Розвиток наукових основ організаційно-технологічного проектування комплексної реконструкції житлової забудови

Размещено на http://www.allbest.ru/

державний вищий навчальний заклад

«придніпровська державна академія будівництва та архітектури»

Розвиток наукових основ організаційно-технологічного проектування комплексної реконструкції житлової забудови

05.23.08 - технологія та організація промислового та цивільного будівництва

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

КРАВЧУНОВСЬКА ТЕТЯНА СЕРГІЇВНА

УДК 69.059.7:728

Дніпропетровськ-2011

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Державному вищому навчальному закладі «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури» Міністерства освіти і науки України.

Науковий консультант: доктор технічних наук, професор

Кірнос Володимир Михайлович,

Державний вищий навчальний заклад

«Придніпровська державна академія

будівництва та архітектури»,

завідувач кафедри планування і

організації виробництва.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Лівінський Олександр Михайлович, Українська академія наук, перший віце-президент;

доктор технічних наук, професор Поколенко Вадим Олегович, Київський національний університет будівництва і архітектури, професор кафедри менеджменту в будівництві;

доктор технічних наук, професор Пшінько Олександр Миколайович, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, ректор, завідувач кафедри будівель та будівельних матеріалів.

Захист відбудеться 5 липня 2011 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.085.01 при Державному вищому навчальному закладі «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури» за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, вул. Чернишевського, 24а, ауд. 202.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державного вищого навчального закладу «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури» (49600, м. Дніпропетровськ, вул. Чернишевського, 24а).

Автореферат розісланий 3 червня 2011 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради С.А. Щербак

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Сутність науково-прикладної проблеми, яка розглядається в роботі, полягає в підвищенні ефективності організації та управління процесом відновлення застарілого житлового фонду шляхом розробки концепції, методологічних принципів, методів організаційно-технологічного проектування комплексної реконструкції житлової забудови на основі вдосконалення механізму формування, оцінки та вибору раціональних організаційно-технологічних рішень комплексної реконструкції будівельних об'єктів житлових кварталів (мікрорайонів), спрямованих на скорочення тривалості виробництва робіт та зниження вартості будівельної продукції, з урахуванням впливу множини технологічних, технічних, організаційних, часових, соціальних та вартісних факторів, що супроводжують всі етапи життєвого циклу житлового фонду.

Актуальність теми. Житлова проблема є однією з найважливіших і найгостріших соціально-економічних проблем України. Сучасний етап розвитку України, як країни з ринковою економікою, потребує нових підходів до вирішення проблеми забезпечення населення житлом, експлуатації та відновлення житлового фонду населених пунктів, особливо житлових будівель перших масових серій.

Сьогоднішній стан населених пунктів України свідчить про те, що конгломерати міст, які склалися, вже достатньо повно насичені будівлями і спорудами. Будівлі, зведені наприкінці ХІХ і в ХХ століттях, тривалий час в процесі експлуатації перебувають під несприятливим впливом навколишнього середовища та життєдіяльності людини. Це привело до пошкодження багатьох конструкцій, зокрема фундаментів, стін і перекриттів. Проте, не дивлячись на це, будівлі продовжують експлуатуватися, оскільки основні конструктивні елементи знаходяться в задовільному стані.

Крім того, за час експлуатації виявилася велика кількість містобудівних, морально-естетичних і фізичних недоліків застарілого житлового фонду.

Кожне нове індустріальне покоління житлових будівель відрізнялося від попередніх поліпшенням якості житла за рахунок удосконалення об'ємно-планувальних рішень, оснащення більш сучасним інженерним обладнанням тощо. Проте фізичний і моральний знос та зростаючі вимоги до якості житла визначають необхідність проведення невідкладних комплексних заходів з відновлення житлового фонду, зокрема капітального ремонту і реконструкції існуючих будівель, знесення непридатних для житла будівель і вторинної забудови житлових кварталів (мікрорайонів).

Разом з тим для стійкого розвитку і вирішення житлової проблеми міста відчувають потребу в вільних територіях. Однак оцінка ситуації, яка склалася, показує, що у більшості міст територіальні ресурси вичерпані, а вільні земельні ділянки потребують значних витрат на інженерну підготовку.

