CC BY
49
Вісник ПДАБА
НАУКОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ КАФЕДРИ ТЕХНОЛОГІЇ БУДІВЕЛЬНОГО
ВИРОБНИЦТВА
З ІСТОРІЇ КАФЕДРИ ТЕХНОЛОГІЇ БУДІВЕЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА
А. М. Березюк, к. т. н., проф.
Кафедра технології будівельного виробництва була створена одночасно із заснуванням у 1930 році Дніпропетровського інженерно-будівельного інституту у складі перших 13 кафедр під назвою «Кафедра організації будівельних робіт».
Відповідно до наказу про створення інституту початковий склад кафедри мав 11 чоловік, керівником з 1930 по 1940 рік був проф. О. А. Гармаш. У цей час на кафедрі працювали к. т. н., доц. Б. Ш. Дубовий, А. С. Маслюков, А. С. Фішман, доц. В. С. Белков, асистенти І. І. Медведєв, І. А. Ільченко, В. Г. Арцимович, А. П. Іванов, Б. З. Левін та інші.
Протягом багатьох років співробітники кафедри вели курс технології будівельного виробництва, який на той час мав назву «будівельного мистецтва», а також із новоствореної дисципліни «Організація та механізація робіт». Сюди входили розділи з техніки безпеки, будівельних машин та з підприємств будівельної індустрії.
Науково-дослідницька робота кафедри на той час була спрямована на удосконалення технології зведення будівель та споруд у зимових умовах. Проф. О. А. Гармаш розробив способи виробництва мулярних робіт методом заморожування та бетонних робіт на основі електрообігріву. Професор О. А. Гармаш відомий у науковому світі також як основоположник теорії зведення об’єктів потоковими методами. Одним із наукових напрямів, яким керував проф. О. А. Гармаш, було підвищення ефективності транспортних робіт у будівництві. У 1934 році О. А. Гармаш видав монографію «Организация и механизация транспорта на строительных работах». За цим науковим напрямом захистили кандидатські дисертації у 1935 році Л. О. Маслюков, у 1937 - А. С. Фішман, у 1940 - доц. Б. Ш. Дубовий.
У 1932 році в інституті було створено науково-дослідну частину, науковим керівником призначено проф. О. А. Гармаша, а трохи пізніше за результатами попередніх робіт був винайдений спосіб отримання шлакобетону без цементу.
У 1940 році після смерті О. А. Гармаша кафедру очолив доц. К. А. Потресов, який керував нею до 1954 року. Колектив кафедри у цей час продовжував наукові розробки в галузі потокового будівництва.
У 1954 році на основі кафедри організації будівельних робіт було створено дві кафедри -«Технологія будівельного виробництва», керівництво якою до 1973 року здійснював доц. Б. Ш. Дубовий, та «Організації будівництва» під керівництвом доц. К. А. Потресова.
Кафедра технології будівельного виробництва на той час вела дисципліни «Технологія будівельного виробництва» та «Будівельні машини» для студентів будівельного факультету. На кафедрі отримав подальший розвиток новий науковий напрям, пов’язаний із застосуванням вібраційної техніки у будівництві, на основі якого були запропоновані вібромолоти (А. С. Фішман), віброживильники та віброжолоби для транспортування бетону на майданчику (доц. Б. Ш. Дубовий), методи контролю міцності бетону, що його не руйнують (доц. Л. П. Бойко).
Одним із наукових напрямів роботи кафедри в цей період було удосконалення технології й організації монтажу будівельних конструкцій.
Кандидатська дисертація П. Т. Резниченко, виконана в середині 1950-х років, була присвячена удосконаленню технології монтажу житлових великоблочних будинків. У ній були досліджені і запропоновані ефективні методи і пристосування для влаштування швів між цегельними і бетонними стіновими блоками. Дослідження асистента О. І. Дірютіної і ст. викл. Г. В. Ясенєва були спрямовані на удосконалення конструктивних рішень і технології влаштування горизонтальних і вертикальних швів між зовнішніми стіновими панелями житлових великопанельних будинків.
У зв'язку зі зростаючим обсягом застосування збірних залізобетонних конструкцій у промисловому будівництві в кандидатській дисертації Г. С. Ніжніковського (1962 - 1966) була досліджена технологічність стиків каркаса одно- і багатоповерхових промислових будинків. У 1971 році з дослідження використання основних виробничих фондів тресту
18
№ 3 березень 2011
«Дніпростальконструкція» кандидатську дисертацію захистив В. В. Нагорний. Кандидатська дисертація Р. П. Коваленко (1973), була спрямована на удосконалення неруйнівних методів контролю міцності бетону.
