизнеобеспечения зданий // Алгоритм безопасности, 2007. №1.

75. Латышев Г.В. Автоматизация проектирования эксплуатационных характеристик зданий и сооружений // Сб. науч. тр. каф. ИСТУС МГСУ / Информационные системы и технологии управления строительством. Вып. №1. - М.: МГСУ, 2008.

76. Латышев Г.В. Пример построения сети передачи данных автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ) высотного здания // Глобальная безопасность, 2008. №6.

77. Латышев Г.В. Принципы создания технологических карт по автоматике // Алгоритм безопасности, 2008. №6.

78. Латышев Г.В. Регламентное сопровождение организационно-технологических решений при проектировании эксплуатационных характеристик зданий и сооружений // Вестник МГСУ, 2009. №2.

79. Лифты, эскалаторы и пассажирские конвейеры. Методология анализа риска (ГОСТ Р ИСО/ТС 14798-2003) М.: ГОССТАНДАРТ РОССИИ, 2004. -14с.

80. Материалы Второй общероссийской конференции «Intelligent Building. Интеллектуальное здание. Интеллектуальный город. Интеллектуальный дом», Москва, 19-20 июня 2002. -М., 2002.

81. Методика определения неучтенных расходов и потерь воды в системах коммунального водоснабжения. Минпромэнерго, М., 2004.

82. Мештян Р. Ремонт и реконструкция индивидуальных домов и квартир. -М.: Стройиздат, 1986.

83. Миркин А.З., Усиньш В.В. Трубопроводные системы. Справочник. М.: Химия, 1991.-256с.

84. Мироносецкий Н.Б., Андерсон А.Р. Управление подготовкой производства. Новосибирск: Наука, 1976. - 153с.

85. Мохов А.И. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. М., 1997. - 31с. (рукопись).

86. Мохов А.И. Системотехника и комплексотехника строительного переустройства / в кн. «Современные проблемы строительного переустройства». -М.: АСВ, 2005. С.65-101.

87. Мохов и др. Современные средства управления бытовой техникой. // Материалы VIII Межвузовской научно-технической конференции /под.редакцией докт. техн. наук, профессора Ю.Н. Маслова, ГОУ ВПО «МГУС». -М., 2007. С.124-125.

88. Мохов и др. Интеллектуализация здания как основа системы контроля ресурсов и качества обслуживания. // Интеллектуальное здание. Высокие технологии строительства. 2004. - №2. - С. 12-13.

89. Мохов А.И., Чулков В.О. Промохов Ю.Н., Федосов P.E. Автоматизированная система переустройства строений на этапе эксплуатации в САПР объектов строительства // Промышленное и гражданское строительство. 2004. - №8. - С.58.

90. Мохов А.И., Бойков В.Ю., Валентинов Д.А., Латышев Г.В. Проблемы обеспечения комплексной безопасности потребителей эксплуатационных характеристик строений. // Глобальная безопасность. — 2006. №3. - С.48-50.

91. Мохов А.И., Егоров А.И., Павлов А.П. Подготовка регламентов для формирования технологии интеллектуального здания // Интеллектуальное здание. Высокие технологии строительства. 2005. - №3. - С. 10-11.

92. Мохов А.И., Чулков В.О., Промохов Ю.Н. Перспективы интеллектуализации сетей в строении //Интернет: новости и обозрение. — 2002. Часть 2. - Выпуск 2. - С.34-40.

93. Мохов А.И., Шмаков В.В., Баранов A.A., Болгов C.B. Специализированное интеллектуальное здание в режиме безопасности строений // Промышленное и гражданское строительство. 2005. - №6. -С.50.

94. Неплохов A.B. Комплексный подход к энергосбережению в жилищно-коммунальном хозяйстве // Энергетика региона: ЖКХ, №2, 2009.

95. Николаев A.C., Мохов А.И., Промохов Ю.Н., Федосов P.E. Особенности формирования системы контроля ресурсов и качества обслуживания на основе технологии «интеллектуального здания» // Интернет: новости и обозрение. — 2003. Часть 2. - Выпуск 2.- С. 12-18.