Достатній залишковий ресурс застарілого житлового фонду, наявність розвинутих інженерної, вулично-дорожньої та соціальної інфраструктур підвищують значення проблеми комплексної реконструкції житлової забудови.

За прогнозом, розвиток житлового будівництва буде здійснюватися в напрямі реконструкції житлової забудови з її ущільненням та реновацією існуючого житлового фонду, з доведенням споживчих якостей квартир за показниками комфортності та економічності до рівня, що відповідає нормам для різних категорій житла. Передбачається при створенні нового та модернізації існуючого житла вдосконалення архітектурно-планувальних, конструктивних та інженерних рішень щодо підвищення комфортності, мінімізації енергоспоживання, підвищення екологічної безпеки та економічної ефективності його експлуатації.

Таким чином, в сучасних умовах основним напрямом перетворення і розвитку міст стає комплексна реконструкція житлових кварталів (мікрорайонів) з максимальним використанням існуючих будівель та інфраструктури міських територій. Це є краща альтернатива будівництву нових будівель, яка забезпечить продовження життєвого циклу житлового фонду, зниження експлуатаційних витрат і надання житловим будівлям сучасних споживчих якостей.

В умовах ринкової економіки підвищується зацікавленість учасників інвестиційно-будівельних проектів в більш надійному визначенні тривалості та вартості їх реалізації, оскільки ці показники відіграють важливу роль при формуванні договірних відносин та проведенні підрядних торгів.

Проте до цього часу відсутнє вичерпне наукове обґрунтування прогнозованих техніко-економічних показників проектів комплексної реконструкції кварталів (мікрорайонів) застарілого житлового фонду, яке б враховувало вплив організаційно-технологічних та економічних факторів.

Отже, розвиток методологічних принципів організаційно-технологічного проектування комплексної реконструкції житлової забудови є актуальною науково-прикладною проблемою.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконувалася відповідно до Закону України від 22.12.2006 р. № 525-V «Про комплексну реконструкцію кварталів (мікрорайонів) застарілого житлового фонду», Закону України від 24 червня 2004 р. № 1869-IV «Про Загальнодержавну програму реформування і розвитку житлово-комунального господарства на 2004-2010 роки», Постанови Верховної Ради України від 24 грудня 1999 р. № 1359-XIV «Про Концепцію сталого розвитку населених пунктів», Постанови Кабінету Міністрів України від 14.05.1999 р. № 820 «Про заходи щодо реконструкції житлових будинків перших масових серій».

Наукові дослідження, викладені в дисертації, виконані згідно з напрямом наукової роботи кафедри планування і організації виробництва Державного вищого навчального закладу «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури» (ДВНЗ «ПДАБА») відповідно до науково-дослідних робіт «Розробка методології створення інтегрованих систем контролю економічних показників будівельних проектів на стадії реалізації» (державний реєстраційний № 0104U 00231, рівень участі дисертанта - виконавець), «Наукові основи раціо-налізації прийняття організаційно-технологічних рішень при реконструкції житлових будівель» (державний реєстраційний № 0107U 001029, рівень участі дисертанта - відповідальний виконавець), «Розробка теоретичних положень і практичних методик обґрунтування техніко-економічних показників проектів комплексної реконструкції житлової забудови» (державний реєстраційний № 0110U 000812, рівень участі дисертанта - відповідальний виконавець), «Удосконалення організації проектування комплексної реконструкції житлової забудови в повному життєвому циклі інвестиційно-будівельної діяльності з урахуванням енерготехнічної модернізації та методів управління людськими ресурсами» (схвалена Науково-технічною радою ДВНЗ «ПДАБА», протокол № 2 від 17.02.2011 р., рівень участі дисертанта - науковий керівник).

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка теоретичних положень, методичних підходів і практичних рекомендацій щодо організаційно-технологічного проектування комплексної реконструкції житлової забудови, що забезпечують ефективне використання ресурсів та спрямовані на скорочення тривалості виробництва робіт і зниження вартості будівельної продукції.

