Автоматизация проектирования организации возведения и переустройства жилых малоэтажных зданий с учетом комфорта обитания: На примере Исламской Республики Мавритания

Реформирование экономики развивающихся стран северо-западного региона Африки на основе рыночных принципов привлечения внебюджетных средств (в их числе частных отечественных и зарубежных инвесторов и застройщиков) ставит перед строительной отраслью Исламской Республики Мавритания (в дальнейшем — ИРМ) принципиально новые градостроительные, технические, технологические и организационные задачи по возведению и переустройству малоэтажных офисных и жилых зданийС 41<3 ],.

Если для ИРМ проблема переустройства является относительно новой, то в развитых странах мира (США, Япония, Германия, Франция и др.) она решается давно и с высоким качеством. Переустройство зданий и сооружений подразумевает реконструкцию, реставрацию, реабилитацию, модернизацию с частичной заменой обеспечивающих систем (коммуникаций, инженерных сооружений, систем обеспечения жизнедеятельности и управления ими и др.), капитальный ремонт, восстановление, снос, ликвидацию, разборку, утилизацию физически и морально изношенного жилища, достройку, надстройку, передвижку и множество других организационно-технологических строительных процессов. Концепция переустройства в ИРМ переживает период бурного развития, вбирая в себя самые новые достижения мирового научно-технического прогресса в строительстве, материаловедении, электронике и вычислительной технике, антропотехнике, теории и практике инженерных методов и средств измерения и контроля качества объектов и процессов.

Одним из актуальных направлений переустройства в строительной области является автоматизированное проектирование организации возведения и постоянного инженерного сопровождения жилища, оснащения его системами охраны и контроля безопасности жизнеобеспечения, средствами оценки и коррекции уровня комфортности обитания (УКО) конкретного человека в этом жилище.

Концепция переустройства малоэтажных офисных и жилых зданий и сооружений в ИРМ находится в стадии формирования и поэтому еще не формализована и не нормирована. Разработчики и производители различных строительных конструкций и систем жизнеобеспечения (водо~, тепло-, электрои газоснабжения, канализации, кондиционирования, охраны и безопасности и др.) как правило являются зарубежными. Они, естественно, предлагают собственное видение фрагментов этой концепции.

При этом ставка делается на продвижение на рынке переустройства офисных и жилых зданий собственной продукции каждой из фирм-разработчиков. Однако, как известно, объединение в одном здании многочисленных качественных конструкций и систем разных производителей само по себе еще не гарантирует качественного функционирования всего здания, как единого целого. Кроме того, офисное или жилое здание, как правило, предназначается не для одного человека и даже не для одного страта (группы лиц, совокупностей различных специалистов, семей, сообществ и др.). То есть, невозможно создать непротиворечивую систему требований, удовлетворяющую одновременно всем находящимся в здании людям. Проблема жилища вообще является до конца не разрешимой, она может иметь решения лишь для строго ограниченного набора параметров и в конкретный период времени, по прошествии которого жизни опять ставит новые жилищные проблемы. Смерть, развод, обмен, разорение людей, обветшание жилого фонда, градостроительные новации, стихийные бедствия, терроризм и природные катаклизмы — вот неполный перечень причин, которые могут практически моментально или на протяжении обозримого отрезка времени разрушать казалось бы законченные «проекты» строительного обеспечения нужд населения.

Средством постоянного выявления причин, способных выводить офисное или жилое здание из качественного состояния, и обеспечения своевременных процессов поддержания стабильного состояния или своевременного переустройства его систем с минимально необходимыми затратами является приборный инженерный мониторинг (ПИМ) с применением средств автоматизации и компьютеризации. ПИМ является сложной инженерно-технической системой, которая должна постоянно развиваться и расширять свои возможности. Проектирование таких сложных инженерно-технических систем как организационно-технологическая подготовка строительства и переустройства малоэтажных офисных и жилых зданий, а также ПИМ в их составе, возможно только в среде систем автоматизации проектирования (САПР) жилища. Поэтому выбранная тема диссертационного исследования представляет собой актуальную научную проблему САПР в строительстве и обладает значительной научной и инженерно-практической новизной.