Іншим великим науковим напрямом роботи кафедри того періоду було удосконалення технології й організації виробництва залізобетонних виробів і систем технологічної підготовки виробництва на створюваних у країні домобудівних комбінатах. З удосконалення касетної технології виробництва залізобетонних виробів великопанельного житлового будівництва захистив кандидатську дисертацію аспірант кафедри М. Д. Ломакін, а з удосконалення арматурного виробництва - аспірант В. В. Дробот.
У процесі впровадження наукових розробок виконуваних дисертацій були встановлені тісні ділові контакти з організаціями - споживачами результатів досліджень (Мінсільбуд УРСР, трести «Дніпростальконструкція», «Криворіжстальконструкція», інститут «Придніпровський промбудпроект» та ін.) і науково-дослідними організаціями країни (науково-дослідний інститут будівельного виробництва, НДІБВ м. Київ та ін.). Це дозволило розвити виконання наукових досліджень, створивши в 1960-х роках при кафедрі дві галузеві науково-дослідні лабораторії -територіальну науково-дослідну лабораторію організації й економіки будівництва (ТНДЛОЕБ) при Мінсільбуді УРСР і лабораторію технології, організації і механізації робіт з монтажу будівельних конструкцій (ЛМР) при Мінмонтажспецбуді УРСР зі своїми науковими напрямами. Створення цих лабораторій додало науковим дослідженням нові якості -цілеспрямованість, спеціалізацію, поглибленість та інше. Лабораторії працювали за завданнями Мінсільбуду УРСР, ЦНДІОУБ, Укрголовстальконструкції, де затверджувалися їхні плани наукових напрямів. У лабораторіях працювали штатні співробітники і сумісники з кафедри ТБВ з ученими ступенями, що значно підвищувало рівень наукових досліджень. Наукове керівництво лабораторіями здійснювали співробітники кафедри - к. т. н., доц. В. Е. Бойко і Г. С. Ніжніковський.
З 1973 по 1981 рік кафедру технології будівельного виробництва очолював д. т. н. проф. Б. В. Прикін, який і здійснював наукове керівництво лабораторіями кафедри ТБВ.
З 1981 по 1995-й кафедру очолював ректор інституту професор П. Т. Резніченко, який до 1987 року обіймав посаду ректора інституту, а наукове керівництво лабораторіями взяли на себе вихованці цих лабораторій доцент М. Д. Ломакін і доцент Г. С. Ніжніковський.
У цей період наукові розробки отримали системний та комплексний характер з охопленням технології, організації та економіки будівельних процесів із застосуванням обчислювальної техніки для прогнозування та розрахунку техніко-економічних показників цих процесів.
Вісімдесяті роки характерні подальшим розвитком згаданих напрямів наукових досліджень. У галузі удосконалення технології земляних робіт виконувалися дослідження з глибинного ущільнення ґрунтів і кріплення стінок траншей. Вони лягли в основу кандидатської дисертації М. І. Мірошника (1978). За цій період кандидатські дисертації захистили також С. М. Козловська, В. К. Садовников, А. М. Березюк.
Період 1980 - 1990-х років характеризується розширенням географії співробітництва лабораторій ТНДЛОЕБ і ЛМР. Лабораторії дуже тісно співпрацювали з провідними науково-дослідними інститутами колишнього Радянського Союзу, такими як ЦНДІОМіД будівництва, ЦНДІЕП житла, ЛенЗНІЕП, НДІБВ (м. Київ) і багатьма іншими. Проводилися довгострокові дослідження для низки житлово-будівних і сільських будівельних комбінатів, таких як Запорізький, Дніпропетровський ДБК-1, Одеський, Ждановський, Свердловський, Тюменський, Новгородський, Кабаковський і багато інших.