96. Николаев A.C., Промохов Ю.Н., Федосов P.E. Интеллектуальное здание строение с механизмом допроектирования на этапе эксплуатации //Промышленное и гражданское строительство. — 2004. - №8. - С.31.

97. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации. Федеральный закон 261-ФЗ, 23.11.2009.

98. Овчинников С.Г. и др. Моделирование переустройства существующих строений с целью преобразования их в интеллектуальные здания.// Безопасность жизнедеятельности. №8. - 2002. — С.4.

99. Овчинников С.Г. Автоматизация проектирования многофункциональных блокированных и зонированных интеллектуальных зданий. М.: ИНО, 2002, №2. - С. 18-25

100. Овчинников Э.В. Инновационные технологии гидроизоляции при реконструкции зданий // Международная научно-практическая конференция «Реконструкция. Санкт-Петербург. 2005»: Сб. докладов, часть 2. С-Пб., 2005. - С.265-267.

101. Олейник П.П. Организация строительства. Концептуальные основы, модели и методы, информационно-инженерные системы. М.: Профиздат, 2001.-408с. - ил.

102. Опыт стран Европы и Азии в энергоснабжении. Новости теплоснабжения, №3, 2007 (http://www.ntsn.ru)

103. Панарин С.Н. Ресурсо- и энергосбережение в жилищном строительстве. http//www.infstroy.ru/.

104. Платонов Д. Реализация требований по энергосбережению // Профессиональное строительство. Энергосбережение зданий, март-апрель 2003. С.28-32.

105. Постановление Правительства Москвы № 375-1111 от 6 мая 2008 года «О мерах по обеспечению инженерной безопасности зданий и сооружений и предупреждению чрезвычайных ситуаций на территории города Москвы»

106. Русанов Н. Состояние рынка ИЗ в России //ж-л «Системы безопасности». N5(35). - 2003. - С.35-38.

107. Самарин O.A. Теплофизика. Энергосбережение. Энергоэффективность. -М., 2009.-296с.

108. Семечкин А.Е. Системный анализ переустройства городских кварталов и комплексов. -М.: Фонд «Новое тысячелетие», 2000. 526с.

109. Семечкин А.Е. Организация переустройства градостроительных комплексов. -М.: Фонд «Новое тысячелетие», 1999.

110. Сергеев С.К., Теличенко Н.И., Колчунов В.И. и др. Менеджмент систем безопасности и качества в строительстве. -М.: АСВ, 2000. — 570с.

111. Системы качества. Модель для обеспечения качества при проектировании и (или) разработке, производства, монтаже и обслуживании / ГОСТ 40.9001-90 (ИСО 9001-87) М.: Изд-во стандартов, 1989.

112. СНиП 3.01.01-85*. Организация строительного производства. М.: Стройиздат, 1995.-56с.

113. Смирнов П.Н. Анализ зарубежного и отечественного опыта оценки и управления качеством и эффективностью использования МСО в строительстве. М.: ИНО, 2000. - №2. -С.9.

114. Судаков К.В. Теория функциональных систем. М.: 1996. - 95с.

115. Суйц В.П. Внутрипроизводственный контроль. М.: Финансы и статистика, 1987. - 127с.

116. Суровцева Н. Российский рынок интеллектуального здания находится на начальной стадии формирования // ж-л «Системы безопасности». №5 (35). -2003. - С.32 .

117. Теличенко В.И. Подходы и принципы формирований критических технологий в строительстве. // Сборник докладов международной конференции «Критические технологии в строительстве». -М.: МГСУ, 1998.

118. Телитченко В.И., Терентьев О.М., Лапидус A.A. Технология возведения зданий и сооружений. М.: МГСУ, 1999. - 198с.

119. Теличенко В.И., Слесарев М.Ю., Стойков В.Ф., Свиридов В.Н., Нагорняк И.Н. Безопасность и качество в строительстве. Основные термины и определения. Уч. пособие. М.: Изд-во АСВ, 2002. - 336с.

