автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Вариантное проектирование поточного строительства комплекса объектов

Пи 04 9 2!

, МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАУЕНИ ИННЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНИИ ИНСТИТУТ иы. В.В.К9ИБШЗЕВП

Па правах рукописи

КУЛИ СулеРиак

ВАРИАНТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОТОЧНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА КОУПЛЕКСА ОБЪЕКТОВ

Специальность 05.23.08.- Технология и организация пропиленного и гражданского строительства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1992 г.

Работа выполнена е> Московском орлена Трудового Красного Знамени инненермо-с троите льнам институте имени В.В.Иуйбыиева

- доктор технических наук, профессор Л.И.Абрамов

- доктор технических наук, профессор В.й.Афанасьев

- кандидат технических наук, доиент А.Я.Волынский

- Объединение крупнопанельного ' домостроения Иособлстройкоиитета

^щита диссертации состоится __ 1992 г.

з _?.§_____часов на заседании специализированного Совета

Д.053.11.10 в Московском ин»енерно-строительном институте им. Б.Ь.Куйбынеаа по адрессу : ц!3114. г. Москва. Шлюзовая Набережная, дом 8. в ауд. 224. <

С диссертацией чоано ознакомиться в библиотеке института.

Просим Вас принять участие в заките и направить Ваш отзыыв по адрессу : 129337, г. Москва. Ярославское шоссе, ■ дом 26, МИСИ имени В.В.Куйбыаева. йченый Совет.'

Автореферат разослан 1992 г.

Ученый секретарь специализированного

Совега, кандидат технических наук,

доцент . 1 Б.Ф.Вирмиков

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущая организация

V-1!

...... ■■''">» ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

'-•Т.о^л «сертйцид |

^ Актуальность проблемы Важнейшей составляющей экономической стратегии и социальной политики правительства САР, является дальнейшее развитие страны и повышение благосостояния сирийского народа. На эти цели ежегодно выделяется около 20% национального дохода.

Решение жилищной проблемы является важной частью социальной программы, стоящей перед государством САР, и неотложной задачей быстрейшего благосостояния народа.

В этом направлении проводится большая работа по: изысканию наиболее эффективных вариантов объемно- планировочных и конструктивных решений, улучшению качества продукции, повышению ее функциональных и потребительских свойств с целью удовлетворения постоянно растущих запросов населения, ускорению внедрения последних достижений науки в области организации и технологии строительства, усилению комплексного воздействия хозяйственного, механизма на всю систему управления производством и научно* техническим прогрессом.

Однако жилищная проблема в САР в настоящее время продолжает оставаться достаточно острой. Причина такого положения объясняется многими факторами и, в частности, недостаточно высоким техническим уровнем строительства и его низкими темпами.

Поэтому задача разработки вариантного проектирования поточного производства, в результате чего строительство жилых объектов осуществляется с наименьшими ресурсами и временными затратами является актуальной.

Необходимость совершенствования вариантного проектирования обусловлена также тем, что в результате углубления рыночных отношений меняется'среда (условия) функционирования строи-

тельных организаций.

К таким условиям относятся: полная самостоятельность строительных организаций в формировании программы работ. Большая заинтересованность в получении эффекта (прибыли) от строительства, наличие рынка объектов строительства, рынка трудовых ресурсов, средств и предметов труда. Все это, естественно, требует новых подходов (методов) формирования календарных планов, вариантного их проектирования.

К этим условиям следует отнести также резкое усиление экономических санкций за невыполнение договорных обязательств по своевременному вводу объектов в эксплуатацию и качеству строительства. Это в свою очередь неизбежно.приводит к более ответственному проведению процесса составления плана работ строительной организации, а наличие конкуренции к более жестким требованиям обоснования его технико-экономических показателей.

Вариантное проектирование поточной организации работ в новых условиях хозяйствования строительных организаций требует новых нетрадиционных подходов так как видоизменяются критерии деятельности строительных организаций.

В настоящее время в литературе и практике отсутствуют методы вариантного проектирования деятельности строительных организаций, учитывающие перечисленные условия.

Наряду с этим отсутствуют исследования влияния видов поточной организации работ на экономические показатели календарных планов, отсутствует также системный, основанный на едином программном обеспечении метод вариантного проектирования календарных планов поточной застройки комплекса объектов.

Цяльг диспертаниончсзй работы является: исследовать техни-

ко-экономические особенности видов поточной организации работ и на базе современной вычислительной техники и программного обеспечения разработать метод вариантного проектирования строительства комплекса объектов.

