Организация строительно-монтажных работ: Учебное пособие

В.С. ОЧИРОВ

Организация строительно-монтажных работ

Улан-Удэ 2006

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Восточно-Сибирский государственный технологический университет» (ГОУ ВПО ВСГТУ)

В.С. Очиров

ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫХ РАБОТ

Учебное пособие Рекомендовано Дальневосточным региональным учебнометодическим центром (ДВ РУМЦ) в качестве учебного пособия для студентов специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция» вузов региона

УДК 624.05 (075.8) ББК 38.6 я 73 О 955 Печатается по решению редакционно-издательского совета Восточно-Сибирского государственного технологического университета Рецензенты В.Н. Заслоновский–проф., д.т.н., зав. кафедрой Читинского гос. технического университета М.Е. Заяханов– проф., д.т.н., зав. кафедрой Восточно-Сибирского гос. технологического университета

Очиров В.С. О 955 Организация строительно-монтажных работ. – УланУдэ: Изд-во ВСГТУ, 2006. – 84 с. ISBN Излагается теоретический материал по дисциплине «Организация строительного производства». Материал учебного пособия базируется на многолетнем опыте преподавания и практической деятельности в области технологии и организации строительства. Ключевые слова: строительное производство, строительно-монтажные работы, модели, календарное планирование

Улан-Удэ Издательство ВСГТУ 2006

ISBN

ББК 38.6 я 73 © В.С. Очиров, 2006 © ВСГТУ, 2006

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Введение……………………………………………………..............4 ГЛАВА 1. Подготовка строительного производства.....................5 1.1. Общие положения........................................................................5 1.2. Организационно-техническая подготовка................................5 1.3. Планово-экономические мероприятия......................................7 ГЛАВА 2. Организация и календарное планирование строительства .......................................................................... 8 2.1. Общие положения........................................................................8 2.2. Составление календарного плана монтажа объектов систем ТГВ. Нормирование продолжительности монтажа.......................................................9 2.3. Технико-экономическая оценка календарных планов.................................................................................................16 ГЛАВА 3. Моделирование в строительном производстве. 3.1.Понятие о моделировании..........................................................18 3.2. Модели, применяемые в организации строительства.....................................................................................20 3.3. Сетевые графики производства монтажных работ.................23 3.3.1. Элементы сетевого графика...................................................23 3.3.2. Построение и расчет сетевого графика................................29 3.3.3. Порядок разработки и этапы применение сетевого графика...............................................................................55 ГЛАВА 4. Стройгенплан и временные устройства на строительной площадке..............................................................57 4.1. Назначение и виды стройгенпланов........................................57 4.2. Разработка стройгенплана.........................................................59 4.3. Временные дороги .....................................................................61 4.4. Организация приобъектных складов.......................................64 4.5. Временные здания на строительных площадках..........71 4.6. Электроснабжение строительной площадки...........................73 4.7. Временное теплоснабжение, водоснабжение и канализация........................................................................................77 Список использованной литературы…………………...................83

Настоящее учебное пособие написано в соответствии с программой курса «Технология и организация строительно-монтажного заготовительного производства» для специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция». В пособии изложена часть курса, необходимая для выполнения расчетно-графических работ, курсовых и дипломных проектов. Дисциплина входит в состав тех дисциплин, которые завершают формирование знаний инженера-строителя по специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция». Место курса в системе изучаемых дисциплин, преемственность и связь с ними в решающей мере определяются сложившимися в науке представлениями об уровнях организации. В строительно-монтажном производстве различают четыре уровня организации, которым соответствуют учебные курсы, а именно: 1. Механизация и автоматизация заготовительного производства. 2. Технология строительно-монтажных работ. 3. Организация строительно-монтажных работ. 4. Управление строительством. Пособие написано в соответствии с программой курса и состоит из разделов, посвященных планированию и моделированию производственного процесса монтажа систем ТГВ, проектированию стройгенпланов, организации материально-технического обеспечения, т.е. вопросам подготовки строительно-монтажного производства.