Сформульована мета дисертації зумовила необхідність вирішення наступних завдань:

- аналіз та узагальнення методологічних підходів і результатів досліджень в галузі експлуатації та відновлення ресурсу житлового фонду;

- формулювання концептуальних основ моделювання узагальненої організаційно-технологічної системи проектування комплексної реконструкції житлової забудови;

- виявлення та систематизація організаційно-технологічних і економічних факторів (ОТЕФ), які відображають специфічні особливості комплексної реконструкції житлової забудови та впливають на тривалість виробництва робіт і вартість будівельної продукції;

- дослідження впливу організаційно-технологічних та економічних факторів на тривалість і вартість комплексної реконструкції житлової забудови;

- розробка методу вибору та обґрунтування раціональних організаційно-технологічних рішень із проектування комплексної реконструкції житлової забудови;

- розробка методики обґрунтування доцільності та ефективності реалізації проектів комплексної реконструкції житлової забудови;

- впровадження результатів в нормативні і рекомендаційні документи, практику організаційно-технологічного проектування комплексної реконструкції житлової забудови та техніко-економічна оцінка комплексу запропонованих інновацій за результатами впровадження.

Об'єкт дослідження: процес комплексної реконструкції житлової забудови (кварталів, мікрорайонів).

Предмет дослідження: організаційно-технологічні та економічні фактори, показники ефективності організаційно-технологічних рішень проектів комплексної реконструкції житлової забудови.

Методи дослідження:

- аналіз і узагальнення вітчизняного та зарубіжного досвіду, законодавчих актів і нормативних документів, методологічних підходів до організації реконструкції житлового фонду (для обґрунтування актуальності, мети і завдань дослідження);

- методи системного аналізу, абстрагування, формалізація, аналіз та синтез (для формування передумов, обмежень, припущень і гіпотез, прийнятих при розробці методів та методик);

- методи теорії ймовірностей і математичної статистики, кореляційний і регресійний аналізи (для відбору, обробки та аналізу вихідних даних, виявлення закономірностей впливу ОТЕФ на досліджувані показники, обґрунтування достовірності одержаних результатів);

- морфологічний аналіз, математичне моделювання (для розробки методичного підходу до вибору та обґрунтування раціональних способів комплексної реконструкції будівельних об'єктів житлової забудови);

- методи організаційно-технологічного моделювання, теорія прийняття рішень (для розробки методики обґрунтування доцільності та ефективності реалізації проектів комплексної реконструкції житлової забудови).

Наукова новизна одержаних результатів:

- вперше обґрунтовано концепцію організаційно-технологічної системи проектування комплексної реконструкції житлової забудови як цілісної, відкритої, організованої та гнучкої структури з неоднорідних складових;

- вперше сформульовано методологічні принципи організаційно-технологічного проектування комплексної реконструкції житлової забудови;

- дістала подальший розвиток система організаційно-технологічних і економічних факторів, які впливають на показники ефективності організаційно-технологічних рішень комплексної реконструкції житлової забудови;

- вперше виявлено закономірності впливу організаційно-технологічних та економічних факторів (фактора поліпшення житлових умов, фактора достатності центральних інженерних комунікацій, фактора оновлення забудови, фактора термореновації, фактора оновлення вулично-дорожньої мережі, фактора модернізації системи соціально-побутового обслуговування населення, фактора достатності елементів благоустрою житлової забудови, фактора стисненості) на прогнозовані тривалість і вартість комплексної реконструкції житлової забудови;

- дістав подальший розвиток метод формування, оцінки, вибору та обґрунтування раціональних організаційно-технологічних рішень комплексної реконструкції будівельних об'єктів житлової забудови, який дозволяє досягати кращих значень прогнозованих техніко-економічних показників в межах наявних обмежень щодо загальної вартості реалізації проекту та загальної (житлової) площі, що може бути одержана в результаті реалізації проекту.