За результатами досліджень розроблялися організаційно-технологічні і технічні пропозиції з удосконалювання організації і технології виготовлення і монтажу виробів великопанельного домобудівництва, велися розробки нових і удосконалення існуючих методів монтажу окремих конструктивних елементів промбудівель, переважно збірних залізобетонних. Так, був запропонований безвивірочний метод монтажу збірних залізобетонних колон (автори Г. С. Ніжніковський, А. Я. Солодів), що експонувався на виставці досягнень народного господарства СРСР і в 1972 році визнаний гідним бронзової медалі. На основі удосконалення організаційних, технологічних і технічних рішень була розроблена касетна технологічна лінія, макет якої демонструвався в 1982 - 1983 роках на ВДНГ УРСР і в 1985 - 1987 роках на ВДНГ СРСР. За його розробку автори (к. т. н., доц. В. Е. Бойко, к. т. н., доц. М. Д. Ломакін, к. т. н., доц. І. Ф. Огданський) нагороджені бронзовими медалями ВДНГ УРСР і срібними - ВДНГ СРСР. Була
19
Вісник ПДАБА
розроблена принципово нова гнучка технологія виробництва залізобетонних виробів. Цей проект у 1991 році одержав перше місце в системі Держбуду РСФРР.
За результатами впровадження запропонованих розробок щорічний загальний економічний ефект складав близько одного мільйона карбованців. Науково-дослідницькі розробки активно впроваджувалися в навчальний процес при виконанні курсових і дипломних проектів студентами і слухачами факультетів ПЦБ, ФПК і КПК.
Загальний штат лабораторій складав у цей період до 20 - 40 співробітників, кількість сумісників доходила до 20 - 25 чоловік, в основному з науковими ступенями. Цей період характеризується великою кількістю студентів, що залучалися до роботи за сумісництвом (понад 60 осіб на рік).
Наступне покоління співробітників кафедри це студенти-відмінники, спочатку залучені до наукової праці в лабораторіях за сумісництвом, а після закінчення інституту залишені на кафедрі в лабораторіях для подальшого поглиблення існуючих наукових досліджень і розробки нових наукових напрямів (майбутні доктори наук А. І. Білоконь, В. Т. Шаленний, кандидати наук І. С. Дмитренко, О. П. Мартиш, П. І. Несевря).
За цей час отримано понад 50 авторських свідоцтв, опубліковано понад 250 наукових статей, у тому числі із них 40 - 45 % у співавторстві зі студентами.
Цей час характеризується підвищенням наукового потенціалу кафедри через аспірантуру. Підготували й успішно захистили кандидатські дисертації спочатку М. М. Чернишук, В. Г. Калмиков, В. А. Давидов, В. П. Умрихін, І. А. Соколов та ін. Пізніше після закінчення аспірантури кандидатські дисертації захистили В. Н. Шастун, В. Т. Шаленний, І. Ф. Огданський, О. Я. Конторчик, І. С. Дмитренко, О. В. Гавриш, А. І. Білоконь. Одночасно була підготовлена база докторських дисертацій А. І. Білоконем і В. Т. Шаленним. Склалося так, що лабораторії кафедри стали своєрідною кузнею наукових кадрів не тільки для кафедри ТБВ, а й для інших кафедр нашої академії ( М. М. Чернишук, В. Г. Калмиков, В. П. Умрихін, В. В. Нагорний та ін.), для вузів не тільки м. Дніпропетровська, а й інших міст України.
З 1995 року до сьогодні кафедру очолює професор, перший проректор академії (до 2008 р.), заслужений працівник народної освіти України, академік Академії будівництва України, лауреат премії М. С. Буднікова - А. М. Березюк.
Крім основної спеціальності “Промислове та цивільне будівництво” денної та заочної форм навчання із спеціалізаціями, викладачі кафедри працюють також на архітектурному, економічному факультетах, в інституті екології і безпеки життєдіяльності в будівництві, забезпечуючи навчальний процес за 14 спеціальностями.
Сьогодні кафедра викладає 21 дисципліну: технологія будівельного виробництва; технологія будівельних процесів; технологія зведення будівель і споруд; транспорт і шляхи сполучення; вступ до будівельної справи; технологія будівництва; виробнича база будівництва; технологія монтажних і заготівельних робіт; екотехнологія будівельного виробництва; спеціальні курси по випусковій кафедрі; технологія будівництва автошляхів; експлуатація автошляхів; постійні пристрої на дорогах; вступ до наукових досліджень; технологія ремонту доріг; загальний курс шляхів сполучення; загальний курс будівництва; реконструкція та ремонт ПЦБ; основи наукових досліджень та патентознавства; проблеми реконструкції 5-поверхових будинків; управління проектами в дорожньо-будівної галузі.
Навчальний процес на кафедрі забезпечують 22 викладачі, з них докторів наук - 3, професорів - 4, доцентів, кандидатів наук 12. Кафедра проводить підготовку магістрів, аспірантів, здобувачів.
