Научная статья на тему 'СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТИ НА ОСНОВЕ BIM-ТЕХНОЛОГИЙ'

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТИ НА ОСНОВЕ BIM-ТЕХНОЛОГИЙ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

51
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТРОИТЕЛЬСТВО / МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА / СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ / КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН / BIM-ТЕХНОЛОГИИ / ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ / ОПТИМАЛЬНОСТЬ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Макрушин Н. С., Разливаев Н. А., Панин В. А., Овсепян А. А., Глушков Г. М.

Целью исследования является проведение комплексного анализа существующих методик организационно-технологической надежности и оценки организационно-технологической надежности, а также выявление недостатков, на основании которых формируются варианты, для оптимальной оценки и повышения организационно-технологического проектирования в целом. Вопросы выявления оптимального метода мероприятий по оптимизации проектировочных решений на этапе расчетов и проведения строительно-монтажных работ за последнее время стали востребованы, ввиду того, что каждый год появляются более совершенные программные комплексы, а также наблюдается расширение строительной отрасли в целом. В работе был произведен анализ данных, полученных в ходе рассмотрения данного вопроса, приведены основные недостатки и подобран алгоритм, следование которому позволит улучшить показатели надежности проектирования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Макрушин Н. С., Разливаев Н. А., Панин В. А., Овсепян А. А., Глушков Г. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IMPROVING ORGANIZATIONAL AND TECHNOLOGICAL RELIABILITY AND ENVIRONMENTAL FRIENDLINESS BASED ON BIM TECHNOLOGIES

The purpose of the study is to conduct a comprehensive analysis of existing methods of organizational and technological reliability and assessment of organizational and technological reliability, as well as to identify shortcomings on the basis of which options are formed for optimal evaluation and improvement of organizational and technological design as a whole. The issues of identifying the optimal method of measures to optimize design solutions at the stage of calculations and construction and installation work have recently become in demand, due to the fact that every year more advanced software systems appear, and the construction industry as a whole is expanding. In the work, an analysis of the data obtained during the consideration of this issue was made, the main shortcomings were given and an algorithm was selected, following which would improve the design reliability indicators.

Текст научной работы на тему «СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТИ НА ОСНОВЕ BIM-ТЕХНОЛОГИЙ»

Совершенствование организационно-технологической надежности и экологичности на основе Б1М-технологий

Макрушин Никита Сергеевич

студент, Иаис ВолгГТУ, dodg1l@mail.ru

Разливаев Никита Андреевич

студент, Иаис ВолгГТУ, razlivaev1998@yandex.ru

Панин Валерий Алексеевич

студент, Иаис ВолгГТУ, panin96@mail.ru

Овсепян Арам Арамаисович

студент, Иаис ВолгГТУ, aram.barca@mail.ru

Глушков Григорий Михайлович

студент, Иаис ВолгГТУ, grishaglushkov14@mail.ru

Целью исследования является проведение комплексного анализа существующих методик организационно-технологической надежности и оценки организационно-технологической надежности, а также выявление недостатков, на основании которых формируются варианты, для оптимальной оценки и повышения организационно-технологического проектирования в целом. Вопросы выявления оптимального метода мероприятий по оптимизации проектировочных решений на этапе расчетов и проведения строительно-монтажных работ за последнее время стали востребованы, ввиду того, что каждый год появляются более совершенные программные комплексы, а также наблюдается расширение строительной отрасли в целом. В работе был произведен анализ данных, полученных в ходе рассмотрения данного вопроса, приведены основные недостатки и подобран алгоритм, следование которому позволит улучшить показатели надежности проектирования.

Ключевые слова: строительство, методы организации строительства, строительно-монтажные работы, календарный план, В1М-технологии, информационная модель, оптимальность.

Вопросы и споры, касающиеся выявления оптимального подхода к проектированию, влияющему непосредственно на производство строительно-монтажных работ особенно актуальны. В частности, календарное планирование, оказывает основное влияние на своевременность выполнения строительно-монтажных работ, соблюдение их сроков и стоимость его проведения [1-5].

Постоянное совершенствование методических подходов, применение новых компьютерных технологий, интеграция технологических процессов в комплекс компьютерных моделей позволяет прогнозировать сроки максимально точно, однако, существует ряд факторов, из-за которых возможен срыв сроков, повышение стоимости строительства в целом, а также дополнительные экономические затраты.

Организационная и технологическая надежность - способность технологического, организационного, управленческого экономического решения обеспечить достижение заданных результатов строительного производства при условии случайного возмущения, присущего строительству, как сложной системе вероятности. Принцип ОТН должен основываться прежде всего на вероятностном и статистическом подходе.

