Оптимизация организационно-технологической модели здания

"Научный аспект №6-2024" - Строительство и арх.

УДК 69.05

Караванова Елена Владимировна – магистрант Томского государственного архитектурно-строительного университета

Аннотация: Оптимизация организационно-технологической модели здания (ОТМЗ) является ключевой задачей современной строительной индустрии. Статья посвящена исследованию методов и подходов, направленных на оптимизацию организационно-технологических процессов в строительстве зданий. Рассматриваются основные компоненты ОТМЗ, включая планирование, обеспечение ресурсами, организацию труда и технологию строительства. Особое внимание уделяется оптимизации ОТМЗ с использованием информационных моделей зданий (BIM), lean-концепции, анализа жизненного цикла зданий, системного анализа и моделирования процессов, технологии управления проектами, а также автоматизации и роботизации строительных процессов.

 Ключевые слова: информационные модели зданий (BIM), lean-концепции, анализ жизненного цикла, автоматизация, роботизация.

Оптимизация организационно-технологической модели здания (ОТМЗ) является одной из ключевых задач современной строительной индустрии. Высокая конкуренция в отрасли, необходимость в повышении качества строительства и требования к снижению затрат стимулируют развитие и совершенствование ОТМЗ. Данная статья посвящена исследованию методов и подходов, направленных на оптимизацию организационно-технологических процессов в строительстве зданий [4].

Для успешного проектирования и возведения здания необходимо создание эффективной ОТМЗ, включающей в себя множество взаимосвязанных элементов. Ключевые компоненты ОТМЗ включают:

  1. Планирование и проектирование – этапы, на которых закладываются основы успешного выполнения строительных работ и рационального использования ресурсов.
  2. Обеспечение ресурсами – выбор и управление материалами, технико-экономическое обоснование используемых технологий и техники.
  3. Организация труда и управления персоналом – распределение обязанностей, контроль за выполнением задач, мотивация и обучение работников.
  4. Технология строительства – выбор и применение методов строительства, направленных на минимизацию затрат и времени, повышение безопасности и качества работ.

Успешная оптимизация ОТМЗ требует применения комплексного подхода с использованием различных методов и инструментов [1]. Рассмотрим основные из них:

