Моделирование инженерного обеспечения в мегаполисах

МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В

МЕГАПОЛИСАХ

SIMULATION OF UTILITIES IN MEGAPOLISES C.B. Владимирова, A.C. Сергеев, М.Г. Тихомиров, С.С. Ржавин S.V. Vladimirova, A.S. Sergeev, M.G. Tikhomirov, S.S. Rzhavin

НПЦ «Развитие города»

Изложена методика, позволяющая оптимизировать структуру бюджетных инвестиций в развитие инженерных сетей и сооружений и обеспечить наибольший градостроительный эффект в рамках реальных объемов финансовых затрат. Предложен алгоритм расчета расходов на инженерное обеспечение района застройки.

A methodology making it possible to optimize the structure of budget investments in development of engineering networks and facilities and ensure the maximum town planning effect within the frames of real volumes of financial expenditures is expounded. An algorithm of expenditure calculation for engineering service of the development area is proposed.

Среди факторов, влияющих на качество проживания людей в условиях мегаполиса, одно из важнейших мест занимает уровень развития инженерной инфраструктуры — совокупности инженерных сетей и сооружений, предназначенных для электро-, тепло-, водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод, а также решения задач освещения, газоснабжения, телефонизации, кабельного телевидения и т. д. Функциональная специфика этой отрасли городского хозяйства определяется тем, что ее развитие не является самоцелью, а имеет прикладное значение — обеспечить нормальное функционирование зданий и градостроительное развитие территорий.

Строительство инженерных объектов, как правило, не приносит немедленной прибыли, а потому осуществляется в основном за счет городского бюджета либо в качестве обременений к коммерческому возведению зданий (по существующим правилам инвестор обязан финансировать сооружение подводящих сетей, диаметр которых не превышает 300 мм).

В ходе работ, проводимых в НПЦ «Развитие города», сформирована методика, позволяющая оптимизировать структуру бюджетных инвестиций в развитие инженерных сетей и сооружений, обеспечивая наибольший градостроительный эффект в рамках реальных объемов финансовых затрат. В ее основе лежит представление об объектах строительства и городских инженерных коммуникациях как о едином комплексе. Основным его системообразующим фактором является задача обеспечения крупных градообразующих территорий необходимыми объемами инженерных мощностей. Элементы этой системы — районы застройки, т. е. городские территории, на которых планируется массовое возведение новых зданий или реконструкция больших объемов ветхого жилищного фонда, а также части городской системы инженерных коммуникаций, подающих к районам необходимые объемы инженерных мощностей.

1/2П11 ВЕСТНИК

_угогт_мгсу

На инвестиционный процесс в строительстве основное влияние оказывают две характеристики района застройки: градостроительный потенциал и затраты на инженерию, причем общий состав районов по этим признакам весьма неоднороден. Очевидно, в первую очередь необходимо застраивать районы, где возможен наибольший ввод жилья при минимуме расходов. Тогда в качестве базового критерия для выработки рекомендаций по повышению эффективности адресного строительства инженерных сетей естественным образом выступают удельные (по отношению к планируемым объемам ввода) затраты на инженерное обеспечение районов.

Описанный подход лег в основу информационной модели. На базе этой модели разработана информационно-аналитическая система (ИАС) «Планирование инженерного обеспечения застройки», введенная в 2004 г. в эксплуатацию в Департаменте экономической политики и развития г. Москвы (ДЭПиР). Анализ практики использования этой системы в течение нескольких лет дал возможность выявить ряд дополнительных факторов, учет которых при сохранении принципиальной структуры внутренних системных связей модели позволяет существенно повысить достоверность и точность полученных результатов.

В исходной методике затраты на инженерное обеспечение районов оценивались по величине стоимости объектов магистральной инженерии — трубопроводов большого диаметра и большой пропускной способности, переносящих требуемые мощности от головных сооружений по кратчайшим путям к субъектам потребления. Однако помимо магистральных сетей из городского бюджета финансируется также сооружение коммуникаций меньшего диаметра (в среднем от 500 до 300 мм), распределяющих мощности, поступающие по магистралям, в пределах отдельного района. В основном эти трассы проходят вдоль улиц, разделяющих обеспечиваемые кварталы, и потому часто называются уличными сетями.