Для реализации этой цели были поставлены и решены следующие задачи:

проведен анализ существующих технико-экономических показателей, которые следует учитывать в процессе вариантного проектирования; - * 1

проведены исследования и разработаны методы рассчета технико-экономических показателей основных традиционных и некоторых нетрадиционных видов поточной организации работ;

создана на базе ПЭВМ класса IBM и соответствующего программного обеспечения методика вариантного проектирования календарных планов поточного строительства комплекса объектов.

Научная новизна представлена:

технико-экономическими показателями с учетом новых условий хозяйствования традиционных видов поточной организации ра- ' бот;

технико-экономическими показателями и методами рассчетов нетрадиционных видов организации работ и в том числе поточной организации работ с учетом переходящих с предпланового периода объектов, использование бригад по мере освобождения фронтов работ, а также при изменении очередности работ на объектах отдельными специализированными бригадами.

Достоверность исследований обеспечивалась проверкой результатов рассчетов параметров календарных планов методами изложенными в диссертации с результатами полученными общестроительными методами.

Практическая значимость диссертаиии состоит в том, что в ной приведены:

- методы рассчетов поточных видов работ и в частности таких как непрерывно-параллельные потоки при частичном совмещении работ на захватках (объектах) и наличии переходящих с предпланового периода объектов;

- метод вариантного проектирования поточной организации работ с использованием программного обеспечения для персональных ЭВМ.

Апробация работы^ Диссертация и ее промежуточные результаты докладывались на Всесоюзном совещании молодых ученых в 1987г. (г.Воронеж), на производственном совещании в Мособлст-ройкомитете в 1989г. и в ДСК Кокчетавстрой в 1990г. и вошли в систему организационно - технологического обеспечения строительных организаций (СПОЮ), реализуемой в ряде трестов России и Казахстана.

Результаты работы легли в основу деловых игр, одна из коо-тЬрых использовалась в ЫИСИ им. В. В. Куйбышева в 1989, 1990 и 1991г. в учебном процессе 5-го курса ПГС. Ученый Совет факультета ПГС ежегодно начиная с 1990 г. принимает решения об утверждении тем дипломов, в основу которых положено вариантное проектирование, изложенное в диссертации.

Структура и объем работы; Диссертация изложенна на 140 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы включающего 101 наименование. В работе представленно 20 рисунков, и 37 таблиц.

Нп защиту выносится: Закономерности влияния технологических н организационных параметров на технические и экономические показатели поточного строительства комплекса объектов,

методики рассчетов параметров таких видов поточного строительства как потоки при различной очередности освоения фронтов работ отдельными бригадами, а также рассчет параметров потоков с учетом переходящих с предпланового периода объектов строительства, мэтод вариантного проектирования с использованием программного комплекса на ПЭВМ поточного строительства комплекса объектов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе - "Анализ технико-экономических показателей организационно-технологических моделей " выполнен обзор существующих в научной литературе показателей оценки календарных планов, организационно-технологических моделей, а так же результатов исследований видов поточной организации.

В результате этого обзора и критического анализа приведенных в литературе показателей оценки календарных планов, к которым относятся интегральные показатели, дифференциальные и т. д. сделан вывод, что существующие многочисленные критерии оценки вариантов календарных планов работ не увязаны с действующими экономическими перестроечными процессами, нацеленными на конечные результаты работы строительных организаций, т. е. получение максимальной прибыли (дохода) при соблюдении условий по нормативной (директивной) продолжительности объектов строительства.

-В процессе критического анализа организационно-технологических моделей строительного производства были рассмотрены линейные, циклограммные, сетевые и матричные модели. Предпочтение было отдано матричным моделям. Это обусловлено тем, что наличие в матрицах строкограф позволяет использовать их как

источники первичной и промежуточной информации в процессе рас-счетов организационно-технологических параметров модели. К таким параметрам наиболее часто относят продолжительность работ, а так же начало и окончание их выполнения. - Однако следует отметить, что в них можно заносить такую первичную информацию как трудоемкость работ, сменность их выполнения, стоимость и ДР-

К достоинствам матриц относятся так же то, что они сравнительно просто программируются для использования в. ЭВМ.

Наряду с этим было установлено, что требуется дальнейшее развитие матричных моделей и совершенствование в части расширения возможностей использования первичной документации, расчетов матриц при наличии переходящих с предпланового периода объектов и методов расчета нетрадиционных видов организации работ, (с приоритетами в использовании отдельных видов ресурсов и фронтов работ, расчеты потоков с учетом открытых фронтов работ), а также методов (алгоритмов) их расчета на ПЭВМ.

