Моделирование технологических процессов в малоэтажном жилищном строительстве (28.05.2007)
Автор: Абрамов Иван Львович
Предметом исследования являются технологические, организационные и экономические факторы, от которых зависит себестоимость малоэтажных жилых зданий и прибыль подрядной организации. Практическая значимость работы заключается в том, что разработаны: - научно обоснованный метод выбора рациональных вариантов организационно-технологических решений, обеспечивающих повышение эффективности строительного производства за счет моделирования выполнения внутрибригадных технологических процессов при различном численном составе специализированных, комплексных бригад, а также бригад конечной продукции; - методика расчета состава бригад, в результате которой определяются минимально возможная по технологическим и организационным ограничениям продолжительность строительства малоэтажных жилых зданий. Объектом исследования явились малоэтажные жилые здания, возводимые для реализации их на рынке недвижимости. Апробация и внедрение результатов исследований осуществлены при разработке производственных программ строительства ряда малоэтажных объектов (коттеджей), строительство которых реализовано при непосредственном участии автора в Одинцовском районе Московской области. На защиту выносятся: - методика моделирования технологических процессов при возведении малоэтажных жилых зданий различных конструктивных схем; - результаты анализа влияния организационно-технологических факторов на конечные показатели строительства жилых объектов, полученные путем вариантного моделирования выполнения технологических процессов; - теоретические положения по выбору рациональных вариантов организационно-технологических решений технологии производства строительных работ; - расчет экономической эффективности от внедрения разработанных Достоверность полученных результатов подтверждена сходимостью практической реализации с расчетными значениями при возведении объектов. Публикация. По теме диссертационной работы опубликовано пять статей. Структура работы и ее основные разделы Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографии и приложений. Общий объем диссертации составляет 132 страницы, из них 32 таблицы, 26 рисунков, библиография содержит 131 наименование использованной литературы. Содержание работы В первой главе приведены конструктивно-технологические особенности малоэтажных жилых объектов и методы их строительства. В настоящее время ввиду особого внимания к строительству малоэтажных жилых зданий предложено и во многих случаях реализовано большое число конструктивно-технологических решений их строительства. Число вариантов по отдельным фрагментам (стены, кровля, перегородки и т.д.) достигает в некоторых случаях многих десятков. Каждый из этих вариантов имеет свои достоинства и недостатки, поэтому выбор целесообразного варианта для каждого объекта представляет собой актуальную и достаточно сложную задачу. Это обусловлено различными численными, а подчас и качественными показателями, которые характеризуют то или иное конструктивно-технологическое Особое значение при выборе конструктивных схем малоэтажных объектов имеют стеновые ограждающие конструкции. От успешного выбора конструктивно-технологического решения стен зависит не только стоимость объекта, которая порой достигает 30-40% от полной его стоимости, но и трудоемкость возведения, продолжительность строительства и, что очень важно, во многом (до 40%) определяет энергозатраты во время эксплуатации объекта. Особое внимание уделяется долговечности стеновых ограждений, пожаро- и экологической безопасности. Важным элементом строительства доступного жилья является освоение технологий изготовления конструктивных элементов из местного сырья и отходов производства металлургии, топливной промышленности и энергетики. Варианты стеновых ограждений достаточно разнообразны не только по своим принципиальным конструктивным решениям, но и по применяемым материалам, а соответственно и по технико-экономическим показателям. Поэтому выбор конструктивно-технологических решений стен в увязке с конечными организационно-технологическими показателями строительства объектов является важнейшим элементом моделирования. Многообразие стеновых ограждающих конструкций с позиции технологии их возведения и конструктивных особенностей можно систематизировать в следующие шесть групп: из мелкоштучных элементов; монолитные с применением несъемной и съемной опалубок; деревянные; каркасные; каркасно–панельные, панельные; комбинированные. К разновидностям мелкоштучных элементов, применяемых для возведения стеновых ограждающих конструкций, относятся следующие виды: кирпичные, газосиликатные, пенобетонные, керамзитобетонные, шлакобетонные, вермокулитные, полистиролбетонные, трехслойные блоки с внутренним теплоизоляционным слоем и др. Наибольший экономический эффект достигается при использовании трехслойных блоков, средний слой которых представляет собой утеплитель, наружный состоит из архитектурного бетона, а внутренний - из керамзито- или поризованных бетонов. Высокая точность изготовления и специальная оснастка для нанесения раствора позволяет осуществлять кладочные работы достаточно высокой интенсивности и качества. Их использование дает возможность исключить процессы оштукатуривания стен, что существенно снижает трудоемкость и стоимость стенового ограждения. Ко второй разновидности ограждающих конструкций относятся стены, выполненные из монолитного бетона с использованием несъемной или съемной Наиболее востребована несъемная опалубка из пенополистирола. Основным преимуществом данной технологии является возможность возведения многослойной ограждающей конструкции с необходимым сопротивлением теплопередаче. Низкая масса блоков позволяет выполнять работы вручную, не требует высокой квалификации рабочих и специальной строительной Основным недостатком таких стен является низкая огнестойкость, что требует устройства защитного покрытия из штукатурных