CC BY
11
УДК 727.1:001.2(470.61)
Н.М. ЕВТУШЕНКО-МУЛУКАЕВА,
mulukaeva_nm@mail.ru
ИАрхИЮФУ, Ростов-на-Дону
ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ АРХИТЕКТУРНОЙ МОДЕРНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ШКОЛЬНОГО ФОНДА (НА ПРИМЕРЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ)
Необходимость модернизации существующего сельского школьного фонда требует обработки больших массивов информации и их комплексной оценки для принятия эффективных решений. В статье рассматривается модель информационно-аналитической системы для автоматизации процессов архитектурного проектирования образовательных учреждений в условиях сельской местности. Предлагаемая система позволяет осуществить выбор необходимого направления модернизации, произвести выбор оптимальных реконструктивных мероприятий, а также оценить эффективность, объем и затратную часть принимаемых решений на предпроектном уровне.
Ключевые слова: общественные здания, образовательные учреждения, общеобразовательные сельские школы, автоматизация процессов проектирования.
Вопросы оптимизации и модернизации сети и объектов образования в сельской местности сегодня являются приоритетной государственной задачей. При реализации национальных проектов в области реформирования сельского образования региональные министерства и специалисты сталкиваются с проблемой отсутствия многоуровневых информационно-аналитических систем, которые позволили бы ликвидировать разобщенность и разрозненность информации по объектам и эффективно использовать имеющийся методический и практический опыт модернизации школьного фонда. Кроме того, информатизация всех сфер жизнедеятельности человека делает применение информационных технологий в архитектурном проектировании актуальным направлением исследований.
Проблемам расчета школьных сетей и типологии школьных зданий посвящено достаточно много работ как отдельных специалистов, так и творческих коллективов [10, 12, 13, 14]. Из числа научных исследований в этой области следует выделить ряд фундаментальных исследований В.В. Смирнова и В.И. Степанова. Актуальность и научная обоснованность этих работ позволили использовать их результаты в качестве методической основы для создания алгоритмов автоматизированного расчета. Следует также отметить исследования Е.В. Пименовой в области методологии модернизации городского фонда типовых школьных зданий на примере г. Ростова-на-Дону, а также ряд последующих научных исследований проблематики эффективной модернизации школ на примере других городов России [2, 8, 9, 11]. Однако узкая направленность этих исследований и разработанные программные средства автоматизированного проектирования явно недостаточны для масштабов сельских территорий.
Особенности функционирования школ в сельской местности (мобильность внешней среды, безальтернативность образовательного пространства
© Н.М. Евтушенко-Мулукаева, 2009
и сетевой режим функционирования), современная трактовка значения школы в жизни сельского социума, специфика региональных градостроительных условий и проведенный комплексный анализ сельского школьного фонда Ростовской области потребовали от автора настоящей работы дальнейшего исследования проблем эффективной модернизации.
Изучение федеральной законодательной базы в области реструктуризации объектов образования в сельской местности определило концепцию методологии создания информационно-аналитической системы - формирование текущих и эталонных моделей в различных градостроительных уровнях (сельский район, сельский совет, населенный пункт) и типологических уровнях (школьная сеть, пришкольная территория, школьное здание) [1, 3, 4, 5, 6, 7]. На основании концепции моделей была сформирована структура информационно-аналитической системы (ИАС) автоматизированного проектирования объектов образования для сельской местности Ростовской области.
Структура ИАС состоит из двух информационных и четырех аналитических блоков (рис. 1). Каждый блок содержит четыре укрупненных информационных уровня - внешние условия, школьная сеть, школьный участок и школьное здание. Информационные уровни имеют сложную иерархию и содержат в себе текстовую, табличную, картографическую и графическую информацию.
К информационным пополняемым блокам относятся блок данных текущего состояния и блок справочной информации. Основная их задача - накопление, хранение, поддержание в актуальном состоянии данных, а также представление данных в виде, определяемом запросом пользователя.
Информационные поля блока справочной информации и блока текущего состояния пополняются вручную или автоматически, через подключение к внешним информационным банкам данных (рис. 2). Данные сводятся в информационные карточки, что позволяет быстро составить точное представление об эксплуатационных характеристиках школьного здания, его взаимодействии с пришкольным участком, размещении в структуре населенного пункта и сельского района.
Кроме информационных блоков (банков данных), ИАС содержит четыре аналитических блока: анализа тенденций, формирования моделей, анализа модельных данных и блок принятия решений. Их основная функция - математический, статистический, сравнительный и графоаналитический анализ для выполнения поставленных задач. Структура и укрупненный алгоритм работы аналитических блоков представлены на рис. 3.
Работа блока анализа тенденций связана с определением текущих и прогнозируемых потребностей в общеобразовательных учреждениях и определением возможности их удовлетворения, с учетом существующих и (или) перспективных (прогнозируемых) экономических, финансовых и инфраструктурных возможностей района.
Задачей работы блока формирования моделей в направлении обработки имеющейся информации настоящего момента является приведение данных к модельным величинам и формирование на их основе модели текущей ситуации в каждом из информационных уровней.