Глава 1. ПОДГОТОВКА СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА 1.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Организацию строительного производства разбивают на два этапа: 1) подготовка к монтажу; 2) основные монтажные работы, отличающиеся специфическими методами, взаимоотношениями участников строительства и документацией. В осуществлении строительства любого проекта участвует множество различных предприятий различных форм собственности. Без предварительно продуманного и взаимосвязанного плана действий нельзя рассчитывать на успешное руководство строительством. Во всем комплексе строительства подготовительные работы являются важной соответствующей всего производства. Подготовка строительного производства (ПСП) состоит из общей организационно-технической подготовки, которая выполняется до начала строительства объекта, и подготовки объекта к монтажу систем ТГВ, а также планово-экономических мероприятий. 1.2. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА

Общая организационно-техническая подготовка проводится заказчиком и предшествует работам подготовительного периода. Сроки их выполнения не регламентируются нормами продолжительности строительства. Общая организационно-техническая подготовка должна выполняться в соответствии с Правилами о договорах подряда на капитальное строительство и включать в том числе: • обеспечение стройки проектно-сметной документацией;

• отвод в натуре площадки (трассы) для строительства; • оформление финансирования строительства; • заключение договоров подряда и субподряда на строительство; • оформление разрешений и допусков на производство работ; • решение вопросов о переселении лиц и организаций, размещенных в подлежащих сносу зданиях; • обеспечение строительства подъездными путями, электро-, водо- и теплоснабжением, системой связи и помещениями бытового обслуживания кадров строителей; • организацию поставки на строительство оборудования, конструкций, материалов и готовых изделий. Проектно-сметная документация (ПСД), необходимая для начала строительства и передаваемая заказчиком генподрядчику, включает согласованный и утвержденный проект и сводную смету к нему при двухстадийном проектировании или утвержденные РД и сметы. В числе проектных документов передается согласованный стройгенплан, служащий основанием для получения ордеров-разрешений на производство земляных работ. Разрешение органа Госархстройнадзора на производство работ подготовительного периода оформляется совместно заказчиком и подрядчиком. Рабочая документация (РД) вместе со сметной документацией должна передаваться подрядчику. Строительная организация на основе ПОС, используя рабочую документацию, разрабатывает ППР на предстоящие объемы работ, в первую очередь на подготовительный период. Подготовительный период, следующий после выполнения организационных мероприятий, включает работы, которые необходимо выполнить, чтобы подготовить площадку к строительству производственного комплекса, жилого массива или их очереди. Состав и порядок выполнения работ подготовительного периода различны в зависимости от

отрасли строительства, принятой технологии и местных условий. В состав внутриплощадочных работ подготовительного периода входят только работы, связанные с освоением строительной площадки и обеспечивающие нормальное начало и развитие основного периода строительства, в том числе: • создание заказчиком опорной геодезической сети – красные линии, реперы, главные оси зданий, опорная строительная сетка; • освоение строительной площадки – расчистка территории, снос строений и т. д.; • инженерная подготовка площадки – планировка территории с устройством организованного стока поверхностных вод, устройство постоянных или временных автодорог, железнодорожных веток, пристаней, перенос существующих сетей, устройство новых для снабжения строительства водой и электроэнергией, включая сооружение постоянных или временных источников; • устройство временных сооружений, а также средств связи (телефонной, радио- и телетайпной), необходимых для управления строительством. В состав внеплощадочных работ подготовительного периода входит сооружение магистральных линий (свыше 3 км), в том числе железнодорожных путей, автодорог, ЛЭП с трансформаторными подстанциями, водопроводных линий с водозаборными сооружениями; канализационных коллекторов с очистными сооружениями; судоходных трасс с причалами и линий связи. 1.3. ПЛАНОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ

Планово-экономические мероприятия, выполняемые при подготовке строительного производства, включают: • подготовку перспективного и текущего планов под-

рядных работ СМО с анализом намечаемых заказчиком объемов и структуры работ с точки зрения их соответствия производственной мощности строительных подразделений с учетом возможностей ввода объектов в действие в установленные сроки; • решение вопросов о необходимости создания, передислокации или наращивания производственных мощностей СМО; • заключение с заказчиками генеральных и годовых подрядных договоров на строительство; • согласование с государственным заказчиком и утверждение внутрипостроечных. Программное обеспечение подготовки строительного производства. Имеющиеся программные пакеты позволяют полностью компьютеризировать решение основных задач подготовки производства. Глава 2. ОРГАНИЗАЦИЯ И КАЛЕНДАРНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА 2.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

К календарным планам (КП) в строительстве относятся все документы по планированию, в которых на основе объемов СМР и принятых организационных и технологических решений определены последовательность и сроки осуществления строительства. КП является основным документом в составе ПОС и ППР. В соответствии с календарными планами строительства разрабатываются календарные планы обеспечения – график потребности в рабочих кадрах и материальнотехнических ресурсах. Структура, состав и степень детализации основных данных КП зависят от назначения проектной документации,