В принятом масштабе детализации структурной единицей системы уличных коммуникаций является рабочий проект, на основании которого формируется заказ на строительство, определяющий весь производственный цикл для соответствующих объектов инженерной инфраструктуры. В отличие от магистральных сетей, где подача мощностей к районам застройки непосредственно происходит от отдельных участков трасс, в инженерном обеспечении определенного района (или группы районов) задействованы все уличные коммуникации и инженерные сооружения, относящиеся к соответствующему проекту. Поэтому при уточнении характеристик выбранного района к ним можно относить общие стоимостные и функциональные показатели инженерии для каждого связанного с этим районом заказа.

Важным дополнительным источником информации здесь являются титулы на проектно-изыскательские и строительные работы — документы, определяющие ход финансирования и строительства инженерных объектов на протяжении всего производственного цикла по выбранному заказу.

При формировании набора параметров, адекватно отображающих свойства другого системообразующего элемента информационной модели — района застройки, единственным источником данных были постановления и распоряжения правительства Москвы, определяющие долгосрочные планы жилищного строительства в районах. Поэтому при расчете удельных затрат стоимость инженерии соотносилась с планируемыми объемами ввода жилья на обслуживаемой территории в течение достаточно длительных, базовых периодов времени. Анализ механизма реализации строительного процесса в московском мегаполисе выявил два возможных направления развития критериальной системы оценки перспектив застройки района: детализацию структуры

градостроительного потенциала и расширение состава формирующих его атрибутных объектов.

Для полноценной жизни людей на городской территории необходимо наличие не только жилых зданий, но и объектов социально-культурного назначения: больниц, школ, бассейнов, детских садов и т. п. Финансирование строительства этих объектов ведется в основном из городского бюджета по нескольким отраслям инвестиционной программы: «Образование», «Здравоохранение», «Культура, искусство и кинематография», «Физическая культура и спорт» и пр. Поэтому для получения более достоверной оценки градостроительного потенциала района при определении планируемых объемов ввода необходимо принимать во внимание не только жилые здания, но и сопутствующие нежилые объекты.

Планируемые объемы ввода на базовый период определяют, по сути, потенциальные возможности градостроительного развития района. Сведения о реальном ходе освоения этого потенциала содержат адресные перечни жилищного строительства. Они формируются каждый год и содержат сведения об отдельных жилых домах, которые планируется построить в течение ближайших трех лет. Но общий ввод жилья в отдельном районе складывается из жилых площадей строящихся там зданий. Поэтому использование этого дополнительного информационного ресурса дает возможность определить реальные темпы строительства по отдельным годам базового периода. Аналогичные перечни существуют и для социально-культурных объектов, они могут служить источником данных по предполагаемому росту нежилого фонда.

Использование дополнительных атрибутных источников данных позволяет преодолеть основной недостаток исходной информационной модели инженерного обеспечения районов застройки — статичность итогов расчета. Реализованная в ней методика позволяет получить приемлемые результаты при анализе перспектив развития жилья и магистральной инженерии на полный базовый период, однако отследить изменения реальных величин удельных затрат на некотором этапе реализации этого плана невозможно. Новая концепция основана на понятии текущего периода, под которым понимается временной интервал между текущим годом и концом базового периода. Такой подход позволяет сформировать удельные показатели, отражающие реальное состояние жилой застройки в районе при наличии достоверных данных об оставшихся объемах ввода и затратах на инженерное обеспечение.

Основой для определения текущего значения градостроительного потенциала района от выбранного года да конца базового интервала времени является информация, полученная суммированием жилой площади по объектам адресных перечней жилищного строительства за каждый год. Искомая величина, по сути, представляет собой долю общего объема ввода в районе, оставшуюся к началу данного года, с учетом ранее возведенных зданий. Поэтому ее можно определить как разницу между плановыми показателями на базовый период и суммой вводимых площадей за годы, предшествующие текущему. Если же необходимо учесть влияние нежилого фонда, к полученной величине следует добавить суммарный ввод социальных объектов за годы, начиная с текущего и до конца базового периода.