Для оценки организационно-технологической надежности необходимо произвести комплекс методов, связанных с исследованием распределения случайных величин.

Создание календарной модели несет отдельную важную функцию для строительного производства в целом, ввиду возможности определения сроков и стоимостных характеристик, а также, наряду с этим, существуют способы оценки их организационно-технологической надежности, что является, в свою очередь, важным критерием для создания организационно-технологической модели. Организационно-технологическая надежность является показателем надежности конечных результатов, а ее верная оценка позволит уточнить возможные риски и произвести их классификацию.

Важно произвести правильный анализ событий. Степень влияния данных событий на конечный результат не прогнозируемый, ввиду чего на каждом этапе работ производится корректировка планировочной календарной модели, с учетом ее сравнения с текущей ситуацией. Отклонения от плановых показателей могут привести простою или даже к остановке строительства, однако при постоянном мониторинге можно своевременно принять необходимые решения, предпринять определенные действия и тогда большинство случайных событий не окажут какого-либо значительного влияния на процесс, а в случае значительных непредвиденных событий ущерб от них можно свести к минимуму.

О *

О X

о 3

5 *

и

с т ■и о

5

т

Ф

а т

о т

а

8)

Причинами возникновения подобных событий являются различные. Условно они делятся на:

техническая - это могут быть нарушения технологического регламента производства работ, нарушения правил технической безопасности, возникновение непредвиденных рабочих действий, в том числе и браков, изменения численности и квалификации исполнителей, и др.;

технологическая - возможна при нарушении технологического регламента производства работ, нарушении правил технической безопасности, появления непредвиденных рабочих действий, в том числе и при устранении браков, изменения численности и квалификации исполнителей, и др.

Организационные - при смещении срока представления фронтов работ, несоответствии докумен-

тации, срыва сроков работы субподрядных организаций, изменения последовательности работы, перерывов с ресурсоснабжением, отсутствия рабочих требоваемой квалификации.

При рассмотрении основных факторов возникновения случайного отказа и сбоя в системе строительства можно назвать ряд наиболее частых групп причин, которые характерны для определенного производственного условия, определенного строительного учреждения, производственного участка.

В соответствии с этим анализ причин отказа конкретного строительного предприятия является базой для того, чтобы разработать специальные организационные мероприятия, направленные на их устранение или уменьшение влияния организационно-технической надежности системы.

ФлИМДО, I.UIIIIulllllt' Hü ОН 1 i,'i|iii44 плъгтва

Летерчинн роя апнвае

^ннншш

i )Гн.с ч г,1 райят

Акщпнпнкщ МШЩМЫ1 ШЙьиК! иы

ГцмоЛм пряпня?! на

piSoT

Технолог ячесжяе

||[)Л||([СМ

>|hUS£Hb гПтнШЦИПИу ||

lniie-itH ня ра&н

4lSC.TLll Fmf Г1. 11

m.iuji LIK:LI[IIH рабочих

Кочп.и-ктаиня сгршеньнщ чаш им Ii оСоюдЬяяния

I l|ill.HM'<KI1 Кй|1Н('1Ъ

......................pafliT PPHI

кчлпперлчт

Г

Стоим I и ЙЕкле

I

Яктнчно \ прпивкмыг

I nitWEKHi фДКТСфЫ

Ткнмотанхке даыздц

Орг швицшдвы«

tMKiiWH_

¡РнШЯЛЬВЫЕ tfjh:ikTij|lh-l

Рис. 1. Факторы, влияющие на ОТН строительства

( 'cjuii;L,[!i iiu-

гапномрчмкое рамягие региона

Природные ресурсы _региона_

TpVDOBMl' ptlp'l _ПИ ЮМ_

1Г|"Г|»И-Ш<>-

КЛПМТ11ИСШ )'[.ивш pi-j нова

f Ylt\ НИИ F.rc fit.n с 1 TS! 11Г

llponiii фирс-

МСНфВШ

<У&СТ*ятыйствй

Повышение уровня ОТН строительной системы можно достичь следующим образом: - снижая величину факторов, которые нарушают надежность работы систем, - создавая системы, которые надежно функционируют в условиях влияния этих показателей. Эти способы не противостоят друг другу, и их можно использовать и самостоятельно, и вместе.