в состав которой входит КП, и, следовательно, определяются периодом работ, которому он посвящен, уровнем руководства, для которого предназначен, и временем, когда он разрабатывается. Основным параметром, определяющим весь остальной состав КП, является период времени, на который он рассчитан. В КП строительства, входящем в состав ПОС, таким периодом является год, квартал, месяц, декада, неделя, день; в графике выполнения работ в составе технологической карты в зависимости от объемов и продолжительности работ – день, смена и час, а в транспортно-монтажных графиках – час и минута. 2.2. СОСТАВЛЕНИЕ КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНА МОНТАЖА ОБЪЕКТОВ СИСТЕМ ТГВ. НОРМИРОВАНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ МОНТАЖА

КП строительства объекта в виде линейного или сетевого графика предназначен для определения последовательности и сроков выполнения общестроительных, специальных и монтажных работ, осуществляемых при возведении объекта. Эти сроки устанавливают в результате рациональной увязки сроков выполнения отдельных видов работ, учета состава и количества основных ресурсов, в первую очередь рабочих бригад и ведущих механизмов, а также специфических условий района строительства, отдельной площадки и ряда других существенных факторов. По КП рассчитывают во времени потребность в трудовых и материально-технических ресурсах, а также сроки поставок всех видов оборудования. Эти расчеты можно выполнять как по объекту в целом, так и по отдельным периодам строительства. На основе КП ведут контроль за ходом работ и координируют работу исполнителей. Сроки работ, рассчитанные в КП, используют в качестве отправных в более детальных плановых документах, например в недельносуточных графиках и сменных заданиях.

Порядок разработки КП: 1) составляют перечень (номенклатуру) работ; 2) в соответствии с ним по каждому виду работ определяют их объемы; 3) производят выбор методов производства основных работ и ведущих машин; 4) рассчитывают нормативную машино - и трудоемкость; 5) определяют состав бригад и звеньев; 6) выявляют технологическую последовательность выполнения работ; 7) устанавливают сменность работ; 8) определяют продолжительность отдельных работ и их совмещение между собой; одновременно по этим данным корректируют число исполнителей и сменность; 9) сопоставляют расчетную продолжительность с нормативной и вводят необходимые поправки; 10) на основе календарного плана разрабатывают графики потребности в ресурсах и их обеспечения. При наличии технологических карт уточняют их привязку к местным условиям (соответствие сроков, ведущих механизмов, наличие требуемых ресурсов и т. п.) и выходные данные карт принимают в качестве расчетных по отдельным комплексам работ КП объекта. Так, имея технологическую карту монтажа типового этажа и крыши жилого дома, принимают для составления графика строительства дома заложенные в эти карты сроки монтажа и потребность в ресурсах. Исходными данными для разработки КП в составе ППР служат: – нормативы продолжительности строительства или директивное задание; – КП в составе ПОС; – технологические карты на строительные, монтажные и специальные работы;

– РД и сметы; – данные об организациях – участниках строительства, составе бригад и достигнутой ими производительности, имеющихся механизмах и возможностях получения необходимых материальных ресурсов. Таблица 1. Календарный план работ по объекту (виду работ) Наим Объем работ работ

единица

измерения 1

2

Затр- Требуемые аты машины труда, чел-дк

количество

3

Продолжительность рабо-

Число смен

Численность рабочих в смену, чел.

Состав бригады

График работ (дни, месяцы)

7

8

9

10

11

Начисло имено- машин вание 4

5

6

Ответственный исполнитель (Подпись)

КП производства работ на объекте состоит из двух частей: левой – расчетной и правой – графической; отсюда такие планы называют графиками. Графическая часть может быть линейной (линейный график Ганта, циклограмма) или сетевой. Перечень работ (гр. 1) заполняется в технологической последовательности выполнения с группировкой по видам и периодам работ. Объемы работ (гр. 2, 3) определяют по РД и сметам. Выборка объемов из смет менее трудоемка, но так как в сметах нет членения объемов по захваткам, приходится по отдельным работам пользоваться непосредственно РД и спецификациями к ним, контролируя правильность расчетов по сметам. Объемы работ следует выдерживать в единицах, принятых в укрупненных комплексных нормах (УКН)