Здесь надо учитывать два обстоятельства. Во-первых, плановые показатели могут изменяться с течением времени, а потому суммарный объем введенного по району жилья может превысить изначально установленные значения. В этом случае за новый объем ввода на базовом периоде следует принять совокупную жилую площадь по всем известным годам из адресного перечня. Во-вторых, предложенный метод обеспечит

1/2011 ВЕСТНИК

_1/го12_мгсу

приемлемую точность только в случае наличия актуальной информации по адресным перечням за все годы с начала базового периода до текущего.

Рассмотрим, как можно отследить изменение затрат на инженерное обеспечение районов. Все проектируемые коммуникации можно разделить на две группы.

К первой группе относятся объекты из состава магистральных сетей, строительство которых планируется в долгосрочной перспективе согласно генеральным схемам развития по видам инженерной инфраструктуры города. Для них известна лишь приблизительная стоимость, рассчитанная по проектным нормативам и неизменная на протяжении всего базового периода. Из этой группы формируется статическая компонента затрат, рассчитываемая как сумма стоимостей участков коммуникаций и инженерных сооружений в магистральных цепочках подачи мощностей к обслуживаемым территориям.

Вторую группу образуют инженерные сети и сооружения, связанные с конкретными проектами (заказами) и, следовательно, непосредственно вовлеченные в инвестиционно-строительный процесс. Здесь можно получить подробную информацию о контрактной стоимости работ, а также о степени освоения капитальных вложений, используя данные титулов вновь начинаемых и переходящих строек. Общие затраты для данной группы определяются суммированием соответствующих показателей титулов по годам планирования, что позволяет проследить изменение текущей стоимости работ с учетом израсходованных средств по отдельным годам базового периода.

Модифицированный алгоритм расчета расходов на инженерное обеспечение района включает в себя два этапа. На первом шаге определяют статическую часть, связанную с перспективной магистральной инженерией. На втором — для каждого года в пределах базового периода вычисляют динамическую добавку, включающую в себя средства, подлежащие освоению до конца строительства по проектам, находящимся в стадии непосредственной реализации. Сумма этих двух компонент и является искомой величиной затрат на инженерию в текущем году. При этом надо иметь в виду, что по мере реализации генеральных схем развития некоторые участки магистральных коммуникаций могут попасть в состав рабочих проектов. В этом случае во избежание повторного учета их стоимость должна быть исключена из статической части расходов.

Изложенная методика позволяет расширить и актуализировать основные показатели информационной модели инженерного обеспечения районов, используемые при расчете удельных затрат. Приступая к ее реализации необходимо учитывать, что полноценная корректировка удельных показателей по всей совокупности районов застройки Москвы возможна только при высоком уровне насыщения системы связей «район—заказ» и «заказ—титул».

Практическим результатом проведенных исследований стала вторая очередь ИАС «Планирование инженерного обеспечения застройки», реализовавшая в себе базовые принципы новой информационной модели. Интенсивная работа сотрудников НПЦ «Развитие города» в ходе ее трехлетней эксплуатации в ДЭПиР (начиная с 2006 г.) позволила достичь высокого уровня наполнения и актуализации входящих в ее состав информационных массивов. По состоянию на конец 2010 г. в базе данных системы имелись сведения о 419 районах застройки, для которых были известны объемы ввода на базовый период 2003—2010 гг. Их общий градостроительный потенциал составляет 48098,5 тыс. м2 жилья.

В заключение отметим, что новая методика будет способствовать повышению точности вычислений за счет наполнения и актуализации информационных ресурсов и выявления системных связей между ними.

Литература

1. Киевский Л.В. Планирование и организация строительства инженерных коммуникаций. М.: СвР - АРГУС, 2008. 464 с.

2. Леонов В.В. Системотехника инженерного обеспечения районов застройки и реконструкции // Пром. и гражд. стр-во. 2005. № 8. 54 с.

The literature

1. Kievskij L.V.planning and the organisation of building of engineering communications. M: ARGUS, 2008. 464 p.

2. Leonov V.V. Sistemotehnika of engineering maintenance of areas of building and reconstruc-tion//PGS. 2005. № 8. 54 p.

Ключевые слова: Район застройки, информационная модель, инженерные коммуникации, рабочий проект, жилищное строительство, адресные перечни.

Key words: development area, information model, engineering service lines, draft project, housing constriction, target lists.

E-mail авторов: mail@dev-city.ru Рецензент: Л.В.Киевский профессор, доктор технических наук, НПЦ Развитие города