14Информационная модель оценки конструктивных решений в строительстве
Пиляй Андрей Игоревич
старший преподаватель, кафедра информационных систем, технологий и автоматизации в строительстве, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, pilyayai@mgsu.ru
В данной статье рассматривается процесс выбора конструктивных решений в строительстве, а также разработка оценки конструктивных решений для повышения эффективности принятия проектных решений. В качестве одного из основных критериев рассматривается экономическая эффективность - норматив цены конструктивных решений (НЦКР). Определение веса критериев предлагается с использованием экспертной группы, представлен алгоритм работы экспертов. Сформирована схема базы данных, для хранения информации, содержащая систему критериев, которые представляют из себя правила по конструктивным объектам. А также, полная схема модели оценки конструктивных решений. На основе модели, предполагается создать оригинальную информационную систему для поддержки выбора проектных решений, которая позволит эффективно принимать решения в области проектирования на основе разрабатываемых строительных систем.
Ключевые слова: проектирование, строительство, информационные технологии, эффективность, автоматизация, информационная модель, измерения информационной модели.
В современных условиях в Российской Федерации важное место занимает решение проблемы обеспечения эффективного принятия проектных решений в соответствии с требованиями выходящих стандартов. Разработка информационной модели оценки конструктивных решений в строительстве, с применением современных информационных технологий является очень важной и востребованной. Информационные технологии могут быть применены при хранении и взаимодействии с информацией, автоматическом расчете данных, при принятии целесообразных решений, при подготовке проектной документации.
При выборе конструктивных решений мы руководствуемся определенным перечнем критериев для выбора данных решений. У этих решений есть показатель веса, который учитывается по работам Нагинской В. С., Тимощука В. С., Мастаченко В. Н. и др. (1,2,3,4) Вес данных критериев изменяется от типа конструктивного решения и при появлении целесообразности с обоснованием, под конкретное проектное решение. При этом есть ряд критериев, которые жестко нормируются законодательно, например - прочность конструкций, теплопроводимость ограждающих конструкций, ширина путей эвакуации и т.д. Они определяются, как правило, по граничным параметрам. (5) Остальные параметры критериев могут быть выведены при помощи различных методов. Как правило одной из основных проблем выбора конструктивных решений является невозможность точного определения границ этих критериев. Особенно это касается непростой ситуации, которая сложилась в отечественной строительной индустрии в виде превышенных цен строительства. Проблемы также связаны с введением новых стандартов, которые необходимо соблюдать. Отсутствие эффективного механизма создания правил в виде критериев соблюдение которых необходимо для принятия конструктивных решений значительно снижает эффективность процесса подготовки проектной документации. В результате мы не
получаем достаточной объективности и обоснованности при выборе данных. Одним из возможных методов решения данных проблем может являться информационная модель нормативной оценки конструктивных решений в системах автоматизации в строительстве.
Оценка конструктивных решений представляет из себя комбинацию критериев на основе которых производится выбор конструктивных решений, которая подтверждена государственными базами данных в рамках проектного решения. Одной из таких баз, является классификатор строительных ресурсов.
Критерии экономического характера, позволяет унифицировать подход к разным конструктивным решениям. Это приводит нас к тому, что проведение нормативной оценки конструктивных решений в системах автоматизации проектирования в строительстве возможно осуществить при помощи норматива цены конструктивных решений. Нормативы цены конструктивных решений, в дальнейшем - НЦКР, предназначены для формирования и экспертизы сметной стоимости основных видов конструктивных решений проектируемых объектов на всех стадиях подготовки проектной документации, при составлении инвесторских смет и подготовке тендерной документации. На стадии инвестирования, а также планирования очень важно понять, сколько средств понадобится на начало строительства объекта, когда будут лишь отдельные виды работ, а также какое из проектных решений будет наиболее экономически выгодным и оправданным.