Практичне значення одержаних результатів:

- розроблено алгоритм і програмне забезпечення розрахунку економічної ефективності реалізації проектів комплексної реконструкції житлової забудови на основі додатку Microsoft Access;

- використано при розробці ДБН В.3.2-2-2009 «Житлові будинки. Реконструкція та капітальний ремонт»;

- використано ТОВ «Будівельно-проектна компанія «Трест реконструкції та розвитку» (м. Дніпропетровськ) при розробці тендерної документації щодо проекту реконструкції з реставрацією будівлі по вул. Південна, 2 в м. Дніпропетровську та проекту будівництва житлового будинку по вул. Червона, 20-22 в м. Дніпропетровську. Врахування організаційно-технологічних особливостей комплексної реконструкції будівельних об'єктів житлової забудови дозволило визначити раціональні (при заданих обмеженнях) тривалість та вартість реалізації проектів на передінвестиційній стадії, скоротити терміни підготовки оферти для участі в тендері. Економічний ефект від реалізації інвестиційно-будівельних проектів комплексної реконструкції будівельних об'єктів житлової забудови становить відповідно 511,0 грн./м2 загальної площі приміщень будівлі та 580,0 грн./м2 загальної житлової площі квартир житлового будинку;

- впроваджено в діяльність ТОВ «Центр научных исследований организации, механизации, технологии строительного производства» (м. Москва) щодо розробки проектів комплексної реконструкції застарілого житлового фонду, спрямованих на продовження його життєвого циклу з максимальним використанням існуючих будівель та об'єктів інфраструктури міських територій. Впровадження моделей обґрунтування тривалості і вартості комплексної реконструкції житлової забудови при обґрунтуванні доцільності та ефективності реалізації проектів (м. Москва, вул. Кедрова, буд. 5 «А», вул. Нагірна, буд. 7, корп. 1 та ін.) на передінвестиційній стадії дало можливість скоротити терміни комплексної реконструкції будівельних об'єктів житлових мікрорайонів на 6-8%, знизити собівартість будівельно-монтажних робіт на 3-5%;

- методичні рекомендації з обґрунтування доцільності та ефективності реалізації проектів комплексної реконструкції житлової забудови схвалено та використано Головним інститутом проблем реконструкції, експлуатації та інженерного захисту промислових, житлових і цивільних об'єктів «Академпромжитлореконструкція» Академії будівництва України (м. Луганськ) при розробці нормативних та довідкових документів в галузі організації проектування комплексної реконструкції кварталів (мікрорайонів) застарілого житлового фонду;

- впроваджено в навчальний процес Державного вищого навчального закладу «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури» при підготовці магістрів зі спеціальності 8.092101 - промислове і цивільне будівництво, Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури при викладанні спецкурсу зі спеціальності «Промислове і цивільне будівництво», Харківської національної академії міського господарства при підготовці магістрів зі спеціальності 8.092103 - міське будівництво та господарство.

Особистий внесок здобувача в наукових працях, опублікованих у співавторстві, полягає в:

- обґрунтуванні методів дослідження та раціоналізації параметрів організаційно-технологічної системи проектування комплексної реконструкції житлової забудови як основи управління процесом продовження життєвого циклу житлового фонду [33, 35, 36, 40, 42];

- виявленні, систематизації та формалізації організаційно-технологічних та економічних факторів, які впливають на тривалість і вартість комплексної реконструкції житлової забудови [5, 6, 7, 12, 35, 38];

- дослідженні впливу організаційно-технологічних та економічних факторів на вартість комплексної реконструкції житлової забудови [11, 20, 21, 32, 37];

- розробці методичного підходу до вибору раціональних способів комплексної реконструкції будівельних об'єктів житлової забудови [1, 4, 9, 10, 29];

- розробці методичного підходу до обґрунтування доцільності та ефективності реалізації проектів комплексної реконструкції житлової забудови [8, 30, 39, 43].

