Взаимосвязь градостроительных, архитектурных решений с выбором конструкций, материалов, технологий и организации строительных работ

УДК 69

ВЗАИМОСВЯЗЬ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫХ, АРХИТЕКТУРНЫХ РЕШЕНИЙ С ВЫБОРОМ КОНСТРУКЦИЙ, МАТЕРИАЛОВ, ТЕХНОЛОГИЙ И ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

М. Хадави Могаддам

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), г. Москва

Аннотация

В процессе строительства часто требуется сократить сроки выполнения концептуального этапа. В этой статьи предлагается использовать схему взаимосвязи архитектуры, конструкций, технологии и организации работ и труда для экспресс- планирования на концептуальном этапе.

Ключевые слова:

экспресс- планирования, схема АКТО, концептуальный этап История статьи: Дата поступления в редакцию 03.04.18

Дата принятия к печати 07.04.18

В строительной сфере существует термин "строительный комплекс". Это означает, что основные решения при возведении зданий и сооружений в конечном счете взаимосвязаны. Это архитектурные формы, они диктуют выбор материалов (как конструктивных, так и ограждающих, отделочных, кровельных). Материалы в свою очередь предполагают определённые технологические приемы выполнения строительных работ (выбор основных строительных машин, инструмента, разработку с ППР технологических карт, стройгенпланов и т. д.), технология представляет исходные данные для организации строительных процессов и организации труда (графики производства работ на отдельных зданиях и целых комплексах, графики поставок строительных машин, материалов, потребности в рабочей силе, финансировании).

Потребности в средствах производства загружают работой как предприятия строительной индустрии, непосредственно связанные с строительством, так и многие другие отрасли производства. Так образуется строительный комплекс. Схема такой взаимосвязи представлена на рисунке 1.

Рис.1. Взаимосвязь архитектурных решений с выбором материалов, технологии,

организации работ и труда

В реальных региональных ситуациях в зависимости от развитости строительного комплекса, природных, демографических и традиционных условий основным элементом комплексного решения может выступать любой из 4 представленных на схеме. Например, в регионе основным материалом для конструкций всегда используют кирпич. Если кирпич саманный (необожжённый), то архитектор вынужден проектировать одноэтажные здания. Если принято использовать обожженный кирпич, то архитектор может проектировать дома средней этажности. Если в регионе есть возможность производить монолитный железобетон, то архитекторы имеют более широкие возможности для самовыражения (высокие, высотные дома, даже дома — горизонтальные небоскребы, дома с замысловатой наружной формой и т. д.). Если закуплена заранее технология "туннельной опалубки", то идёт выбор материала в виде монолитного железобетона, а в архитектуре идет выбор определенного объемно-планировочного решения внутри здания, при этом организация работ будет тоже специфической. Бывают и случаи, когда для ускорения работы выбирают поточный метод (восстановить пострадавший от наводнения поселок на новом месте), тогда архитекторы проектируют типовые одноэтажные дома, материал выбирают местный (дерево, кирпич, цементные блоки и т. д.). Технология при этом может быть "ручная" или с малыми механизмами. Опять же многое зависит от развитости местной строительной индустрии, всего потенциала строительного комплекса региона, большого города (наличие архитекторов, ИТР, средств механизации, технологической оснастки, заводов стройиндустрии, трудовых кадров).

В некоторых случаях (например, подготовка к Олимпийским играм, участие в архитектурных конкурсах и т.п.) основным ведущим в проекте становится архитектор, тогда он диктует выбор материалов (и конструктивных и отделочных), материалы диктуют выбор технологий, а организация работ и труда зависит от технологий. Естественно, иногда наличные материалы или технологии не позволяют архитекторам осуществить свои экстремальные решения. Такая же ситуация имеет место на машиностроительных заводах, где конструкторы (машиностроительные архитекторы) обязательно согласуют свои решения (конструкции) с возможностями технологий завода (технологический отдел и конструкторский отдел).

Архитектурное решение здания может зависеть от ряда условий:

- Климата (температура, инсоляция, ветер, влажность, продолжительность зимы);

- Сейсмичности;

- Традиции в архитектуре, градостроительстве;

- Склонность к новациям;

- Задания органов власти;

- Задания заказчиков-застройщиков-инвесторов;

- Задания организаторов жилищно-строительных кооперативов;

- Демографическая ситуация;

- Покупательная способность граждан;

- Обеспечение условий для инвалидов-колясочников;

- Обеспечение конфигурацией в плане хорошего дворообразования для комфортного благоустройства придомовой территории;

- и т.д. и т.п.;

Рис. 2. Схема взаимосвязи 4-х блоков проектирования инженерно-технологической части (задачи) ИСП

На рис. 2 представлена схема взаимосвязи 4-х блоков проектирования инженерно-технологической части (задачи) ИСП (инвестиционно- строительный проект) для экспресс планирования. На этой схеме решение представлено по количеству этажей здания: 1-3; 4-9; 12-17; 19-25; 26 и больше;

Далее с учетом выбранной капитальности здания и соответствующих ей конструктивных материалов выводим ось "материалов" от блока "выбор конструктивных материалов", с помощью стрелок указываем соответствие этажности и основных конструктивных материалов.