или в Единых нормах и расценках (ЕНиР). Объемы специальных работ определяют в стоимостном выражении (по смете) в случае, когда их трудоемкость рассчитывают по выработке, а при использовании укрупненных показателей – в соответствующих им измерителях. Трудоемкость работ (гр. 4) и затраты машинного времени (гр. 5, 6) подсчитываются по различным нормам. Объективность решений КП во многом определяется выбором источника данных по трудозатратам. Нормативной базой могут служить: - ЕНиР (МНиР, ВНиР); - калькуляции на основе ЕНиР; - сметные нормативы (СНиП, ч. IV, ЕРЕР); - укрупненные комплексные нормативы (УКН); - выработка удельная в натуральном (м3/чел-дн и т. п.), стоимостном (руб/чел-дн и т. п.) или объемноконструктивном измерении (чел-дн/этаж, чел-дн/квартиру и т. п.). Продолжительность работы (гр. 7). К моменту составления КП должны быть определены методы производства работ и выбраны машины и механизмы. В процессе составления графика следует обеспечить условия интенсивной эксплуатации основных машин путем их использования в 2...3 смены без перерывов в работе и излишних перебазировок. Продолжительность механизированных работ должна устанавливаться только исходя из производительности машин. Поэтому вначале рассчитывают продолжительность механизированных работ, ритм работы которых диктует все построение графика, а затем продолжительность работ, выполняемых вручную. Продолжительность выполнения механизированных работ Тмех (дн) определяют по формуле Тмех= Nмаш-см / (пмашm), (2.1)

где Nмаш-см - потребное количество машино-смен (гр. 6); пмаш - количество машин; m – количество смен работы в сутки (гр. 8). Потребное количество машин зависит от объема и характера СМР и сроков их выполнения. Продолжительность работ, выполняемых вручную, ТР (дн) рассчитывают путем деления трудоемкости работ QP (чел-дн) на количество рабочих пч, которые могут занять фронт работ: П= QP/n4 (2.2) Предельное число рабочих, которые могут работать на захватке, можно определить путем разделения фронта работ на делянки, размер которых должен быть равен сменной производительности звена или отдельного рабочего. Произведение числа делянок на состав звеньев дает максимальную численность бригады на данной захватке. Минимизация продолжительности имеет предел в виде трех ограничений: а) величины фронта работ; б) наличия рабочих; в) технологии работ. Численность рабочих в смену и состав бригады (гр. 9, 10) определяют в соответствии с трудоемкостью и продолжительностью работ. При расчете состава бригады исходят из того, что переход с одной захватки на другую не должен вызывать изменений в численном и квалификационном составе бригады. С учетом этого обстоятельства устанавливают наиболее рациональную структуру совмещения профессий в бригаде. Обычно бригады имеют сложившийся состав, что учитывается при составлении КП. Расчет состава бригады производят в определенной последовательности: 1.) намечают комплекс работ, поручаемых бригаде (по

гр. 1); 2.) подсчитывают трудоемкость работ, входящих в комплекс (гр. 4); 3.) из калькуляции выбирают затраты труда по профессиям и разрядам рабочих; 4.) устанавливают рекомендации по рациональному совмещению профессий; 5.) на основе данных о времени, необходимом ведущей машине для выполнения намеченного комплекса, по формуле (7.1) устанавливают продолжительность ведущего процесса; 6.) рассчитывают численный состав звеньев и бригады; 7.) определяют профессионально - квалификационный состав бригады. Количественный состав каждого звена пзв определяют на основе затрат труда на работах, порученных звену, Qp (чел-дн) и продолжительности выполнения ведущего процесса Т мех,(дн) по формуле: N зв= Qp/(Т мехm) (2.3) Количественный состав бригады определяют суммированием численности рабочих всех звеньев, составляющих бригаду. Затраты труда по профессиям и разрядам устанавливают путем выборки из калькуляции трудовых затрат. Численность рабочих по профессиям и разрядам ппр определяют по формуле: ппр =N б р d (2..4) где N б р – общая численность бригады; d – удельный вес трудозатрат по профессиям и разрядам в общей трудоемкости работ. Для профессий, не обеспеченных полной загрузкой изза незначительного объема работ в расчетный период, намечают совмещение профессий. Желательно, чтобы нор-

мативная трудоемкость работ, выполняемых в порядке совмещения, не превышала 15% суммарной трудоемкости. График производства работ – правая часть КП – наглядно отображает ход работ во времени, последовательность и увязку работ между собой. Календарные сроки выполнения отдельных работ устанавливают из условия соблюдения строгой технологической последовательности с учетом необходимости в минимально возможный срок предоставить фронт для осуществления последующих работ. Период готовности фронта работ в ряде случаев увеличивается из-за необходимости соблюдения технологических перерывов между двумя последовательно выполняемыми работами. Составление графика (правая часть) следует начинать с ведущей работы или процесса, от которого в решающей мере зависит общая продолжительность строительства объекта. Сопоставляя с заданными сроками, можно при необходимости сократить продолжительность ведущего процесса, увеличивая сменность и число механизмов при механизированных работах или число исполнителей на работах, выполняемых вручную. В зависимости от периода, на который рассчитан график, и сложности объекта может быть несколько ведущих процессов. Сроки остальных процессов привязывают к ведущему. Все невеликие процессы по характеру планирования можно разделить на две группы: 1) выполняемые поточно (как правило, в равном или кратном ритме с ведущим потоком) или 2) выполняемые вне потока. Параметры расчетной части КП: трудоемкость (затраты труда) (гр. 4), затраты машинного времени ведущих машин (машиноемкость) (гр. 6), число машин, сменность (гр. 8), число рабочих (гр. 9) и продолжительность работы (гр.7) могут при составлении КП попеременно выступить аргумен-