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи доповідалися та одержали позитивну оцінку на наукових конференціях: ХV-XX Міжнародних науково-технічних конференціях «Стародубовські читання» (м. Дніпропетровськ, 2005-2010 рр.), VI Міжнародній конференції «Безпека життєдіяльності у XXI сторіччі» (м. Дніпропетровськ, 2006 р.), І, V Міжнародних науково-практичних конференціях «Наука і технології: крок у майбутнє» (м. Дніпропетровськ, 2006 р., 2009 р.), ІІ, VI Міжнародних науково-практичних конференціях «Дні науки» (м. Дніпропетровськ, 2006 р., 2010 р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Реконструкция объектов недвижимости с использованием вторичных ресурсов» (м. Москва, 2006 р.), І Міжнародній науково-практичній конференції «Європейська наука ХХI століття: стратегія і перспективи розвитку - 2006» (м. Дніпропетровськ, 2006 р.), IV-VIII Міжнародних науково-практичних конференціях «Інноваційні технології життєвого циклу об'єктів житлово-цивільного, промислового і транспортного призначення» (м. Ялта, смт. Гаспра, 2006-2009 рр., м. Алушта, 2010 р.), II Міжнародній науково-практичній конференції «Перспективні розробки науки і техніки - 2006» (м. Дніпропетровськ, 2006 р.), IV Міжнародній науково-практичній конференції «Наука: теорія і практика - 2007» (м. Дніпропетровськ, 2007 р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Організаційно-технологічні та економічні аспекти управління в сучасних умовах» (м. Дніпропетровськ, 2008 р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Сучасні проблеми ефективності інноваційно-інвестиційного розвитку підприємств» (м. Харків, 2009 р.), V Міжнародній науково-практичній конференції «Наукова думка інформаційного століття - 2009» (м. Дніпропетровськ, 2009 р.), ІІ Міжнародній науково-практичній конференції «Актуальні питання реформування житлово-комунального господарства в Україні» (м. Макіївка - м. Слов'янськ, 2009 р.), конференції «Інженерні рішення та інновації в будівництві та архітектурі» (м. Одеса, 2009 р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Проблеми і перспективи інноваційного розвитку економіки України» (м. Дніпропетровськ, 2009 р.), IV Міжнародній науковій конференції «Ресурс і безпека експлуатації конструкцій, будівель та споруд» (м. Харків, 2009 р.), науково-практичних конференціях «Реконструкція житла» (м. Київ, 2009-2010 рр.), VII Міжнародній науково-практичній конференції «Містобудівні аспекти стійкого розвитку великих міст» (м. Харків, 2009 р.), VI Міжнародній науково-практичній конференції «Ключові проблеми сучасної науки» (м. Дніпропетровськ, 2010 р.), VI Міжнародній науково-практичній конференції «Ефективні інструменти сучасної науки» (м. Дніпропетровськ, 2010 р.), VI Міжнародній науково-практичній конференції «Актуальні проблеми сучасних наук» (м. Дніпропетровськ, 2010 р.), науково-практичній конференції «Проблеми будівельної галузі в сучасних умовах» (м. Дніпропетровськ, 2010 р.), Всеукраїнській науково-практичній конференції «Ефективні організаційно-технологічні рішення та енергозберігаючі технології в будівництві і реконструкції будівель та споруд» (м. Харків, 2010 р.), Всеукраїнській науково-практичній конференції «Будівельна наука в системі забезпечення ефективної роботи будівельної галузі України» (м. Київ, 2010 р.).

Публікації. Основні положення і результати дисертації опубліковані в 50 наукових працях, у тому числі 2 монографіях, з яких 1 - одноосібна, 1 нормативному документі, 1 методичних рекомендаціях, 28 статтях, з яких 25 - у наукових фахових виданнях, що входять до переліку, затвердженого ВАК України, і 18 тезах доповідей.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, семи розділів, загальних висновків, списку використаних джерел, двох додатків. Загальний обсяг дисертації - 392 сторінки. Дисертація містить 46 рисунків, 145 таблиць, додатки на 19 сторінках. Список використаних джерел включає 482 найменування.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі розкривається сутність і стан науково-прикладної проблеми розвитку теоретичних основ організаційно-технологічного проектування комплексної реконструкції житлової забудови з обґрунтуванням необхідності проведення дослідження. Сформульовано мету і завдання дослідження, визначено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів, зазначено особистий внесок здобувача в наукові праці, опубліковані у співавторстві, наведено відомості про апробацію результатів дисертації та публікації.