Далее из блоков "технологические решения" выводим "основные строительные машины". Для экспресс планирования для этой цели составляем таблицу 1 "выбор основной машины для подъемно-транспортных работ". Соответственно для блока "организация работы и труда" выводим ось "способы организации работы труда" в составе:

- Поточный метод;

- Параллельный метод;

- Метод комплексной бригады;

- Метод набора рабочих по календарному графику;

Для окончательного выбора комплекса «архитектура — конструкции — технологии — организация работ» (АКТО) можно рекомендовать использование многокритериальной задачи:

1кАКТО = а1кА + а2кК + азкТ + а4кО

При этом суммарный критерий £кАКТО может быть разным, например, минимум затрат на строительство или максимум прибыли застройщику, или минимум времени на строительство, или максимум эстетической выразительности. Надо полагать, что выбор суммарного критерия является прерогативой «основного» субъекта ИСП.

После назначения суммарного критерия надо составить для каждого частного критерия свою многофакторную модель.

Таблица 1

Выбор основной машины для подъемно-транспортных работ

Этапы транспортировки грузов Подъемно- транспортное средство Извне до строительной площадки (склада) От склада до крюка крана От земли до уровня употребления От уровня употребления до места применения

Краны самоподъемные - - + +

Краны приставные - - + +

Краны башенные на рельсах - + + +

Краны авто, гусеничные - + + -

Груз опассажир ские подъемники - - + -

Краны мостовые, козловые, дерики - + + +

Вертолеты + + + +

Пневмотранспорт + - - -

Гидротранспорт + + + +

Конвейеры + + - +

Автобетоновоз + + - -

Бетононасос самоподъемный - - + +

Погрузчик, бульдозер - + - -

Автомобили, жел.дор., водный + - - -

Ручная тележка - + - +

Лебедка - - + -

Например, для суммарного критерия ЕкдКТОзатраты  min запишем:

к. = n,A + nA, + nA + ...+ n A

Д 1 этажность 2 форма в плане 3 высота этажа n n

kv = тБ + тБ + тБ + ...+ m Б

К 1 конструк. 2 отдел. 3 кровельн. n n

кт = рВ . + рВ , + рВ + рВ + рВ ... + рВ

1 f 1 ручной -Т 2 кран баш. * 3 кран гусич. * 4 кран пристав * 4 кран самопр -Т n n

к_ = и,Г , + uT , + и,Г , я +...+ u Г

О 1 компл.бригада 2 спец.бригада 3 набат с биржи n n

Для определения значений коэффициентов n, m, p, и в многофакторных моделях требуется обработать 30^40 осуществленных случаев выбора комплекса ДКТО. Эта сложная процедура является темой для отдельного исследования.

Для экспресс-планирования предполагаем использовать графо-аналитический экспресс-метод составления комплекта (комплекса) ДКТО (архитектура — конструкции — технология — организация) в предположении, что одна из этих частей признана ведущей (основной, главной, определенной экспертами в качестве основополагающей).

Последовательность выбора ДКТО следующая:

1. Выбор и обоснование основной части ДКТО

2. С использованием схемы взаимосвязи четырех частей ДКТО подбираем графическим путем все четыре составные части

3. Составляем основные части ПОС с использованием вышеуказанного решения

Для примера можно рассмотреть случай, когда инициатор — заказчик — застройщик — генподрядчик (в одном лице) планирует использовать закупленную технологию «туннельной опалубки» для строительства нового жилья.

Решение:

^ Определяем основную подъемно-транспортную машину в виде башенного крана;

^ На схеме (рис. 3) определяем основной вид конструктивного материала — железобетон;

^ Далее определяем этажность жилого дома — это от 1-го до 5-ти этажей;

^ Далее определяем возможную организацию работ — это комплексная бригада или поточное строительство (для группы рядом строящихся зданий).

Графический ход решения представлен на рис. 3 или в записи: АКТО: этажность (1^5) — материал (железобетон) — технология («туннельная опалубка», башенный кран) — организация (комплексная бригада бетонщиков или поточное строительство).

В следующем примере рассмотрим случай строительства небоскреба (т.е. задан основной архитектурный параметр — жилой небоскреб-башня высотой 300м).

Решение:

^ Определяем по схеме (рис. 4) основной материал каркаса — сталь;

^ Определяем по схеме основную подъемно-транспортную машину — самоподъемный внутренний кран;

^ Определяем метод организации работ — комплексная бригада.