Рис. 1. Структура информационно-аналитической системы автоматизированного проектирования объектов образования для сельской местности Ростовской области
БАНК ОПЫТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТРОИТЕЛЬСТВА И РЕКОНСТРУКЦИИ
СОЦИАЛЬНАЯ ПОЛИТИКА 11 УРОВЕНЬ 'ШКОЛЬНАЯ СЕТЬ" | ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ
ЭКОНОМИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ | УРОВЕНЬ "УЧАСТОК ШКОЛЫ" ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ ОПЫТ |
ОБРАЗОВАНИЕ 11 УРОВЕНЬ "ШКОЛЬНОЕ ЗДАНИЕ"! | РЕГИОНАЛЬНЫЙ ОПЫТ |
Рис. 2. Структура информационных блоков
Формирование эталонных моделей производится в каждом из информационных уровней, исходя из потребностей, текущих и (или) перспективных, определенных блоком анализа тенденций.
В уровне «школьная сеть» формирование эталонной модели основано на методике определения необходимого количества классов-комплектов, корреспондирующих с количеством обслуживаемого населения в радиусе максимальной транспортной доступности. В уровне «школьное здание» - на основании определения мощности здания и методики оценки эффективности использования помещений (на основании базисного учебного плана). Модель «участка школы» формируется на основании нормативных данных [10, 14].
При создании эталонных моделей пользователем производится выбор основных ограничений: использовать для расчета данные («внешние условия» и потребность) текущего момента или прогнозные; использовать для формирования моделей существующую сеть зданий или формировать другую. Кроме того, можно воспользоваться расширенным меню ограничений. Например, запретить использование зданий, износ которых превышает 70 %, запретить организацию школ в малых населенных пунктах, исключить или ограничить использование школьного подвоза вообще или для определенной возрастной группы.
Таким образом, в уровне «школьная сеть» формируется модель видовой, типологической и организационной структуры школьной сети для конкретного сельского района. Поскольку банк данных содержит информацию обо всех объектах сети культурно-бытового обслуживания, возможно формирование модели с применением кооперированных и интегрированных комплексов.
ЗАКОНОДАТЕЛЬНАЯ БАЗА НОРМАТИВНАЯ БАЗА
Рис. 3. Структура аналитических блоков
02822525
В уровне «участок школы» определяются необходимые размеры пришкольных участков, состав и площадь функциональных зон и площадок, исходя из типологических характеристик школьного здания.
В уровне «школьное здание» рассчитывается необходимая функционально-планировочная модель, которая представляет собой программу-задание на проектирование. Поскольку банк данных уровня «школьное здание» содержит обширную сопутствующую информацию (инженерное обеспечение, конструкции, материалы), при поддержании информации в актуальном состоянии и соответствующем нормативно-методическом обеспечении (методики расчета прокладки сетей и коммуникаций, определения износа конструкций и т. д.) возможно создание эталонных моделей и для этой сферы проектирования и строительства.
Основной задачей блока анализа модельных значений является сравнение текущих данных об образовательных учреждениях (приведенных к виду модели) с одной или несколькими эталонными моделями с последующим определением позиций и параметров несоответствия.
Результатом анализа являются:
- в уровне «школьная сеть» - определение избыточных или недостающих учебных мест на различных ступенях образования для различных градостроительных уровней;
- в уровне «участок школы» - выявление дефицита площадей или резервных территорий для развития;
- в уровне «школьное здание» - определение состава и площадей недостающих или избыточных помещений, формирование их в функциональные группы.
Обобщенным результатом сравнения модельных значений являются два вывода: соответствует или не соответствует школьная сеть (участок, здание) эталонным (текущим, перспективным) нормативным значениям. При выводе «не соответствует» информация подвергается повторной обработке для определения направлений модернизации. Проведенные исследования позволили автору сформировать пять направлений модернизации сельского школьного фонда Ростовской области:
1) разукрупнение школьных зданий (понижение школы в статусе) - изменение организационно-педагогической структуры и снижение вместимости;
2) сохранение типологических характеристик школы при условии совершенствования функционально-планировочной структуры для соответствия современным требованиям образовательного процесса;
3) укрупнение школьного здания (увеличение количества параллелей, расширение образовательных возможностей) - формирование новых видов и типов школ;
4) адаптация малых школ к внешним условиям с целью их сохранения за счет введения дополнительной функциональной нагрузки;
5) новое строительство по современным программам-заданиям и на основе учета региональных градостроительных условий.
Реализация каждого из направлений связана с необходимостью применения тех или иных методов реконструкции: перепланировки, надстройки
этажа, пристройки (примыкания) функционального блока, строительства корпуса. Определение оптимальных реконструктивных мероприятий есть основная задача блока принятия решений.
Выбор эффективных методов реконструкции находится в зависимости от величины дефицита площадей и необходимости сохранения рациональных связей между помещениями и функциональными группами помещений. Изучение функционально-планировочных элементов типовых школьных зданий и имеющегося опыта реконструкции позволило ввести ограничения для максимальных значений дефицита площадей функциональных групп. Например, при реконструкции с помощью надстройки этажа для увеличения количества учебных помещений величина дефицита площади по этой функциональной группе не должна превышать площади этажа учебного блока существующего здания. Таким образом, при сопоставлении дефицита площадей с пороговыми значениями определяется эффективность того или иного метода реконструкции здания при его приведении к необходимому (эталонному) виду.