Наиболее эффективным методом анализа сетевых графиков является метод усреднения. Он предполагает для каждой из входящих в сетевой график работ две вероятностные оценки продолжительности - ^п и ^ах. Ожидаемое значение продолжительности определяется как

W = (3t min + 2tmax)/5 а дисперсия d(t) = (tmin + tmax)2 /5 Ожидаемое значение продолжительности работы рассчитывается либо по трем временным оценкам (Т о, Тнв, Тп) по формуле Тож = (То + 4Тнв + Тп)/6 Дисперсия продолжительности работы определяется:

- при трех временных оценках как

(1), (2)

(3)

^ = [(Тп-То)/6]2 (5)

- при двух оценках как

ü = [(Тп - То)/5]2 (6)

Таким образом, вероятность свершения завершающего события сетевой модели в установленный срок (надежность сетевой модели) может быть определена по формуле:

р(Гкр<7д) = ф(Т^) = Ф(0 (7)

где р - вероятность свершения конечного события в установленный срок; Тд - директивный срок окончания работ на объекте; Ткр - ожидаемый срок завершения всего комплекса работ сетевой модели (продолжительность критического пути); Ф© - значение функции нормального распределения (функция Лапласа).

Обработка подобных данных производится с помощью 5-балльной шкалы, где, 1 означает "невероятно", 2 - "маловероятно", 3 - "возможно", 4 - "вероятно" и 5 - "весьма вероятно". Та же самая шкала была выбрана для получения оценки влияния факторов риска, где 1 означает "очень низкое", 2 - "низкое", 3 - "умеренное", 4 - "высокое" и 5 - "очень высокое". Результатом обработки является среднее значение, рассчитанное по каждому из анализируемых факторов риска. Затем строится матрица рисков. Белая стрелка показывает снижение риска.

Матрица рисков

невероятно маловероятно возможно

\ риска риска \

1 очень низкое

2 низкое

3 умеренное

4 высокое

5 очень высокое

Код работы М (t) S (Ткр) A t ij

al a2 a3 11 12 13

1-2 10 2 0,5863 0,8115 1,2125 8,83 11,62 7,57

1-3 32 3 1,1572 0,5405 0,2119 36,72 33,62 32,63

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1-4 11 3 0,4428 1,1929 0,1557 9,67 7,42 10,53

2-5 8 2 0,3934 1,3596 0,2030 7,21 5,28 7,59

2-6 14 14 0,8319 0,4167 1,2237 15,66 14,83 16,45

3-4 0 - 0,9780 0,5674 0,9765 0 0 0

3-6 13 4 0,8574 0,2666 0,5063 16,43 11,93 10,65

4-6 46 3 0,9990 0,0622 1,1572 48,33 44,19 49,47

4-7 12 12 0,5564 0,0572 0,4428 10,33 11,83 10,67

5-8 10 2 1,7981 1,4943 0,3934 13,59 12,98 9,21

6-5 0 - 0,4270 1,1123 0,7867 0 0 0

6-7 8 1 0,7679 0,7165 0,9780 7,24 7,28 8,98

6-8 13 4 0,5557 1,2496 0,8574 10,77 8 16,43

6-9 35 4 0,1032 0,0099 0,999 34,58 35,04 38,99

7-9 17 5 0,5098 0,5061 0,5564 14,45 14,47 14,22

8-9 0 0 0,6141 0,7891 0,9087 0 0 0

8-10 16 4 -0,888 1,1054 0,4270 12,44 20,42 17,71

9-10 17 3 0,8960 0,8563 0,7679 17,1 19,22 16,27

4 вероятно 5 весьма вероятно

Рис.3 Сетевая модель 1-го варианта Ткр1

Рис. 2. Матрица рисков

Методом статистических испытаний решаем задачу устойчивости критического пути при вероятностной сети.

Сроки работ определяются по формуле: 1ц=М(1|>+ б ^оо,

где бt - случайное число, взятое из таблицы случайных чисел.

Таблица 3

Рис. 4 Сетевая модель 2-го варианта Ткр2

Рис.5 Сетевая модель 3-го варианта Ткр3

О *

О X

о 3

S *

и

с т •и о

S

т

ф

а т

о т

а

8)

2

Таблица 4

Показатели критических путей

Ткр1 139,32

Ткр2 118,92

Ткр3 101,11

Ткр4 107,12

Ткр5 119,78

Ткр6 107,0

Ткр7 110,3

Ткр8 110,8

Доверительные границы критического пути, т.е. устойчивость критического пути как статистической вероятности его прохождения по определённым событиям при заданной вероятности р = 0,98 , л = 3,02 соответственно определяются по следующим формулам:

ТТ.

п

139,32+118,92+101,11+107,12+119,78+107,0-110,3+110;8 _

8

= 114,29

= %/3:+42+42 + 3: = 7.07 = Л/3:+4: + 4:+3: = 7.07 = л/32+4: + 42 + 3: = 7.07 5(Г1в,) = Л/Д:+Л;+1)з: =^7.07 + 7.07 + 7.07 =4.61

2. Были рассмотрены методы оценки организационно-технологической надежности строительства, где, по результатам анализа данных, наиболее оптимальным методом является численный метод, использующий моделирование случайных чисел.