том или функцией в зависимости от принятых исходных данных и предпосылок. В первой группе процессов аргументом является время – продолжительность ведущего процесса, а число исполнителей производно (частное от деления трудоемкости на продолжительность). Так проектируются на строительстве жилого дома сантехнические, электромонтажные, столярноплотничные, штукатурные и другие работы. Здесь остается привязать срок начала работы того или иного специализированного потока по отношению к ведущему, т. е. установить, с отставанием на сколько захваток (этажей) следует начинать следующий процесс. Решение находится между минимумом, определяемым соображениями техники безопасности, и максимумом, допускаемым установленными сроками строительства объекта. Продолжительность процессов, выполняемых вне потока, назначается в пределах технологически обусловленных для них периодов работ, с учетом общих сроков строительства объекта. 2.3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАЛЕНДАРНЫХ ПЛАНОВ

Для оценки КП существует система техникоэкономических показателей, в состав которых наряду с общими для всех видов строительства входят показатели, отражающие специфику того или иного здания или сооружения, а также местные условия. Базой сравнения служат нормы, установленные задания, аналогичный проект, а при разработке КП в нескольких вариантах – сравнение их между собой. Основным показателем для оценки является результат сопоставления продолжительности строительства по разработанному календарному плану с действующими нормами. При этом анализируется не только общая продолжительность, но и его составляющие: сроки подготовительных работ,

сдача под монтаж, продолжительность монтажа и др. В жилищном строительстве сопоставляют отдельно продолжительности работ нулевого цикла и надземной части. При сокращении продолжительности строительства рассчитывают сумму экономического эффекта от досрочного ввода объекта в эксплуатацию. Экономический эффект для подрядчика от сокращения сроков строительства или продолжительности выполнения СМР (Э) образуется за счет снижения размера условно-постоянных расходов в составе себестоимости СМР (УП) и определяется по формуле: Tф ЭУП = УП (1 − ) (2.5) Тр где УП – условно-постоянные расходы; Тф – фактический срок строительства; Тр – расчетный срок строительства. К условно-постоянным накладным расходам относятся административно - хозяйственные расходы, связанные с содержанием аппарата управления, износ временных нетитульных сооружений и приспособлений и др. В среднем размер условно-постоянных накладных расходов равен 60% от нормативной величины накладных расходов. Таким же образом сравнивают различные по продолжительности варианты календарных планов. КП характеризуются также показателями трудоемкости общей и удельной (в чел-дн на 1 м2 полезной или жилой площади, на 1 м3 зданий, 1м2 дороги и т. п.). Показатель трудоемкости служит для определения выработки рабочего. Выработка рассчитывается или путем деления стоимости СМР, подлежащих выполнению, на трудоемкость их выполнения, и тогда показатель имеет денежное выражение (руб/чел-дн), или делением физических объемов работ на трудоемкость, и тогда выработка получается в натуральном выражении (1 м2 площади, 1 м3 конструкций, 1 м3 зданий и т. п. на 1 чел-дн или на 1 рабочего в год и др.).

Трудоемкость и выработка, являясь интегральными, обобщающими показателями, достаточно объективно характеризуют достоинства заложенных в плане методов производства работ в целом. Наряду с ними может применяться ряд других показателей, характеризующих план в том или ином частном аспекте: коэффициент неравномерности движения рабочих кадров; коэффициент сменности (отношение общего количества смен к количеству дней работы по графику); уровень механизации и уровень комплексной механизации, уровень механовооруженности труда и уровень механовооруженности строительства. Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ В СТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ 3.1. ПОНЯТИЕ О МОДЕЛИРОВАНИИ