Второй задачей блока принятия решений является определение стоимостных показателей принимаемых решений. Для оценки используется банк данных нормативной информации справочно-информационного блока. Помимо этого, предусматривается возможность подключения блока принятия решений к внешним региональным информационным банкам данных расценок на строительные и ремонтные работы, материалы и комплектующие, услуги и пр.
Таким образом, конечным результатом обработки данных является перечень и объем необходимых реконструктивных мероприятий, их экономическая оценка в рамках необходимого направления модернизации. Информация сводится в карточки, содержащие табличные, текстовые, графические и картографические данные по конкретным школьным объектам. Возможно формирование сводной информационной карточки для различных градостроительных уровней и (или) сравнительной информационной карточки для наглядного представления результатов работы ИАС.
Применение информационно-аналитической системы в решении задач совершенствования образования в сельской местности позволяет дать оценку эффективности функционирования школьной сети и школьных зданий, обоснованно формировать задачи региона в области реструктуризации и определять необходимые мероприятия по модернизации школьного фонда, прогнозировать затраты, оценивать социальную и экономическую эффективность принимаемых решений на предпроектном уровне. Разработанная информационноаналитическая система позволяет значительно упростить и повысить точность решений о необходимости модернизации, реконструкции, капитального ремонта или строительства сельских объектов образования Ростовской области, произвести выбор оптимальных реконструктивных мероприятий, а также оценить эффективность, объем и затратную часть принимаемых решений.
Библиографический список
1. Абанкина, И.В. Рекомендации по нормативно-правовому обеспечению создания и функционирования образовательных учреждений, интегрирующих различные виды, уровни
и формы образовательной и социально-культурной деятельности / И.В. Абанкина, Т.В. Абанкина, А.И. Вавилов. - М. : ГУ-ВШЭ, 2006. - 140 с.
2. Буник, О.А. Архитектурные приемы модернизации общеобразовательных школ и их системы в структуре крупного города (исследования и рекомендации на примере г. Ярославля) : автореф. дис. ... канд. архит. - СПб., 2007. - 20 с.
3. Закон Российской Федерации «Об образовании». - 4-е изд. - М. : ИНФРА-М, 2001. - 53 с.
4. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года // Стандарты и мониторинг в образовании. - 2002. - № 1. - С. 3.
5. Концепция профильного обучения в учреждениях общего среднего образования // Директор школы. - 2002. - № 4. - С. 97.
6. Концепция развития сети общеобразовательных учреждений сельской местности Ростовской области, утвержденная решением коллегии МО РО № 5 от 26.07.02 г.
7. Концепция реструктуризации сети общеобразовательных учреждений, расположенных в сельской местности Российской Федерации // Дидакт. - 2002. - № 1. - С. 4.
8. Миронюк, А.В. Архитектурно-планировочные методы реконструкции и модернизации существующего школьного фонда большого города (исследования и рекомендации на примере города Ухта) : автореф. дис. ... канд. архит. - СПб., 2005. - 22 с.
9. Пименова, Е.В. Методические основы архитектурно-планировочной реконструкции школьного фонда (исследования и рекомендации на примере города Ростова-на-Дону) : автореф. дис. . канд. архит. - СПб., 2003. - 28 с.
10. Рекомендации по проектированию зданий сельских общеобразовательных школ для условий РСФСР / Центр. н.-и. и проект. ин-т по планировке и застройке сел. насел. мест и жилищ.-гражд. стр-ву на селе. - М. : [б. и.], 1990. - 71 с.
11. Славинский, С.П. Система и типы зданий общеобразовательных школ в структуре большого города (исследования и рекомендации на примере Великого Новгорода) : автореф. дис. . канд. архит. - СПб., 2007. - 22 с.
12. Смирнов, В.В. Школьное строительство. Опыт Ленинграда / В.В. Смирнов. - Л. : Строй-издат, 1982. - 198 с.
13. Степанов, В.И. Школьные здания / В.И. Степанов. - М. : Стройиздат, 1975. - 239 с.
14. Степанов, В.И. Организация сети школ, межшкольных учебно-производственных комбинатов и внешкольных учреждений / В.И. Степанов, Л.Б. Мирчевская. - М. : Стройиздат, 1983. - 93 с.
N.M. EVTUSHENKO-MULUKAEVA
INFORMATION-ANALYTICAL SYSTEM FOR ARCHITECTURAL MODERNIZATION OF RURAL SCHOOLS (ON EXAMPLE OF ROSTOV AREA)
The paper considers the problem of modernization of the rural schools. Before modernizing the rural school it is necessary to work over a great amount of the information and to do a complex estimation for the acceptance of effective design decisions. The model of information-analytical system for automation processes of designing the schools in countryside is considered in the paper. The offered system allows to choose the necessary direction of modernization, the optimum reconstructive actions and to estimate efficiency, volume and material inputs on modernization of school buildings at a predesign level.