Графический ход решения представлен на схеме или в записи: АКТО: этажность (100) — материал каркаса (металл) — технология (кран внутренний самоподъемный) — организация (комплексная бригада).

В следующем примере рассмотрим случай экстренного строительства социального жилья для 100 семей на новой территории с минимумом затрат.

Решение:

^ Принимаем в разделе «организация работ» поточный метод;

^ На схеме рис. 5 определяем в разделе «технология» основную подъемно-транспортную машину — автокран;

^ Определяем по схеме этажность — 1^2 этажа;

^ Определяем по схеме основной материал — дерево.

Графический ход решения представлен на рис. 5 или в записи: АКТО: этажность (1^2) — материал (дерево: брус, бревно) — технология (автокран) — организация (поточная организация работ и специализированные частные потоки).

Составление структуры АКТО с помощью схемы на рис. 2 можно проводить и для восстановительных работ, таких как капитальный ремонт, средний ремонт, модернизация дома, реконструкция дома для обоих случаев:

— с отселением жильцов;

— без отселения жильцов.

Рассмотрим пример, когда запланирован капитальный ремонт пятиэтажного жилого дома с отселением жильцов (все системы дома ремонтируются на 50% и более), с реконструкцией перекрытий (замена деревянных на металлические с ж.б плитами) и модернизацией (пристройка снаружи лифтовой шахты на пять этажей).

Решение по составлению АКТО:

^ Архитектурная часть (отмечаем 5 этажей; в плане и разрезе указываем металло-стеклянную лифтовую шахту);

^ В отделе «конструкции» указываем «металл»;

^ В отделе «технология» указываем «башенный кран»; ^ В отделе «организация» указываем «комплексная бригада»

Графический ход решения указан на рис. 6, в записи это выглядит так: АКТО: этажность — 5 этажей — материалы (сталь, железобетон) — технология (башенный кран) — организация (комплексная бригада).

Рис. 3 Графический способ составления АКТО при заданной технологии "туннельная опалубка"

Рис. 4. Графический способ составления АКТО при заданной небоскребе-башне в 100 этажей

Рис. 5. Графический способ составления АКТО при заданном поселке на 100 семей при минимуме затрат денег и времени

Рис. 6. Графический способ составления АКТО при капитальном ремонте с модернизацией

5-этажного жилого дома

Метод АКТО (архитектура- конструкции- технология- организация) позволяет решать задачи эскизного проектирования основных организационно- технологических проблем при планировании инвестиционно- строительных проектов, что позволяет сократить сроки всего проекта и повысить эффективность проектирования.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Казарновский В.А., Особенности сетевого управления в крупных инвестиционно-строительных компаниях // Недвижимость: экономика, управление. — 2015- № 2 — с. 96-101.

2. Организация, планирование и управление строительством: учебник/ под ред.П.Г. Грабового. М.: Проспект, 2012 — 528 с.

3. Теличенко В.И. Технология возведения зданий и сооружений / М:. Высшая школа, 2004. — 447 с.

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Хадави Могаддам Мохаммад Казем. Взаимосвязь градостроительных, архитектурных решений с выбором конструкций, материалов, технологий и организации строительных работ. — Системные технологии. — 2018. — № 27. — С. 98—105.

INTERRELATION OF TOWN-PLANNING, ARCHITECTURAL DECISIONS WITH A CHOICE OF DESIGNS, MATERIALS, TECHNOLOGIES AND Hadavi Mohaddam Mohammad Kazem

National Research Moscow State University of Civil Engineering

Abstract Keywords:

In the process of construction, it is often necessary to shorten the express planning, ACTO scheme,

terms for the implementation of the conceptual stage. In this article, it is conceptual stage.

proposed to use the scheme of interrelation of architecture, structures, Date of receipt in edition: 03.04.18

technology and organization for express planning at the conceptual stage. Date of acceptance for printing: 07.04.18

УДК 628

РЕКОНСТРУКЦИЯ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ТРУБ И СИЛЬФОННЫХ КОМПЕНСАТОРОВ

В.А. Орлов*, С.А. Тимофеев**, С.В. Кабачкин** * Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), г. Москва ** Акционерное общество «Мосводоканал», г. Москва

Аннотация Ключевые слова:

В статье рассматриваются комплексные вопросы реконструкции вет- трубопровод, ремонт, компенса-

хих трубопроводных сетей путем протаскивания в них полимерных торы удлинений, температура,

труб и использования различного типа компенсаторов температурных прочностной расчет, водоснабже-

удлинений. Представлен опыт проектирования и подбора компенса- ние, водоотведение

ционных устройств, позволяющих восстановить пропускную способ- История статьи:

ность проложенной в коллекторе водопроводной сети диаметром 600 Дата поступления в редакцию

мм и протяженностью 949 м. 03.04.18

Дата принятия к печати 07.04.18