Введение к работе
Актуальность исследования. Сегодня, когда в крупных городах России наблюдается подъем строительного производства, состояние значительного числа эксплуатируемых зданий и сооружений определяет объективную необходимость реконструкции инженерных систем, технологических циклов, конструктивных и прочих составляющих строительных объектов. Собственно реконструкция может преследовать разные цели - от восстановления несущей способности основных конструкций аварийного здания и "косметического" ремонта фасадов до полного изменения профиля эксплуатации строительного объекта с соответствующей перестройкой схем инженерного оборудования и технологических циклов. Далее в диссертации мы будем придерживаться общего определения термина "реконструкция", приведенного в Архитектурно-строительной энциклопедии: "... реконструкция - это особая разновидность строительства, связанного с переустройством существующих зданий и сооружений с целью полного или частичного изменения их функционального назначения, замены морально устаревшего и физически изношенного технологического и инженерного оборудования, изношенных или не соответствующих эксплутационным требованиям конструкций и инженерных систем, приведение зданий в соответствие с современными санитарно-гигиеническими, техническими и экологическими требованиями ...".
Многие составляющие приведенного выше определения термина "реконструкция" приобретают качественно новый смысл в контексте переориентации современного строительного производства на перспективные направления научно-технического прогресса, предполагающие проектирование и возведение зданий и сооружений, отвечающих актуальным требованиям безопасности, надежности, ресурсосбережения, экологии, эргономики и комфорта жизнедеятельности и обитания человека. Этот процесс определяет необходимость проектирования и функционирования широкого спектра оригинальных инженерных и информационно-технических систем строительных объектов, направленных на решение задач в рамках перечисленных направлений. Речь идет о создании т.н. функциональных систем управления зданиями и сооружениями (А.А. Волков), теоретическими основами которых является теория функциональных систем (П.К. Анохин) и системотехника строительства (А.А. Гусаков).
Для практического внедрения систем управления зданиями (от англ. Building Management Systems - BMS) в эксплуатируемые объекты с целью решения перечисленных выше задач, наиболее приемлемым, а во многих случаях - единственно возможным, этапом становится именно стадия реконструкции. При этом, инженеру и лицам, компетентным принимать подобные решения, приходится отвечать на много вопросов, основной из которых может быть сформулирован так: "... какой именно набор организационно-технологических и технических решений класса современного "интеллектуального здания" приемлем для конкретного реконструируемого объекта с технической, технологической, экономической, организационной, экологической, нормативно-правовой и иных точек зрения ?..-'Трос к-імондльнаГ
Б' <ЕКА
JoofPr
.«)РГ
Для того, чтобы ответить на этот вопрос, в распоряжении исследователя должны быть адекватные модели соответствующих теоретических оснований, результаты анализа и алгоритмы оценки отдельных организационно-технологических и технических решений, адаптированные методы организации реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением современных систем управления зданием.
Таким образом, рассматриваемая проблема может быть классифицирована как актуальная и важная задача, решение которой имеет существенное значение в области организации реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением элементов современных систем управления зданием.
Научно-техническая гипотеза предполагает объективную возможность совершенствования теории и практики организации строительного производства при реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением элементов систем управления зданием на основе использования оригинальных методов и алгоритмов оценки отдельных решений в соответствии с современными принципами функционального управления строительными объектами.
Цель работы: анализ организационно-технологических и технических решений, разработка методов организации реконструкции эксплуатируемых объектов с внедрением современных систем управления зданием.
Для достижения поставленной цели в диссертации сформулированы и решены следующие основные задачи:
анализ существующей практики организации строительства при реконструкции зданий и сооружений различных классов;
анализ необходимости и возможностей использования элементов современных систем управления зданием (автоматического управления инженерным и иным оборудованием, системами, объектами и процессами) при реконструкции эксплуатируемых объектов различных классов;
синтез и анализ организационно-технологических и технических решений при внедрении элементов современных систем управления зданием в процессе реконструкции эксплуатируемых объектов;
разработка методов оценки эффективности использования элементов современных систем управления зданиями при реконструкции конкретных эксплуатируемых объектов;
разработка алгоритма оценки решений в составе современных систем управления зданиями;
формирование классов организационно-технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием, приемлемых для использования в процессе реконструкции;
анализ видов реконструкции объектов в смысле внедрения организационно-технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием;
анализ взаимного соответствия категорий и классов, исследование проблем взаимно однозначного соответствия;
исследование проблем практики внедрения избранных организационно-технологических и технических решений в процесс реконструкции эксплуатируемых объектов;
- формулировка перспективных направлений исследования в рамках
избранного направления.