У першому розділі виконано аналіз стану та сучасних тенденцій формування, функціонування та відновлення житлового фонду України. Проаналізовано тенденції змін чисельності населення, населених пунктів та житла, розглянуто характеристики житлового фонду різних періодів забудови, систематизовано принципи створення сучасного житла та систем життєзабезпечення. Сформульовано наукову гіпотезу, яка базується на припущенні, що підвищення ефективності організаційно-технічної підготовки комплексної реконструкції житлової забудови може бути досягнуто шляхом удосконалення механізму формування, оцінки, вибору та обґрунтування організаційно-технологічних рішень із урахуванням впливу множини технологічних, технічних, організаційних, часових, соціальних та вартісних факторів, що супроводжують всі етапи життєвого циклу житлового фонду, для нейтралізації (локалізації) їх негативного впливу в процесі проектування та виробництва будівельно-монтажних робіт.

Пошуку раціональних організаційно-технологічних рішень реконструкції житлових і цивільних будівель присвячені наукові праці А.А. Афанасьєва, В.І. Большакова, С.М. Булгакова, Б.С. Дамаскіна, А.Д. Єсипенко, Є.П. Матвєєва, В.М. Пилипенка, А.В. Радкевича, В.В. Савйовського, В.І. Торкатюка, Р.Б. Тяна, Є.П. Уварова, С.А. Ушацького, В.Т. Шаленного, К.А. Шрейбера та інших провідних вчених і спеціалістів.

З переходом до ринкових відносин при розробці та реалізації інвестиційно-будівельних проектів на перше місце постають питання комерційної ефективності для їх безпосередніх учасників, які вирішуються на основі методології управління проектами. В Україні питанням оцінки ефективності організаційно-технологічних рішень реконструкції цивільних будівель із застосуванням методичних підходів проектного менеджменту присвячені роботи В.Т. Вечерова, В.Р. Млодецького, І.Д. Павлова, В.О. Поколенка, Р.Б. Тяна, В.А. Ткаченка, В.Т. Шаленного та інших.

Більш складною є проблема визначення ефективності не для окремих етапів реалізації інвестиційно-будівельних проектів, а для всього життєвого циклу житлових будівель. Складність досліджуваних взаємозв'язків при реконструкції житлового фонду зумовлює необхідність застосування системного підходу до її вирішення, що відображене в основоположних працях провідних учених і спеціалістів в галузі технології та організації будівництва, зокрема В.А. Афанасьєва, А.І. Білоконя, М.С. Болотських, В.І. Большакова, Д.Ф. Гончаренка, Е.К. Завадскаса, В.М. Кірноса, О.М. Лівінського, Ю.Б. Монфреда, П.П. Олійника, І.Д. Павлова, Б.В. Прикіна, О.М. Пшінька, В.І. Торкатюка, Р.Б. Тяна, С.А. Ушацького, К.А. Шрейбера та інших.

В працях Л.М. Шутенка існуючий доробок в галузі реконструкції житлових будівель поширено на весь життєвий цикл міського житлового фонду: розроблено теоретичні основи формування, функціонування та відновлення (життєвого циклу) житлового фонду шляхом вивчення та моделювання складної системи, яка може адаптуватися та включає комплекс інноваційних технологічних, організаційних та технічних складових.

Запропоновану Л.М. Шутенком концепцію в працях В.Т. Шаленного поширено на комплексні дослідження енергозбереження на визначальних етапах життєвого циклу цивільних будівель (проектування, будівництво, експлуатація, діагностика, ремонт та знесення), на основі яких в працях В.М. Пилипенка сформульовано та обґрунтовано методологічні організаційно-технологічні принципи створення житлових масивів енергоефективної експлуатації, що характеризуються нижчими енергетичними витратами.

Видається можливим поширення запропонованих концепцій і на дослідження часових та вартісних показників аналогічної складної керованої організаційно-технологічної системи проектування комплексної реконструкції будівельних об'єктів (житлових і цивільних будівель та об'єктів інженерної і вулично-дорожньої інфраструктур) кварталів (мікрорайонів) в межах їх повного життєвого циклу.