3. Экспериментальная оценка показала, что при применении данного метода на практике можно произвести адекватную оценку организационно-технологической надежности с заданными параметрами.

Таким образом, в результате анализа была также представлена усовершенствованная классификация методик и методов определения организационно-технологической надежности, подобран оптимальный тип для оценки организационно-технологической надежности календарной модели строительного производства и произведен его первичный расчет на условия условной выборки данных, который являлся достаточно спорным вопросом и обсуждался с повышенным вниманием в нормативной и научной литературе.

С развитием программного обеспечения, а также постоянной интеграции BIM технологий, данная система позволит оптимизировать работу инженеров, а также производить все более детальные и реалистичные расчеты, с целью постоянного повышения надежности, с учетом минимизации эконмических затрат на их анализ, проектирование, строительство и эксплуатацию.

Далее находим максимальное и минимальное значения критического пути при заданной вероятности р = 0,98 , л = 3,02

^=114,29+3,02*4,61=128,21. Тп1п=114,29-3,02*4,61=100,36. Все вычисленные величины наносим на график, который представлен на рис.4

180 160

^■МЙригады

Trnax Ttnin

Литература

1. Организационно-технологическая надежность строительных процессов. Кузнецов С.М., Ле-гостаева О.А., Михальченко О.Ю., Лабутин Е.С., Чулкова И.Л. Известия высших учебных заведений. Строительство. 2008. № 6. С.

2. Гусаков А. А. Организационно-технологическая надежность строительства /А. А. Гусаков, Н. И. Ильин.-М.: Стройиздат, 1984.-169 с.

3. Оценка организационно-технологической надежности производства бетонных работ / Чулкова И.Л., Кузнецов С.М., Маслов И.А.

4. Николаев Ю. Н. Организационно-технологическая надежность строительного производства. Учебное пособие. - Волгоград: Изд-во ВолгГТУ, 2020. - 71 с.

5. Кузнецов Сергей Михайлович, Холомеева Наталья Викторовна, Ольховиков Сергей Эдуардович Обоснование риска продолжительности строительства объектов // JSRP. 2014. №3 (7).

Рис. 6. Гистограмма критических путей и их максимальных и минимальных вероятностных значений.

Диапазон между минимальным (Тп1п=100,36) и максимальным (Tmax=128,21) критическим путем, следовательно, они надежны и могут являться основным решением для строительства объекта.

В ходе работы:

1. Было уточнено понятие «организационно-технологическая надежность строительного производства»;

Improving organizational and technological reliability and environmental friendliness based on BIM technologies.

Makrushin N.S., Razlivaev N.A., Panin V.A., Hovsepyan A.A., Glushkov G.M.

VolgGTU

The purpose of the study is to conduct a comprehensive analysis of existing methods of organizational and technological reliability and assessment of organizational and technological reliability, as well as to identify shortcomings on the basis of which options are formed for optimal evaluation and improvement of organizational and technological design as a whole. The issues of identifying the optimal method of measures to optimize design solutions at the stage of calculations and construction and installation work have recently become in demand, due to the fact that every year more advanced software systems appear, and the construction industry as a whole is expanding. In the work, an analysis of the data obtained during the consideration of this issue was made, the main

shortcomings were given and an algorithm was selected, following which would improve the design reliability indicators. Keywords: construction, construction organization methods, construction and installation works, schedule, BlM-technologies, information model, optimality. References

1. Organizational and technological reliability of construction processes. Kuznetsov S.M., Legostaeva O.A., Mikhalchenko O.Yu., Labutin E.S., Chulkova I.L. News of higher educational institutions. Construction. 2008. No. 6. S.

2. Gusakov A. A. Organizational and technological reliability of construction /A.

A. Gusakov, N. I. Ilyin.-M.: Stroyizdat, 1984.-169 p.

3. Chulkova I.L., Kuznetsov S.M., Maslov I.A. Evaluation of the organizational

and technological reliability of the production of concrete works.

4. Nikolaev Yu. N. Organizational and technological reliability of construction

production. Tutorial. - Volgograd: Publishing House of VolgGTU, 2020. - 71 p.

5. Kuznetsov Sergey Mikhailovich, Kholomeeva Natalya Viktorovna, Olkhovikov

Sergey Eduardovich Substantiation of the risk of the duration of construction of facilities // JSRP. 2014. No. 3 (7).

Q *

O X 0

3

s *

8)

O T

■u o s

T

<D

a r

o

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

T

a

8)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.