Необхідно особливо відзначити, що зараз на ній працюють зав. кафедри проф. А. М. Березюк, декани: проф. І. А. Соколов - декан факультету промислового та цивільного будівництва, проф. А. І. Білоконь - декан будівельного факультету, доц. І. Ф. Огданський та доц. Р. Б. Папірник - декани технічного та фінансово-економічного факультетів інституту заочної і дистанційної освіти; два начальники відділів академії: доц. І. В. Тріфонов - начальник навчального відділу академії, доц. О. В. Дзюбан - начальник навчально-виробничого відділу академії; заступник голови профкому академії ст. викл. М. П. Дубовик; заступник начальника навчального відділу академії ст. викл. В. Г. Федіна; голова профбюро факультету ПЦБ доц. О. П. Мартиш. Все це значно підсилює відповідальність кафедри за результати навчального процесу та науково-дослідницької роботи.
Тематика досліджень аспірантів та здобувачів кафедри спрямована на створення і впровадження у будівельне виробництво та навчальний процес науково-методичних основ
20
№ 3 березень 2011
удосконалення організаційно-технологічних рішень при виробництві будівельних конструкцій, в тому числі і в умовах реконструкції промислових та цивільних споруд. Мета досліджень: поліпшення техніко-економічних показників будівництва за рахунок створення нових конкурентоздатних ресурсоекономних конструктивно-технологічних рішень та безпечних методів виробництва.
В останні десятиліття після закінчення аспірантури кандидатські дисертації захистили співробітники кафедри О. П. Мартиш, П. І. Несевря, І. В. Тріфонов, Р. Б. Папірник, К. Б. Дікарев.
У 1998 році після закінчення докторантури ПДАБА за спеціальністю «Технологія та організація будівництва» захистився та затверджений ВАК України у вченому ступені доктора технічних наук професор кафедри, декан будівельного факультету А. І. Білоконь. А. І. Білоконь підготував 5 кандидатів наук, опублікував понад 90 наукових праць. Його науковим напрямом є організаційно-технологічні аспекти обґрунтування якісного і кількісного складу будівельних машин при реконструкції житлових та цивільних будівель.
У 2005 році за тією ж спеціальністю захистив докторську дисертацію і був затверджений ВАК України доцент кафедри В. Т. Шаленний. Він є автором біля 180 публікацій, в тому числі 71 винаходу, включно 30 авторських свідоцтв колишнього СРСР, 39 патентів України та одного Російської Федерації. Напрямом його наукових досліджень є створення науково-методичної бази комплексної економії переважно енергетичних ресурсів на об’єктах будівельного та житлово-комунального сектора економіки України. В цьому ж напрямі проводить свої дослідження аспірантка кафедри А. О. Скокова, їй доручено вивчення та вдосконалення технології ремонту вже влаштованих систем штукатурної теплоізоляції. Робота асистента кафедри О. А. Біцоєвої також ведеться в напрямі економії енергетичних ресурсів.
Доцент І. В. Тріфонов працює над докторською дисертацією з управління проектами. В цьому напрямі під його керівництвом веде роботу аспірантка А. М. Гайдар.
Загальнокафедральний напрям наукових досліджень: "Удосконалення технології
виконання будівельно-монтажних робіт при будівництві та реконструкції промислових та цивільних об’єктів" складається з робіт окремих виконавців, працівників кафедри.
Останнім часом доц. Р. Б. Папірник працює над докторською дисертацією «Наукові основи комплексної оцінки технологічності проектних рішень визначальних етапів життєвого циклу цивільних будівель». Виконання цієї роботи передбачає розробку науково-методологічних концептуальних принципів та конкретних пропозицій щодо підвищення техніко-економічних показників функціонування складних систем життєвого циклу цивільних будівель з урахуванням їх визначальних етапів. У результаті виконання роботи передбачається розробка конкретних нормативно-методичних матеріалів на основі запропонованої і обґрунтованої концепції життєвого циклу складних систем цивільних будівель з урахуванням їх визначальних етапів та створення моделі складної системи, яка відтворює запропоновану концепцію. Планується детальне моделювання окремих етапів життєвого циклу з урахуванням кінцевої мети функціонування системи та технологічності для поліпшення кінцевих показників функціонування окремих об'єктів, визначення меж раціонального застосування пропозицій з оцінкою їх техніко-економічної доцільності. Це дасть змогу розробити методику та методичні рекомендації щодо поліпшення оцінки та технологічності проектних рішень визначальних етапів життєвого циклу цивільних будівель та розробити пропозиції щодо їх удосконалення з урахуванням загальної технологічності проектів.