120. Темнов В.Г. Конструктивные системы в природе и строительной технике. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние . - 1987. - 256с.

121. Темнов В.Г. Автоматизированное сквозное проектирование как основа ресурсосберегающих технологий создания зданий и сооружений. Материалы 57 науч. конф. проф. препод., науч. раб., инж. ун-та. СПбГАСУ, 2000, ч. II.

122. Теодорович H.H. Особенности построения территориально-распределенных систем мониторинга комплексов зданий. // Сборник материалов IX Международной научно-практической конференции «Города

123. России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии»/ Пенза: РИО ПГСХА, 2007

124. Филатов Н.В. Комплексный подход при разработке программ энергосбережения. Энергосбережение, №5, 2007.

125. Цай Т.Н., Грабовый П.Г., Большаков В.А. и др. Организация строительного производства. М.: Изд-во АСВ, 1999. — 432с.

126. Черешнев И.В. Региональные проблемы развития архитектуры массового жилища в условиях рыночных преобразований. // Вестник гражданских инженеров «Архитектура. Строительство. Транспорт». С-Пб., №1(2), 2005.-С.5-6.

127. Чулков В.О. Системотехника проектирования и организации переустройства городских территорий. М., 1999. — 104с.

128. Чулков В.О. Инфография. Курс лекций. М.: МИСИ, 1991. - Кн.1 и 2. -Части 1 и 2. - 455с., илл.

129. Шахпаронов В.В. и др. Организация строительного производства М., 1987.-460с.

130. Шрейбер А.К. и др. Организация, планирование и управление строительством. -М.: Высшая школа, 1977. 351с.I

131. Юдина А.Ф. Реконструкция зданий и сооружений с применением встроенных систем // Международная научно-практическая конференция «Реконструкция. Санкт-Петербург. 2005»: Сб. докладов, часть 2. С-Пб., 2005. - С.271-273.

132. Электронный журнал по энергосбережению (http://esco-ecosys.narod.ru).

133. Энергосбережение зданий // Профессиональное строительство, март-апрель. 2003. - С.З.

134. Allklima 2000. Инженерные сети. — 17с., илл./http://\v\vw.nemetschek.ru/products/allklima.html.

135. Blomseth R., Capolongo W., Dolin B, Lund J.; «The LonWorks Network Services (LNS) Architecture»; Echelon Corporation, 005-0048-01С, 1996.P-74.

136. Colebruk P. «Integrated Building Control: An Introduction»; The IBC Project, Hannover, 1998. -P.185.

137. Ball G.H., Hall D.J. ISODATA, A New Method of Data Analysis and Pattern Classification, Technical Report, Menlo Park. California: Stanford Research Inst.72p., 1965.

138. Beer S. Brain of the firm. Wiley, London, 1979

139. Christensen J.M. What Does the Operator Do in Complex Systems. //"Human Factors", 1967. vol.9. - №2.

140. Nevins J.L., Whithey d.e. Conçurent Design of products and Processes. -McGraw-Hill. New York., 1989. - 268p.

141. Mc Lachlan. Bessel functions for engineers, Clarendon Press, Oxford., 1955.

142. Sebestyen G.S. Pattern recognition by an adaptive process of sample set construction. IRE Trans. On Info. Theory., vol. IT-8., 1962.

143. Siemens. Simatic. Totally Integrated Automation. Приборы, системы, консультации, обучение. Информация для наших российских заказчиков., 1997. №1. - 60р., илл. - http:// www.siemens.ru/ad/as.

144. Zahedi Fatemeh. Intelligent Systems for Business: Expert Systems with Networks. The Wadsworth Publishing Company. Belmont. California., 1993. -658p.

145. Работы автора, опубликованные в научно-технических журналах, в которых по решению ВАК РФ должны публиковаться основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Похожие работы

Информатика, вычислительная техника и управление
05.13.00