  1. Информационные модели зданий (BIM). Технология BIM позволяет создать единое информационное пространство для всех участников проекта. Данные модели предоставляют возможность более точного планирования, координации и контроля за строительным процессом. Использование BIM-технологий способствует снижению вероятности ошибок, срока выполнения работ и затрат на строительство. Информационные модели зданий также играют важную роль в области эксплуатации и управления недвижимостью. Они предоставляют детализированную информацию о здании, включая данные о техническом состоянии инженерных систем и планах технического обслуживания. Это помогает собственникам и управляющим компаниям эффективно управлять эксплуатационными затратами и повышать долговечность зданий.
  2. Lean-концепции в строительстве. Применение принципов "бережливого" производства, заимствованных из промышленности, позволяет минимизировать потери ресурсов, улучшить качество и эффективность строительных процессов. Lean-подходы предусматривают тщательное планирование каждого этапа работ, внедрение методов непрерывного улучшения и вовлечение всех участников проекта в процесс оптимизации. На протяжении последних десятилетий сфера строительства претерпела значительные изменения благодаря внедрению различных управленческих и производственных методологий. Одной из самых заметных таких методологий является концепция бережливого производства, или lean. Эта концепция, первоначально разработанная и применяемая в автомобильной промышленности, особенно в компании Toyota, постепенно нашла свои применения и в других отраслях, в том числе в строительстве. В статье рассматриваются основные аспекты lean-концепций в строительстве, их интеграция в строительные процессы и те преимущества, которые они предоставляют [5].
  3. Анализ жизненного цикла здания. Метод анализа жизненного цикла (LCA) позволяет оценить экологические и экономические аспекты строительства и эксплуатации здания на всех стадиях его жизненного цикла – от выбора материалов до утилизации отходов [3]. Это способствует принятию более взвешенных решений при выборе технологий и ресурсов. Понимание ЖЦЗ помогает идентифицировать этапы, которые оказывают максимальное влияние на экологические и экономические показатели, и разработать стратегии для минимизации этого воздействия. В данной статье рассматриваются ключевые этапы жизненного цикла здания, методы и инструменты анализа, а также их применение на практике.
  4. Системный анализ и моделирование процессов. Использование моделей и симуляций строительных процессов позволяет выявить узкие места, оценить различные сценарии выполнения работ и оптимизировать ресурсы. Применение методов системного анализа помогает лучше понять взаимосвязи между различными компонентами ОТМЗ и обеспечить более эффективное управление проектом.
  5. Технологии управления проектами (PM). Внедрение передовых методов управления проектами, таких как Agile и Scrum, позволяет более гибко реагировать на изменения в проекте, улучшить коммуникацию между участниками и обеспечить своевременность выполнения работ.
  6. Автоматизация и роботизация. Применение современных технологий автоматизации и роботизации строительных процессов способствует значительному снижению трудозатрат, повышения точности выполнения работ и уровня безопасности на строительной площадке. Автоматизация в строительстве охватывает широкий спектр процессов, начиная от проектирования и заканчивая эксплуатацией зданий и сооружений. Компьютерные технологии, такие как Building Information Modeling (BIM), позволяют создавать подробные виртуальные модели объектов, что значительно упрощает процесс планирования и проектирования. BIM предоставляет возможность всем участникам строительного процесса - архитекторам, инженерам, подрядчикам и заказчикам - работать в единой цифровой среде, что способствует снижению рисков, связанных с ошибками и недоработками во время реализации проекта. Роботизация непосредственно влияет на выполнение строительных работ. Современные роботы способны выполнять различные задачи, включая укладку кирпича, сварку металлических конструкций, а также монтаж и демонтаж элементов зданий. Использование роботов в строительстве позволяет выполнять работы с высокой точностью и в сжатые сроки, что особенно актуально в условиях города, где время является критическим фактором. Примером может служить робот SAM (Semi-Automated Mason), который способен класть кирпичи со скоростью в несколько раз превышающей человеческую, при этом обеспечивая высокое качество окончательного результата.

Оптимизация ОТМЗ предоставляет ряд значительных преимуществ, среди которых:

  1. Снижение затрат. Рациональное использование ресурсов и минимизация потерь позволяет значительно снизить затраты на проектирование и строительство здания.
  2. Сокращение сроков строительства. Оптимизация процессов и эффективное планирование помогают сократить время выполнения работ, что в условиях высокой конкуренции на рынке строительных услуг является значительным преимуществом.
  3. Повышение качества. Использование передовых технологий и методов, а также тщательный контроль за выполнением работ способствует улучшению качества строительства [2].
  4. Обеспечение устойчивого развития. Оптимизация процесса строительства с точки зрения экологической и экономической устойчивости позволяет создать более экологически рациональные и экономически выгодные здания.

Оптимизация организационно-технологической модели здания – это комплексная задача, требующая применения различных методов и подходов. Использование современных информационных технологий, концепций бережливого производства, анализа жизненного цикла, системного анализа и автоматизации процессов позволяет значительно повысить эффективность строительных работ. Следовательно, внедрение данных подходов в практику строительства является важным шагом к устойчивому развитию строительной отрасли и повышению конкурентоспособности на рынке.

Список литературы

  1. Титов Н.И. Инновационные подходы к организационно-технологической модели здания. - СПб: Издательство "Строимир", 2018. - 150 с.
  2. Шевцов П.В. Контроль и управление организационно-технологической моделью здания // Инженерное дело. - 2018. - №4. - С. 10-17.
  3. Романов П.С. Организационно-технологическая модель здания: анализ и совершенствование // Архитектура и строительство. - 2019. - №3. - С. 14-21.
  4. Федоров Е.Г. Оптимизация строительного процесса на основе организационно-технологической модели здания // Строительные технологии. - 2018. - №3. - С. 18-25.
  5. Семенов Д.В. Технические аспекты организационно-технологической модели здания // Строительство и архитектура. - 2019. - №5. - С. 67-73.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Автор: Караванова Елена Владимировна