НЦКР можно рассчитать исходя из данных ресурсно-технологических моде-лей(РТМ):
ж
НЦКР (1)
}=>■
где j - номер ресурсно-технологической модели;
т - общее количество ресурсно-технологических моделей в одной цене конструктивного решения.
В общем виде сметная стоимость ресурсно-технологических моделей определяется следующим образом:
№
РТМ (2)
где i - номер ресурса;
п - общее количество ресурсов;
- объем материального, трудового или технического ресурса, определяе-
угГЗСН
мый на основе государственных элементных сметных нормативов по видам работ;
- стоимость материального, трудового или технического ресурса в базо-
гсецмм
4
вом и текущем уровне цен, определяемая на основе сборников сметных цен на материалы, изделия и конструкции, применяемые в строительстве, сметных расценок на эксплуатацию строительных машин и автотранспортных средств.
Методика оценки конструктивных решений в строительстве, представляет из себя данные полученные после расчета конструктивных элементов, изначально исходящие из классификатора строительных ресурсов. Эта входная информация, включающая в себя стоимость ресурсов, обрабатываются и рассчитываются по кон-
структивным решениям. Получившиеся в процессе расчета данные можно использовать для создания границы по параметрам, что требуется нам для принятия или экспертизы конструктивных решений. На основе проанализированных критериев выбора конструктивных решений, которые имеются в нормативных и литературных источниках, а также методов по определению веса данных критериев сформированы следующие утверждения:
Для определения приоритета критериев в общей группе, необходимо провести расчет веса критериев, представляющий из себя число в диапазоне от 0 до 1. Для расчета веса критериев возможно использовать существующие исследования данные по которым доступны в работах Нагинской В. С., Тимощука В. С., Мастаченко В. Н. и др. (1,2,3,4), а также проверить эти данные при помощи метода экспертных оценок. Эксперт рассматривает критерий при помощи интуитивно-логического анализа и на базе знаний, опыта, интуиции, логического мышления выдает результат. Достоверность экспертизы зависит от количества и компетентности привлеченных экспертов. На практике применяется несколько подходов к выбору количества экспертов рабочей группы. Наиболее простой представляет из себя ситуацию, где количество экспертов должно быть больше, либо равно количеству оцениваемых критериев.
Подготовка анкет, отбор экспертов
Определение минимально допустимого числа экспертов при высокой степени доверительной вероятности
Подстановка.значений удельных весов критериев в уравнение
Рис. 1 Алгоритм проведения экспертного опроса
Все критерии объединяются в одну иерархию с учетом их веса.
База данных информационной модели создана в Oracle SQL Developer data modeler, что позволяет сформировать ER-схему.
При внесении данных в процессе формирования системы критериев, которые представляют из себя правила по конструктивным объектам, существует проблема в виде ошибок операторского ввода и при наличии нескольких источников информа-
ции. Для максимального соответствия нормативным документам данная модель должна удовлетворять требованиям по критериям актуальности, непротиворечивости, достоверности и логической полноты. Для обеспечения этого необходим комплекс мер. Важная составляющая которого - отсутствие дубликатов. В любой базе данных можно наблюдать основные типы дублирования информации. Жестко заданный формат (структура) содержания либо слабоструктурированные данные.
Рис. 2 Схема базы данных
В первом случае имеются ввиду коды из классификаторов, сущности, используемые как основные атрибуты поиска. Во втором подразумеваются имена, фамилии, адреса, наименования государственных учреждений. Проблема жестко заданных атрибутов решается введением уникальных ключей, и ограничением на ввод данных. Проблема со слабоструктурированными данными сложнее из-за того, что нет возможности использовать ограничения по формату, а также нет возможности применять словари и справочники, поскольку мы ограничены в объеме. Для устранения подобной ситуации мы можем использовать алгоритм нечеткого поиска, позволяющий найти дублирующие значения на основании количественного критерия схожести. Используя неполное совпадение и оценку их релевантности.
Исходя из всех данных, возможно объединить элементы в одну информационную модель для нормативной оценки конструктивных решений. Схема информационной модели представлена на рисунке 3.