Цель исследования: разработка метода автоматизированного проектирования организации возведения и переустройства малоэтажных строений с учетом комфортности их внутренней среды обитания и специфики ИРМ.

Задачи исследования для достижения поставленной цели: анализ природно-климатических, геологических и социально-политических условий, определяющих уровень строительного проектирования и производства в ИРМанализ зарубежного и отечественного опыта проектирования организации возведения или переустройства жилых зданий и городских территорийанализ методов и средств автоматизации проектирования с учетом результатов системотехнического мониторинга комфорта обитания существующих жилых малоэтажных зданийподбор состава критериев, методов и средств оценки уровня комфортности обитания (УКО) в малоэтажном жилом здании, выбор и обоснование используемых методов и средств приборной оценки УКОразработка организационного, технического и информационного обеспечения САПР оценки и совершенствования УКО при возведении или переустройстве малоэтажных жилых зданий на территории ЙРМэкспериментальная проверка результатов при возведении жилища в г. Москве в процессе переустройства кварталов 26 и 27 Новых Черемушек (фирма «Поликварт»), а также проектировании и возведении элитного жилья (фирма «Гипрокон») в 2000;2001 гг.

Объект исследования: организационные формы, используемые материалы и технологии переустройства жилища с учетом УКО.

Предмет исследования: компьютерная технология проектирования организации возведения или переустройства жилья с повышенной комфортностью обитания.

Научная гипотеза исследования предполагает, что учет комплекса характеристик комфортности при возведении и переустройстве малоэтажных офисных и жилых зданий и сооружений позволяет не только существенно улучшить среду обитания в специфических условиях ИРМ, но и улучшить другие технико-экономические показатели строительства.

Методологическая база исследования: теория систем, системотехника строительства, инфография, антропотехника, системотехнический мониторинг, интерактивно-графическое моделирование, методы решения многокритериальных задач, экспертные методы анализа информации при принятии решений, математическая статистика, базы и банки данных. Использованы труды ученых ИРМ, России и других зарубежных стран.

Выносимые на защиту результаты исследования, имеющие научную новизну: научная гипотеза о необходимости использования методов, моделей и средств автоматизированного проектирования при формировании организационной подготовки возведения и переустройства малоэтажного жилья в ИРМкомпьютерная технология проектирования организации переустройства малоэтажного жилища, обеспечивающая заданный уровень комфортности обитания (УКО) — антропотехнический метод определения интегрального критерия УКО человека в жилищеинформационная технология диагностики УКО.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на секции «Строительство» Российской инженерной академии, на научно-технических семинарах спецфакультета САПР МГСУ, на российских и международных конференциях по строительному комплексу (1999;2001 гг.).

Практическая значимость работы состоит в использовании полученных результатов при переустройстве малоэтажного жилья в крупных городах ИРМ применительно к фазам жизненного цикла строительного объекта (проектирование, возведение, эксплуатация, ремонт, реконструкция, переустройство). Включение компьютерной информационной технологии проектирования организации строительства или переустройства малоэтажного жилья в САПР переустройства обеспечило высокоекачество, снижение на 10 -15% себестоимости выполнения строительно-монтажных работ комплексной реконструкции в намеченные планом сроки, достижение высокой организационно-технологи-гической надежности принимаемых проектных решений в среде САПР по проектированию и возведению комфортного жилья. На всех объектах, где использовались результаты диссертации, был снижен расход ресурсов (тепла, электричества, газа, горячей и холодной воды и т. д.) и затраты на их организацию и доставку, повышена организационно-технологическая надежность управления комфортом, что крайне важно в рыночных условиях инвестирования.

Внедрение результатов. Результаты теоретических исследований, модели, алгоритмы и программы, компьютерная информационная технология приборной количественной диагностики УКО с целью повышения качества автоматизированного проектирования организации возведения и переустройства малоэтажного жилья в ИРМ использованы при проектировании и практической реализации систем организационно-технологической подготовки строительства и переустройства названными выше организациями в России и Мавритании для жилых и общественных зданий в процессе аргументированной количественной оценки УКО, подбора, реализации, обмена и продаж жилья и офисных помещений в 1999;2001 гг.