Для любой задачи управления характерна множественность ее решений. Кроме того, постоянное усложнение техники и технологии строительного производства и связанное с ним усложнение процесса управления делают выбор оптимального решения чрезвычайно трудным. Выход из этого положения при решении многих проблем управления строительным производством состоит в применении экономико-математических методов (ЭММ) и вычислительной техники (ВТ) в основных сферах и звеньях управления строительством. Использование моделей – характерная черта ЭММ. Модель представляет собой абстрактное отображение наиболее существенных характеристик, процессов и взаимосвязей реальных систем. Модель – это условный образ объекта, сконструированный для упрощения его исследования. По свойствам модели можно судить о наиболее суще-

ственных свойствах объекта, которые аналогичны и в модели, и в объекте и являются основными для исследований и решений определенного круга задач. Модель содержит и порождает информацию, адекватную информации моделируемого объекта (оригинала). В организационно - технологическом проектировании, основой функционирования которой является информация, модели создаются для получения информации о свойствах и поведении реальных систем в определенных условиях. С учетом этого модель можно определить как систему, исследование которой служит средством для получения информации о другой системе - оригинале. Существуют различные классификации моделей. Виды моделей. Различают два вида моделей: физические и символические (абстрактные). Физическая модель представляет собой некоторую материальную систему, которая отличается от моделируемого объекта размерами, материалами и т. п. Физическая модель может быть масштабной (например, макет здания, строительной конструкции и т. д.) или аналоговой, построенной на основании того или иного физического процесса. Символические (абстрактные) модели создаются с помощью языковых, графических, математических средств описания и абстрагирования. Математические модели нашли наибольшее применение в управлении благодаря их свойству – возможности использования в разных, на первый взгляд совершенно несхожих, ситуациях. Приняты следующие группировки математических моделей в зависимости от характера математических зависимостей: а) линейные, когда все зависимости связаны линейными соотношениями, и нелинейные, при наличии хотя бы частично нелинейных соотношений;

б) детерминированные, в которых учитываются только усредненные значения параметров, и вероятностные (или, что однозначно, статистические, стохастические), предусматривающие случайный характер тех или иных параметров и процессов; в) статические, фиксирующие только один период времени, и динамические, в которых рассматриваются и рассчитываются параметры по различным периодам, этапам; г) оптимизационные, в которых выбор элементов и самого процесса осуществляется с учетом экстремизации целевой функции, и неоптимизационные с заранее данным объемом выпуска, производства; д) с высоким уровнем детализации, когда модель отображает многие факторы процесса или включает в себя большое число элементарных составляющих, и агрегированные укрупненные модели, где объединяются многие параметры, близкие по назначению. Очевидно, что в каждой модели возможны различные сочетания этих признаков с определенным приоритетом одного из них. Выбор модели осуществляется исходя из характера процесса, деятельности, его целевой направленности, необходимой информации и требований к точности получаемых решений. Формулировка модели требует главным образом глубокого понимания физического существа моделируемого явления, процесса и характера. К моделям предъявляются два взаимопротиворечивых требования – адекватности (соответствия), с одной стороны, и простоты – с другой. В связи с этим в модель включают только наиболее существенные для проводимого исследования свойства. 3.2. МОДЕЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА

До настоящего времени основной моделью управляемых систем служат простые графические методы в виде графиков Ганга – календарные линейные графики, на которых в масштабах времени показывают последовательность и сроки выполнения работ. Применяемые реже циклограммы отражают ход работ в виде наклонных линий в системе координат и являются, по существу, разновидностью линейного графика. Как отмечалось выше, к моделям предъявляются взаимопротиворечивые требования – простоты и адекватности. Линейный график прост в исполнении и наглядно показывает ход работы. Однако здесь динамическая система строительства представлена статической схемой, которая в лучшем случае может только отобразить положение на объекте, сложившееся в какой-то определенный момент. Линейный график не может отобразить сложность моделируемого в нем процесса, модель не адекватна оригиналу, форма модели вступает в противоречие с ее содержанием. Отсюда основные недостатки линейных графиков: – отсутствие наглядно обозначенных взаимосвязей между отдельными операциями (работами); зависимость работ, положенная в основу графика, выявляется составителем только один раз в процессе работы над графиком (моделью) и фиксируется как неизменная; в результате такого подхода заложенные в графике технологические и организационные решения принимаются обычно как постоянные и теряют свое практическое значение вскоре после начала их реализации; – негибкость, жесткость структуры линейного графика, сложность его корректировки при изменении условий; необходимость многократного пересоставления, которое, как правило, из-за отсутствия времени не может быть выполнено; – сложность вариантной проработки и ограниченная