Алгоритм проверки на Критерий добавлен в систему
дубликаты
1
Алгоритм экспертизы с Определение веса критерия
учетом практики к.р.
1
Появление нового к.р. Формирование правил по
конструктивным решениям
1
Алгоритм оценки Проверка конструктивного элемента (из которого состоят к.р.) на нормативные правила
конструктивного решения
1
Алгоритм принятия Нормативная оценка конструктивных
конструктивного решения решений
Составление связанной системы критериев по конкретным к.р. (полеты, несущие стены и т.д.)
Процесс происходит совместно
с определением типа к. р. (пролеты, несущие стены и т. Д.)
Рисунок 3. Схема информационной модели оценки конструктивных решений
На основе модели создана оригинальная информационная система для поддержки выбора решений.
Литература
1. Нагинская В. С. Автоматизация архитектурно строительного проектирования: Учеб. Пособие для вузов / Моск. инж.- строит, ин-т им. В. В. Куйбышева.-2-е изд., доп. И перераб. - М.: Стройздат, 1986,- 255 с.
2. Тимощук В. С. Методика многокритериальной оценки проектных решений. // В реф. сб. . Организация, метода и технология проектирования. Серия ХШ. Отечественный и зарубежный опыт. Вып. 10 - М.: ЦИНИС Госстроя СССР. - 1978. С.29-32.
3. Тимощук В: С. Многокритериальные задачи в проектировании объектов капитального строительства - Jí.: ЛДНТП., 1980 - 16с.
4. Мастаченко В. Н. Методы выбора вариантов проектных решений зданий и сооружений. Учебное пособие. - М.: МИИТ, 1994.- 52с.
5. ГОСТ Р ИСО 9001-96. Системы качества. Модель обеспечения качества при проектировании, разработке, производстве, монтаже и обслуживании: - Введ. 01.01.97. - М.: Изд-во стандартов, 1996.- 17с. - (Государственный стандарт Российской федерации) Группа Т59.
Information model for evaluating design solutions in construction Pilyai A.I.
National Research Moscow State University of Civil Engineering
This article discusses the process of choosing design solutions in construction, as well as the development of an assessment of design solutions to improve the efficiency of design decisions. As one of the main criteria, economic efficiency is considered - the standard price of constructive solutions (NTsKR). Determining the weight of the criteria is proposed using an expert group, and an algorithm for the work of experts is presented. A database schema has been formed for storing information, containing a system of criteria, which are rules for constructive objects. And also, the complete scheme of the design evaluation model. Based on the model, it is supposed to create an original information system to support the choice of design decisions, which will allow you to effectively make decisions in the field of design based on the developed building systems.
Keywords: design, construction, information technology, efficiency, automation, information model, information model
measurements. References
1. Naginskaya V. S. Automation of architectural and construction design: Proc. Manual for universities / Mosk. engineer - builds,
in-t im. V. V. Kuibyshev.-2nd ed., add. And a reworker. - M.: Stroyzdat, 1986, - 255 p.
2. Timoshchuk V. S. Methods of multi-criteria evaluation of design solutions. // In ref. Sat. . Organization, method and technology
of design. XSh series. Domestic and foreign experience. Issue. 10 - M .: TsINIS Gosstroy of the USSR. - 1978. S.29-32.
3. Timoshchuk V: S. Multi-criteria tasks in the design of capital construction projects - Jl .: LDNTP., 1980 - 16 p.
4. Mastachenko VN Metody vybora variantov proektnykh resheniya zdaniy i sooruzheniy [Methods for selecting variants of
design solutions for buildings and structures]. Tutorial. - M.: MIIT, 1994.- 52p.
5. GOST R ISO 9001-96. quality systems. Model for quality assurance in design, development, production, installation and
maintenance: - Vved. 01/01/97. - M.: Publishing house of standards, 1996.- 17p. - (State standard of the Russian Federation) Group T59.