В процессе анализа литературы посвященной влиянию параметров потоков на показатели поточного строительства был сделан вывод, что. существующие исследования влияния параметров потоков отдельных видов поточной организации работ на показатели поточного строительства касаются лишь отдельных их особенностей, что связано с отсутствием системности в исследованиях и соответствующих методических проработок.

Во второй главе диссертации - "Исследование традиционных видов поточного строительства комплекса объектов" последовательно решаются задачи, выбора показателя оценки вариантов поточного строительства в условиях рыночных отношений, а так же исследование двух видов организации работ - при непрерывном использо-

вании ресурсов и непрерывном освоении фронтов работ.

В результате решения задачи выбора показателя оценки разработана система технико-экономических показателей, которая позволяет выбирать рациональный календарный план поточного строительства в новых условиях хозяйствования, т. е. в условиях свободных и частично ограниченных ресурсов, оперативного их использования на объектах не включенных в план.

Исследование поточной организации работ при непрерывном использовании ресурсов осуществлялось на двух методических примерах, один из которых включал в себя работу 5 бригад на 4 объектах, а второй 5 бригад на б объектах.

• Для возможности проведения исследований была разработана программа для ПЭВМ, которая позволяет рассчитывать общую продолжительность строительства комплекса объектов при различном числе параллельно работающих бригад; продолжительность строительства каждого объекта; продолжительность каждой работы на любом объекте; продолжительность простоев объектов в ожидании бригад- даты работы каждой бригады на любом объекте.

Наряду с этим программа позволяет получать календарный план строительства комплекса объектов при непрерывно- параллельном освоении фронтов и частичном совмещении на них работ.

Для возможности учета при рассчетах моделей частичного совмещения работ по их началу и концу на захватках каждая стро-кографа матрицы содержит информацию, показанную на рис. 1.

В процессе исследований рассматривались варианты очеред-ностей освоения фронтов работ, изменения ресурсных затрат на отдельных фронтах при одновременном изменении очередностей их освоения. Рассматривались так же непрерывно параллельное использование специализированных бригад и непрерывно-параллель-

ная организация работ при совмещении разновидных процессов на отдельных фронтах.

Один из вариантов рассчета матрицы вручную приведен в табл. 1..

Рис. 1. Ключ строко- графы матрицы непрерывно- параллельной организации работ при частичном совмещении: Ф} j - число единицы времени, раньше которого нельзя начать последующую работу; ^ - продолжительность работы. 31 j - число единицы времени,

раньше которого нельзя окончить последующую работу; Ь п начало Рн

работы ; Ь[')+}- раннее (возможное) начало последующей работы;

Р° ', ч 0

раннее (возможное) окончание последующей работы; Ь^-дата

окончания работы.

На рис. 2 приведено влияние степеней совмещения работ на продолжительность строительства комплекса объектов.

В третьей главе диссертации приведены методики рассчетов и результаты исследований поточной организации работ при ранних и поздних их началах, при непрерывном использовании отдельных бригад или освоения приоритетных объектов, а так же при различной очередности освоения фронтов отдельными бригадами с учетом незавершенного строительства объектов предпланового

Таблица 1

Модель непрерывно- параллельной организации работ при частичном их смещении (НИТР)

11 111 IV .V

1 1-1 1-2 11-1 11-2 11-3 111-1 111-2 111-3 IV-1 «-2 V-! V-2

0 • С 3 ,3 <1 3 5 12 20 4 .7 ,1 16 1? ■ - 16 28 6 ,11,1 22 27 25 31 3 ,5 ,1 28 3! 38 ЗУ 4 ,а ,1 32 36

~2 3 к 3 .1011 10 13 12 17 2 ,4 .1 14 |( 26 29 1 ,2 ,1 27 28 27 33 3 ,5',1 30 32 36 42 3 ,5 ,1 39 ' 41

3 0 4 1 .3 ,1 I 3 и 22 3 ,3 ,1 19 21 27 34 З.,6 ,1 30 ,33 30 33 2 ,4 ,1 32 34 37 44 3 ,6 ,1 49 43

( 13 21 1 <9 И И 23 19 26 3.,Ь .1 22 25 22 31 4 ,В ,1 26 30 32 41 4 ,9 ,1 31 40 41 46 2 ,4 ,1 43 45

5 3 19 7 .1Г.1 19 17 16 27 5 <10,1 21 26 30 3 ,3 ,1 33 35 34 ' 46 ,11,1 40 43 43 47 2 ,3 ,1 43 46

6 17 23 4 >7 ,1 21 24 21 33 7 ,13,1 29 34 23 41 ( ,12,1 34 <0 40 33 6 >12,1 46 32 46 31 6 ,12,1 52 53

жительность строительства комплекса объектов.