возможность прогнозирования хода работ; – сложность применения современных математических методов и компьютеров для механизации расчетов параметров графиков. Все перечисленные недостатки снижают эффективность процесса управления при использовании линейных графиков. Сетевая модель свободна от этих недостатков и позволяет формализовать расчеты для передачи на компьютер. В основе сетевого планирования лежит теория графов – раздел современной математики, сформировавшийся в качестве самостоятельного в послевоенный период. Графом называют геометрическую фигуру, состоящую из конечного или бесконечного множества точек и соединяющих эти точки линий (рис. 3.1). В графе различают точки, называемые вершинами графа, и соединяющие их линии. Эти линии носят название ребер, если они не ориентированы (см. рис. 3.1б), и дуг, когда линии имеют направление (см. рис. 3.1б). В сетевой модели применяют ориентированные графы, т. е. фигуры, состоящие из вершин и дуг. Примерами применения графов могут служить различные карты, схемы, диаграммы и т. п. Вершинами в этих случаях являются населенные пункты (в географических картах), источники электроснабжения и потребители (в электрических схемах), объемы ресурсов, количество рабочей силы (в графиках-диаграммах). В строительстве при построении сетевых графиков принят способ изображения, при котором как в ориентированном графе дугами обозначаются работы, а вершинами – результаты выполнения этих работ. Результаты работ называют событиями.

Рис. 3.1. Граф: а – неориентированный; б – ориентированный; / – вершина; // – ребро; /// – дуги 3.3. СЕТЕВЫЕ ГРАФИКИ ПРОИЗВОДСТВА МОНТАЖНЫХ РАБОТ

руб.), физический объем работ, исполнителя работ и т. д. В зависимости от назначения графика содержание приводимых параметров работы может меняться, но продолжительность и наименование работ указывают всегда. Ожидание – процесс, требующий только затрат времени и не потребляющий никаких материальных ресурсов. Ожидание, в сущности, является технологическим или организационным перерывом между работами, непосредственно выполняемыми друг за другом. Ожидание изображается, так же как и работа, сплошной стрелкой с указанием и наименованием ожидания (рис. 3.3).

3.3.1. ЭЛЕМЕНТЫ СЕТЕВОГО ГРАФИКА

В качестве модели, отражающей технологические и организационные взаимосвязи процесса производства строительных работ в системах СПУ, используется сетевая модель (см. рис. 3.1). Сетевая модель изображается в виде графика, состоящего из стрелок и кружков. Сетевой график представляет собой сетевую модель с рассчитанными временными параметрами. В основе построения сети лежат понятия "работа" и "событие". Работа – это производственный процесс, требующий затрат времени и материальных ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов (например, рытье котлована, устройство фундаментов, монтаж конструкций). Работу на СГ изображают одной сплошной стрелкой (рис. 3.2), длина которой не связана с продолжительностью работы (если график составлен не в масштабе времени). Под стрелкой указывают наименование работы, а над стрелкой – продолжительность работы в рабочих днях и при необходимости количество рабочих в день или смену. Под стрелкой можно показать также сметную стоимость СМР (тыс.

Рис. 3.2. Изображение работ и событий

Рис. 3.3. Изображение работы и ожидания

Рис. 3.4. Изображение зависимости (фиктивной работы)

Зависимость (фиктивная работа) вводится для отражения технологической и организационной взаимосвязи работ и не требует ни времени, ни ресурсов. Зависимость изображается пунктирной стрелкой. Она определяет последовательность свершения событий. Например, зависимость i 11-12 (рис. 3.4) вызвана технологической необходимостью окончания бетонного основания (событие 11) одновременно с установкой анкерных болтов, без чего невозможно выполнение работ по установке вент. агрегата. Событие – это факт окончания одной или нескольких работ, необходимый и достаточный для начала следующих работ. В любой сетевой модели события устанавливают технологическую и организационную последовательность работ. События изображаются кружками или другими геометрическими фигурами, внутри которых (или рядом) указывается определенный номер - код события. События ограничивают рассматриваемую работу и по отношению к ней могут быть начальными и конечными. Начальное событие определяет начало данной работы и является конечным для предшествующих работ. Конечное событие определяет окончание данной работы и является начальным для последующих работ. Исходное событие – событие, которое не имеет предшествующих работ в рамках рассматриваемого СГ. Завершающее событие – событие, которое не имеет последующих работ в рамках рассматриваемого СГ (рис.3.5). Сложное событие – событие, в которое входят или из которого выходят две или более работы (рис. 3.6).