Публикации. По материалам исследования опубликовано три печатных научных работы общим объемом 2 п.л. (без соавторов).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 93 страницы основного текста и 31 рисунок.

Основные выводы и результаты:

1. Проведенный анализ отечественных и зарубежных литературных источников, еории и практики проектирования возведения и переустройства объектов жилищного троительства как среды обитания показал существенное влияние значительного числа [араметров жилища на комфортность обитания в нем конкретного человека и необходимость осуществления диагностики и оценки уровня качества такой комфортности.

2. Установлено, что одним из перспективных направлений системного объектив-юго решения проблемы оценки уровня комфортности обитания (УКО) является предложенный и разрабатываемый в России в рамках безопасности жизнедеятельности научно-фактический подход к решению проблемы диагностики внутренней среды обитания •бъектов строительства. Это направление научно-практической деятельности носит [азвание антропотехники и рассмат-ривает человека как системообразующий факторомплекса «человек-жилище» и одновременно как составную компоненту технологии: валиметрического определения УКО.

— 923. Анализ зарубежных и российских методик приборной квалиметрической оценки юстояния человека и его УКО в конкретном помещении, позволил выбрать в качестве фиоритетной методику Р. Фолля (Германия), имеющую почти сорокалетнюю практику фименения в диагностических инженерно-технических исследованиях во многих странах лира, в том числе и в России.

4. Выдвинута научная гипотеза о том, что учет комплекса характеристик сомфортности при возведении и переустройстве малоэтажных офисных и жилых зданий и вооружений позволяет не только существенно улучшить среду обитания в специфических условиях ИРМ, но и улучшить другие технико-экономические показатели строительства и жсплуатационные характеристики построенных объектов.

5. Проведенные в диссертации исследования позволили выявить две категории дормативов УКО, существенно различающихся по климатическим и организационным условиям территорий ИРМ и позволяющих найти аналоги на территории СНГ. континентальные территории по нормам УКО более схожи с регионами Центральной зии, а прибрежные территории — с территориями черноморского побережья Крыма и Кавказа. Именно эти две разновидности норм комфортности были приняты за базовые в исследовании и доработаны с учетом специфических особенностей ИРМ.

6. Предложены и опробованы инфографические методы и модели, инструментальные и программные средства компьютерной информационной технологии диагностики объекта строительства как среды обитания, структурированные до уровня сонкретных процедур измерения УКО, обработки и анализа массивов статистических данных результатов диагностики УКО для разных исследованных категорий людей и вариантов среды обитания.

7. Разработанные методы и модели определения и оценки УКО были апробированы л нашли применение при проектировании и реализации нового строительства и тереустройства в городе Москва (26 и 27 кварталы Новых Черемушек, жилой копмлекс <�Покровское-Глебово" и другие объекты) в 1999;2001 гг., а аткже в проектных и строительных организациях Исламской Республики Мавритания (ИРМ). Использованные информационные технологии проектирования жилища и диагностики УКО позволили тредложить структуру САПР организации возведения и переустройства жилых малоэтажных зданий с учетом комфорта обитания и выбирать варианты переустройства по крите.

— 93 ию комфортности обитания для конкретных людей, которые должны проживать в ереустроенной среде обитания.

8. Выявлены направления дальнейших исследований и разработок в области нформационных технологий диагностики объектов строительства как среды обитания: адаптация новых методик и приборных средств измерения УКО, базирующихся на рименении комплексных методов функциональной диагностики по более расширенному пектру ее показателей- «интеллектуализация используемых программно-технических средств и: нформационных технологий мониторинга УКОсовершенствование процедур диагностики и компенсации патогенных поражений еловека в среде обитанияапробация полученных методов и информационных ехнологий на более широком спектре вариантов среды обитания и групп населения.