Тематика робіт працівників кафедри пов’язана з довготерміновою роботою груп і окремих виконавців у певних наукових напрямах. Уся тематика є актуальною для сучасного будівництва і спрямована як для практичного використання в певних його галузях, так і для використання в навчальному процесі, зокрема в спеціальних лекційних курсах, випускних роботах бакалаврів та дипломних проектах спеціалістів.
У межах цього напряму існують розгалуження на удосконалення технології влаштування теплоізоляції з напилюваного пінополіуретану для перекриттів верхніх поверхів, покрівель та стін будинків та споруд; удосконалення організаційно-технологічних схем реконструкції житлових та цивільних будинків перших масових серій; розробка методики формування ефективних організаційно-технологічних рішень при проектуванні робіт з улаштування підлог із використанням нових технологій; розробка технологій виготовлення дрібноштучних бетонних виробів; удосконалення існуючих і розробка нових комплектів обладнань,
21
Вісник ПДАБА
конструктивних схем кріплень стін, траншей і технологій будівництва підземних комунікацій; дослідження повзучості полімербетону на модифікованих фуранових смолах.
Практична діяльність кафедри складається з видачі експертних висновків щодо ліцензування будівельної діяльності підприємств і організацій з різною формою власності; проектування, іспит, контроль якості матеріалів, конструкцій і будівельних процесів; обстеження будинків і споруд, із визначенням рівня їх зносу; перепідготовка і атестація ІТП, задіяних у виробництві будівельних робіт; експертиза проектів із використання енергозберігальних технологій.
УДК 69.059.02:699.86
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ СТРОИТЕЛЬСТВА И РЕКОНСТРУКЦИИ С УЧЕТОМ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ
А. Н. Березюк, к. т. н., проф., Р. Б. Папирнык, к. т. н., доц.,
В. Т. Шаленный, д. т. н., проф.
Ключевые слова: жизненный цикл, экономический эффект, конструктивно-
технологические решения, энергозатраты.
Постановка проблемы. Положительный социально-экономический эффект возведения, функционирования, а затем и реконструкции строительного объекта может быть получен только при комплексной оценке целесообразности протекания его жизненного цикла. Относительно простым и общепризнанным методом такой оценки на сегодня выступает моделирование и исследования на полученных моделях. Совершенствование самой модели жизненного цикла и ее использование для достижения максимального социальноэкономического эффекта осуществления этого цикла по критериям минимизации потребляемых ресурсов и обеспечения максимальных доходов нам представляется достаточно актуальной научно-прикладной задачей.
Проанализировав известные работы проф. А. А. Гусакова [1] и его последователей [2; 4], мы продолжаем развитие и применение собственной графоаналитической модели протекания жизненного цикла строительных объектов [15; 16]. Её сущность характеризуется
нижеследующим образом. В наиболее общем виде модель сложной системы осуществления жизненного цикла гражданских зданий представляется в виде бесконечного кругооборота его этапов, каждый из которых характеризуется потреблением ресурсов и получаемыми выгодами, формируя в результате показатели эффективности функционирования как по отдельным этапам, так и результирующих.
На плоскости принципиальная модель выбора более технологичного варианта протекания жизненного цикла строительных объектов изображается семейством ломаных линий, каждая из которых характеризует во времени потребление ресурсов и получаемые в результате выгоды (рис. 1).
Здесь, для варианта А, условно, без учета дисконтирования разновременных затрат, показаны взаимосвязи положительно и отрицательно действующих денежных потоков за весь период существования проекта - от замысла до ликвидации объекта. С учетом дисконта отрезки прямых превратятся в кривые с перегибами в зонах точек излома прямых отрезков. С момента ввода в эксплуатацию, параллельно с издержками, появляются и доходы от его эксплуатации, которые в какой-то момент времени (срок окупаемости) должны превысить издержки. Иначе проект окажется заведомо (как ранее говорили, «планово») убыточным.
Относительно более эффективный вариант С гипотетически предполагает меньшие удельные затраты почти на всех этапах жизненного цикла проектируемого объекта, с сокращением сроков ввода и отсутствием необходимости модернизации. Такой «идеальный» вариант маловероятен - очень часто необходимы большие первоначальные инвестиции для снижения будущих издержек, или потребуются дополнительные инвестиции на модернизацию после некоторого периода малоэффективной, или даже убыточной, эксплуатации.
22