растворов. Это обстоятельство существенно повышает трудоемкость и продолжительность К следующей группе стеновых ограждений относятся деревянные стены, которые, как правило, возводят из рубленого бревна (срубов), оцилиндрованных бревен, из бруса, клееного бруса. Теплоизоляционные качества древесины на порядок выше, чем у кирпича. При соблюдении технологии производства работ долговечность таких стен может превышать 50 и более лет. Для обеспечения защиты наружной поверхности производят облицовку кирпичной кладкой с воздушным зазором, что позволяет увеличить их теплотехнические и эксплуатационные показатели. В зависимости от сечения бревен и бруса в ряде случаев требуется дополнительное утепление с наружной или внутренней стороны. За рубежом большой популярностью на рынке недвижимости пользуются каркасно-панельные и быстровозводимые малоэтажные здания. Основными причинами строительства таких зданий являются постоянное повышение цен на энергоносители и усиление требований по энергосбережению. Самое широкое распространение каркасные технологии получили в таких странах, как Канада, США, Германия, Норвегия, Швеция, Финляндия, где более 80% населения проживают в подобных домах. В шестую группу стеновых конструкций входят комбинированные системы. К ним относятся стены, выполненные из мелкоштучных элементов с последующим или одновременным монтажом наружного утеплителя; возводятся наружные и внутренние элементы стен с одновременной установкой между ними утеплителя; кирпичные или монолитные стены с наружным утеплителем и устройством вентилируемого фасада; монолитные стены с утеплением и облицовкой кирпичом или последующим оштукатуриванием. После выбора конструктивно-технологичного решения стен, как впрочем, и по другим фрагментам дома (полы, кровля, крыша и др.), окончательное решение должно быть принято после рассмотрение вариантов организационно-технологических решений по подбору численного и квалификационного состава исполнителей. От этого этапа во многом зависят технико-экономические показатели возводимого объекта, продолжительность строительства, прибыль строительной организации, себестоимость квадратного метра. В работе приведен анализ существующих методов определения рациональных составов бригад. В их основу, как правило, положены данные о трудоемкости и плановой продолжительности выполнения комплексов работ, поручаемых бригадам каждого профиля. Плановая продолжительность берется из проекта производства работ строительства объекта. Такой метод проектирования численного и квалификационного состава бригад имеет следующие недостатки: требуемое число рабочих определенной профессии в бригаде, определяют в зависимости от двух факторов: трудоемкости поручаемого им комплекса работ и срока их выполнения, который устанавливается в соответствии с заранее составленным графиком производства работ, входящим в состав ППР. В результате такого проектирования численный и квалификационный состав бригад является зависимой от заранее разработанного ППР величиной, что не способствует нахождению рационального варианта численного и квалификационного состава бригады, не учитываются технологические взаимосвязи процессов, совмещение во времени выполнения работ отдельными звеньями бригады. Кроме того, продолжительность выполнения комплекса работ, поручаемых рабочим различных профессий, принимают равными, хотя трудоемкости процессов, выполняемые звеньями бригады, как правило, разные. Этот метод: - не решает подбора состава бригад и числа звеньев, работающих в разные смены; - не учитывает размеры фронтов работ, поручаемых бригаде, нет оценки влияния внутрибригадных простоев отдельных звеньев или их недозагрузки на конечные показатели работы бригад; Не решает задачу подбора состава бригад и методика их расчета для годовой программы работ строительной организации. Это обусловлено директивными продолжительностями строительства объектов. В рыночных условиях функционирования строительных организаций эти параметры, как правило, являются искомыми с учетом заданного критерия оптимальности и ограничений по ресурсам и времени. Важным фактором оценки численного и квалификационного состава бригад является их внутрибригадная организация выполнения процессов. Это обусловлено тем, что от внутрибригадной организации зависят такие показатели, как продолжительность выполнения комплекса работ, степень загруженности рабочих, наличие скрытых простоев, степень использования рабочих различных квалификаций и др. Однако вопросу организации внутрибригадных процессов не уделено достаточного внимания, в результате чего эффект от подбора состава бригад низкий. В жилищном строительстве наибольшее распространение получили поточные методы организации работ, основоположником которых явился М.В. Будников. Большой вклад в развитие этого метода в последние годы внесен В.А. Афанасьевым, А.А. Гусаковым., А.К. Шрейбером., Б.В. Прыкином и др. В основу поточного метода организации производства положено непрерывное использование на объекте или объектах бригад рабочих, постоянных по численности и квалификации, оснащенных соответствующим инструментом и оборудованием. Эти бригады равномерно или неравномерно выпускают строительную продукцию в виде законченных комплексов работ на захватках, участках или целых объектах. При всей правомерности такой формы организации этот вид требует уточнения в случаях, когда работы и их структура (перечень) отличаются на фронтах от объекта к объекту. Проектирование в этих случаях неритмичных потоков не решает задачу рациональной организации. Это обусловлено тем, что при изменении структуры работ квалификационный состав не соответствует оптимальному, а разные объемы работ неизбежно ведут к изменению численности бригад и, таким образом, к резкой насыщенности или ненасыщенности фронтов работ трудовыми ресурсами. Во второй главе приведены результаты разработки метода моделирования и исследования внутрибригадных технологических процессов строительства малоэтажных жилых объектов. |