периода.

Сущность методик рассчета этих нетрадиционных'видов поточной организации работ состоит в следующем. В первом случае расчет сводится к порядку при котором каждая рассчитываемая стро-кографа должна иметь две смежные с ней уже рассчитанные стро-кографы. Во втором случае рассчеты ведутся вначале для строк или граф соответственно приоритетных объектов или бригад.

Большой практический интерес представляет разновидность методов рассчета матриц когда исходная информация состоит не только из вновь стропцихся объектов. Это обусловлено тем, что в реальных условиях строительные организации к началу планируемого периода имеют различные объемы выполненных работ на ряде уже начатых объектах строительства. Задача, таким образом, сводится к тому, чтобы рационально составить расписание строительно* монтажных работ на вновь включаемых в план объектах с учетом объектов, на которых следует продолжать начатые работы.

Наряду с этой реальной ситуацией существует и вторая, которая сводится к следующему. Бригады рабочих могут выполнять свои специализированные работы не в очередности освоения объектов (традиционно рассматриваемая ситуация), а по мере открытия на них фронтов работ.

В табл. 2 приведен пример рассчета такого вида организации работ когда первая бригада начинает работать в плановый период на объекте N 7 на 47 ед. вр., 2-я бригада на 63, и т. д. При этом в зависимости от того как осваиваются фронты работ бригадами (см. табл. 2а и 26) такие итоговые показатели календарных планов как простои фронтов и сроки сдачи объектов разнятся между собой.

В четвертой главе диссертации приведена экономическая

Таблица 2

Матрица поточной организации работ планируемого периода с учетом переходящих объектов

а)

47 63 75 89 101

1 М 1 1 I

8 1 8 11 1 111 8 IV Д У 8

7 ¡47 к >з 50 63 С Г 73 В9 б 7 96 99 © 6 105 124 134

а »50 1© 15 65 75 ^ )7 82 82 0 7 89 89 0 10 99 101 1 О 15116

9 ¡65 N 8 73 73 ¡€ )2 - ® 7 82 105 @ 10 115 116 1 124]

1 73 * 02 1 96 1 115 134

оценка вариантов организации работ, методика вариантного проектирования и результаты реализации исследований.

В основу формирования экономических показателей были положены следующие эффекты (или ущербы): от изменения условно- постоянной части накладных расходов, затрат на перебазировку монтажных потоков и от организационных простоев бригад, а так же затрат связанных с налогом на трудовые ресурсы и работ по статье "услуги населению".

Все рассчеты проводились с использованием разработанной программы на ПЭВМ.

Блок-схема метода вариантного проектирования приведена на рис. 3.

Блок-схема состоит'из 2 подсистем (А, Б) и включает в себя 13 "шагов, основные из которых реализуются на ПЭВМ, с использот ванием рекомендации исследований, приведенных во 2 или 3 главах диссертации.

Подсистема А предназначена для формирования исходных данных по каждому объекту строительства, проверки качества введенных данных и оценки" предельного минимального значения продолжительности строительства каждого объекта при наличии достаточного количества любых ресурсов, т. е. при отсутствии на них ограничений.

Подсистема Б предназначена для формирования ограничений, рассчетов параметров и вариантного проектирования с учетом ограничения календарного расписания работ с выдачей в итоге выходных форм пользователей и технико-экономических показателей.

Процесс формирования календарного плана, осуществляемый в диалоговом режиме с ПЭВМ , осуществляют до того случай, когда

С

Конец-

Ркс. 3 Блок-схема метода вариантного проектирования календарные планов строительства комплекса объектов.

выполнены все ограничения, а проектная величина экономического эффекта наибольшая из сравниваемых вариантов.

Объектом реализации был принят жилой массив промбазы г. Ульяновска. Предметом реализации - календарный план застройки массива жилыми домами, возводимыми объектными потоками ДСК.

Реализация исследований преследовала следующие цели. Во-первых, получить на ПЭВМ параметры потока строительства жилых объектов и убедиться (либо наоборот) в совпадении рассчетов сделанных традиционным способом с рассчетом выполненным по нашему методу. Во-вторых, рассчитать на ПЭВМ параметры потока при различных (других) видах организации работ. В-третьих, дополнить выходные документы данными о численности и календарных данных высвобождения по организационным причинам трудовых ресурсов и, наконец, в-четвертых, среди рассмотренных вариантов найти наилучший по своим технико-экономическим показателям и для э/ого варианта оценить экономический эффект от его реализации.

'ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Существующие многочисленные критерии оценки вариантов календарных планов работ не увязаны с действующими экономическими перестроечными процессами, .нацеленными на конечные показатели работы строительных организаций, т, е. с получением максимальной прибыли (дохода) при соблюдении условий по нормативной ( директивной) продолжительности объектов строительства. Наряду с этим отсутствуют методы вариантного проектирования с учетом такого показателя и влияния на него параметров видов организации строительства.

2. Разработана система технико-экономически: показателей,

которая позволяет выбирать рациональный календарный план поточного строительства в условиях свободных и частично ограниченных ресурсах, оперативного их использования на объектах не включенных в план.

3. Установлено, что в результате моделирования календарных планов поточной организации работ при непрерывном использовании трудовых ресурсов возможно, видоизменяя матрицу исходных данных, добиваться резкого улучшения показателей плана не только по проектируемой продолжительности, но и потребности в трудовых ресурсах для выполнения программы работ. Выявлено, что при параллельном использовании специализированных бригад сокращение продолжительности строительства объектов прлисхо^ дитне пропорционально увеличению их численности. Доказано, что очередность включения объектов в работу позволяет не только найти минимальную продолжительность строительства комплекса объектов, но и среди этих минимальных продолжительностей найти наилучшую по надежности выполнения программу работ, или по простоям фронтов работ. Установлено, что степень совмещения работ на фронтах снижает продолжительность строительства объектов, однако это сокращение не пропорционально величине совмещения работ.

4. Установлено, что показатели моделей организации работ при непрерывном освоении фронтов в значительной степени отличаются от аналогичных показателей при непрерывном использовании трудовых ресурсов. Например, общая продолжительность непрерывного выполнения работ на комплексе объектов в сравнении с моделями при непрерывном использовании трудовых ресурсов, как правило, снижается и это снижение достигает 20-30%. Наряду с этим - при изменении очередностей освоения фронтов работ также

меняется величина использования трудовых ресурсов (различие достигает 33%). Впервые разработан для реализации на ПЭВМ метод рассчета показателей моделей любых видов поточной организации работ при непрерыном использовании фронтов работ с учетом параллельного и совмещенного их выполнения.

5. Впервые разработаны методики рассчетов показателей поточной организации работ при различной очередности освоения фронтов отдельными бригадами, а также рассчетов потоков с учетом переходящих с предпланового периода объектов строительства. Доказано пр?и этом, что эти виды потоков по своим показателям отличаются от традиционных и должны включаться в вариантное проектирование.

6. -Наибольший эффект при вариантном проектировании календарных планов дают варианты при параллельном использовании трудовых ресурсов и фронтов работ с частичным их совмещением. Для получения наибольшего эффекта следует перебирать варианты всех видов организации работ поскольку однозначно - эффектного варианта нет. Однако при переборе вариантов целесообразно в перечни вариантов включать те из них, которые предусматривают первоочередное' строительство объектов, имеющих наибольшую стоимость. "

7. При назначении ведущих бригад когда непрерывно используются трудовые ресурсы целесообразно эти бригады включать в поток первыми, т. к. в этом случае продолжительность строительства объектов сокращается. При выборе рациональной организации работ следует иметь в "запасе" фронты работ (услуги населению, например) с тем, чтобы достичь наибольшего э^фзкта от использования трудовых ресурсов.

0. Разработан метод вариантного проектирования с использо-

ванием комплекса програмй на ПЭВМ рациональных календарный расписаний работ строительной организации и еа подразделений, включая субподрядные организации, который позволяет оценивать минимально-возможную продолжительность строительства каждого объекта, зависящую лишь от организационно-технологических параметров процесса возведения, ,а также добиваться наибольшего эффекта от строительства комплекса объектов с учетом реальных условий (ограничений)

9. Реализация результатов исследований позволяет получить ТЭП на стадии проектирования календарных планов строительства комплекса объектов. Вариантное проектирование календарного плана застройки жилого микрорайона промбазы г. Ульяновска позволило получить рассчетный экономический эффект в размере 145. 8 тыс. руб.

Подписано в печать 17.03.92 Формат 60x84х/16 Печ. офсетная И-77 Объем I уч«-изд.л. Т.100 Запаз /¿-0 Бесплатно

Ротапринт ШСИ им.В.В.Куйбышева.