Рис. 3.5. Изображение событий, работ (а) и зависимостей (б)

Рис.3.6. Изображение сложных событий

Рис.3.7. Сетевой график на строительство подземной части здания

Путь – непрерывная последовательность работ в СГ. Его длину определяют суммой продолжительности составляющих его работ. В СГ между исходными и завершающими событиями имеется несколько путей. Путь от исходного до завершающего события сетевого графика называют полным путем. Путь может быть также предшествующим – это участок полного пути от исходного события графика до данного, а также последующим – от данного события до любого последующего. Путь описывается последовательностью работ или событий. На примере СГ строительства подземной части здания рассмотрим все элементы сети (рис.3.7). Событие 1 – исходное событие графика. Работы 1-2, 1-3 – исходные работы СГ, которые выходят из исходного события. Событие 8 – завершающее событие графика. Работа 78 – завершающая работа, выполнением которой достигается окончание всего комплекса работ, описываемого данной сетью. Зависимость 2-3 – организационная, она отражает переход рабочих бригад или переборку механизмов, занятых земляными работами, с одной работы на другую. Зависимость 6-7 – технологическая; она показывает, что для начала работы по обратной засыпке пазух необходимо окончание предшествующей работы – гидроизоляции фундаментов 56, выполняемой параллельно с монтажом перекрытий 5-7. Для работы 3-4 (рытье траншей) работы 1-3 и 1-2 (через зависимость 2-3) – предшествующие, выполнение которых является непосредственным условием начала рассматриваемой работы; работа 7-8 – последующая, для которой одним из условий ее начала наряду с окончанием работ 4-7 и 5-7 является выполнение работы 5-6 (через зависимость 6-7). Определим все возможные пути этого графика от исходного события к завершающему и подсчитаем в табли-

це 2 их продолжительность. Пути записываем в соответствии с нарастанием значений кодов событий, составляющих путь. Как видно из таблицы 2, от исходного события к завершающему ведут четыре различных пути продолжительностью от 16 до 21 дн. Таблица 2. Расчет путей сетевого графика № пути

Путь

Длина (продолжительность) пути, дн.

1

1-2-3-4-7-8 1-2-5-6-7-8

3+0+2+12+1 = 18 (подкритический путь)

2

3+15+1+0+1=20 (подкритический путь)

№ пути

3 4

Путь

Длина (продолжительность) пути, дн.

1-3-5-7-8 1-3-4-7-8

3+15+2+1=21 (критический путь) 1+2+12+1=16 (подкритический путь)

Критическим называют полный путь, имеющий наибольшую длину (продолжительность) из всех полных путей. Его длина определяет срок выполнения работ по СГ. В графике может быть несколько критических путей. Работы, лежащие на критическом пути, называют критическими. При увеличении продолжительности критических работ соответственно увеличивается общая продолжительность работ по СГ, а сокращение приводит к некоторому уменьшению. Пути, продолжительность которых несколько меньше продолжительности критического пути на заданную величину, называют подкритическими. Такой величиной может быть, например, период контроля (съема информации о ходе выполнения работ). При недельно-суточном оперативном планировании период контроля составляет 7 календарных дней. Совокупность всех критических и подкритических работ называют критической зоной. Работы, лежащие на этих путях, требуют к себе внимания, так же, как и работы критического пути. В рассматриваемом примере критическим будет третий путь продолжительностью в 21 дн. При периоде контроля, равном, допустим, 4 дн, подкритическими путями яв-

ляются первый и второй, продолжительность которых меньше критического пути соответственно на 1 и 3 дн. Критический путь обычно выделяется утолщенной линией или другим способом. 3.3.2. ПОСТРОЕНИЕ И РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ГРАФИКА

Основные правила построения сетевого графика следующие: 1. Направление стрелок в СГ следует принимать слева направо. 2. Форма графика должна быть простой, без лишних пересечений, большинство работ следует изображать горизонтальными линиями. 3. При выполнении параллельных работ, т. е. если одно событие служит началом двух работ или более, заканчивающихся другим событием, вводится зависимость и дополнительное событие (рис. 3.8), иначе разные работы будут иметь одинаковый код. 4. Если те или иные работы начинаются после частичного выполнения предшествующей, то эту работу следует разбить на части. При этом каждая часть работы в графике считается самостоятельной и имеет свои предшествующие и последующие события. Рассмотрим этот случай на конкретном примере (рис. 3.9).

Рис. 3.8. Изображение параллельных работ: правильное

а – неправильное;б –

Рис. 3.9. Разбивка работ на части: а и б – неправильные; в - правильная

А – монтаж цеха, в котором работы по установке оборудования начинают, не ожидая окончания монтажа всего цеха; оj