Объект исследования: организация строительного производства при реконструкции зданий и сооружений.
Предмет исследования: объекты и процессы внедрения современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов.
В основу методологии исследования положены теория организации строительства и реконструкции зданий и сооружений, системотехника строительства, современные фундаментальные и прикладные научные исследования в области проектирования, строительства и эксплуатации "интеллектуальных зданий", и систем управления зданиями и сооружениями, тематические работы и опыт отечественных и зарубежных ученых и специалистов.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
выполнен анализ необходимости и возможностей использования современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов различных классов;
предложены методы и алгоритмы оценки эффективности использования отдельных решений в составе современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов;
предложен подход к выбору критериев соответствия категорий и классов приемлемых организационно-технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием в объектах реконструкции;
исследованы проблемы практики внедрения избранных ор-анкзационно-технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов.
Практическая значимость диссертации заключается в создании методов, средств и разработке практических рекомендаций в части оценки эффективности использования отдельных решений и классов решений в области современных систем управления зданием при реконструкции основных элементов, инженерных систем, технологических циклов и иных составляющих эксплуатируемых объектов.
На основе разработанного алгоритма оценки решений в области современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов предложен подход к построению и практической программной реализации компьютерных систем поддержки принятия организационно-технологических и технических решений при внедрении элементов, составляющих концепцию "интеллектуального здания", в эксплуатируемые объекты различных классов в процессе реконструкции.
Практическая значимость диссертационного исследования подтверждается внедрением полученных результатов.
Внедрение результатов. Основные результаты диссертации (полученные методы и алгоритмы оценки эффективности использования отдельных решений в составе современных систем управления зданием при реконструкции эксплуатируемых объектов, общий и частные подходы к выбору и анализу критериев соответствия категорий и классов приемлемых организационно-
технологических и технических решений в составе современных систем управления зданием в объектах реконструкции и проч.) внедрены в Обществе с ограниченной ответственностью "Центр по проектированию и строительству жилых и общественных зданий "ПОЛИКВАРТ"" (ООО Центр "ПОЛИКВАРТ") при реализации нескольких проектов по реконструкции жилых и общественных зданий в г. Москва.
Отдельные части выполненного исследования использованы в процессе подготовки и переподготовки специалистов на кафедрах системного анализа в строительстве и информационных систем и технологий управления строительством Московского государственного строительного университета (МГСУ).
Использование результатов работы подтверждено справками о внедрении.
Апробация работы. Содержание и результаты диссертационного исследования неоднократно докладывались на российских и международных конференциях и семинарах (59 региональная научно-техническая конференция "Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика" [1]; II междунар. науч.-практ. конференция "Моделирование. Теория, методы, средства", Новочеркасск, 2002 [2]; VI и VII (международная) научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и докторантов "Строительство - формирование среды жизнедеятельности", Москва, МГСУ, 2004 [3,8]; Всероссийская научно-техническая конференция "Актуальные вопросы строительства. Вторые Соломатовские чтения", Саранск, МГУ им. Н.П. Огарева, 2003 [5]), обсуждались и одобрены на заседаниях и семинарах кафедры системного анализа в строительстве (2002-2004гг.), совете Специального факультета систем автоматизации проектирования (СФ САПР) (2002-2004гг.) МГСУ, секции "Строительство" Российской инженерной академии (2003-2004гг.).
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 9 научных работах, общим объемом 1,5 п.л., в том числе лично соискателем - 1,0 п.л.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, отражающих содержание выполненного исследования, основных выводов и предложений, библиографического списка, состоящего из 117 наименований, и приложений.
На защиту выносятся положения, составляющие научную новизну диссертационного исследования.