Водночас прийняті в діючих в Україні нормативних документах і законодавчих актах визначення капітального ремонту, поточного ремонту, реконструкції житлового будинку, реконструкції житлового фонду не в повній мірі враховують специфічні особливості здійснення проектів комплексної реконструкції житлової забудови в межах кварталів (мікрорайонів), а саме:

- перебудова житлового фонду (з метою поліпшення умов проживання, експлуатації, зміни кількості житлових квартир, загальної та житлової площі тощо, пов'язана зі зміною геометричних розмірів, функціонального призначення, заміною окремих конструкцій, їх елементів, основних техніко-економічних показників) та об'єктів соціальної інфраструктури;

- знесення застарілого житлового фонду в кварталі (мікрорайоні) та будівництво нового житлового фонду кварталу (мікрорайону);

- здійснення робіт з реконструкції доріг, головних інженерних споруд і комунальних мереж водопостачання, каналізації, енергопостачання, заходів щодо озеленення, поліпшення мікроклімату, оздоровлення і охорони від забруднення повітряного басейну, відкритих водоймищ і ґрунту, санітарного очищення, зниження рівня міського шуму, зменшення можливості вуличного травматизму.

Таким чином, висунута наукова гіпотеза та сформульована на її основі мета дослідження зумовили необхідність вирішення широкого кола наукових завдань, які складають основний зміст подальших досліджень (рис. 1).

Другий розділ присвячено розробці методологічних принципів організаційно-технологічного проектування комплексної реконструкції житлової забудови.

Найважливіші принципи організаційно-технологічного проектування комплексної реконструкції житлової забудови полягають, по-перше, в комплексному підході до аналізу факторів, і, по-друге, в системному підході до оцінки та вибору раціональних варіантів рішень.

Комплексний підхід передбачає врахування всієї сукупності факторів, що прямо або опосередковано впливають на ефективність організаційно-технологічних рішень комплексної реконструкції житлової забудови, і конкретно реалізується при обмеженні умовної системи (об'єкти, що розглядаються, фактори або параметри) і при визначенні меж того, що вважатиметься навколишнім середовищем.

Системний підхід орієнтує на вибір такого рішення, яке найбільшою мірою відповідає меті, що стоїть перед системою. Завдяки цьому може бути забезпечена відповідність ухвалюваних рішень з локальних питань загальній меті.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Структурно-логічна схема дослідження

До найважливіших елементів, які відіграють значну роль при розробці та управлінні проектом комплексної реконструкції житлової забудови, належать:

- початкові умови, обмеження та вимоги до проекту, які є необхідною частиною вихідних даних для розробки та обґрунтування концепції проекту і характеризують існуючий стан системи (передбачуваного проекту комплексної реконструкції житлової забудови); існуючий стан навколишнього середовища системи (передбачуваного проекту комплексної реконструкції житлової забудови); вимоги до результатів проекту комплексної реконструкції житлової забудови (тривалості виконання робіт і вартості будівельної продукції, кількості житла, що буде отримано, й об'єктів інфраструктури) та способів їх досягнення; обмеження щодо мети та результатів проекту, які визначають кількісні характеристики та допустимі межі обсягів робіт, якості результату, витрат проекту, тривалості виконання робіт, використовуваних ресурсів, ризиків проекту;

- область допустимих рішень проекту, якою є множина організаційно-технологічних рішень комплексної реконструкції житлової забудови, що задовольняють заданим обмеженням щодо проекту;

- оцінка та вибір альтернатив проекту.

Наявність обмежень на вхідні параметри та критеріїв, яким мають задовольняти вихідні параметри рішення, обумовлює багатоваріантність завдання та можливість вибору раціонального організаційно-технологічного рішення. При цьому необхідно відобразити наявність зовнішніх впливів в кількісному та якісному виразі, а також управляючих і регулюючих впливів.

В узагальненому вигляді структуру взаємодії елементів процесу комплексної реконструкції житлової забудови представлено на рис. 2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Взаємодія елементів процесу комплексної реконструкції житлової забудови:

- значення вхідних параметрів проекту комплексної реконструкції житлової забудови; - значення вихідних параметрів проекту комплексної реконструкції житлової забудови; - значення зовнішніх впливів; - значення управляючих і регулюючих дій.

Вихідний сигнал повинен задовольняти певним критеріям: тривалості, вартості. Кількість критеріїв не зводиться до єдиного критерію, а завдання вибору раціонального варіанту організаційно-технологічного рішення комплексної реконструкції житлової забудови розглядається і вирішується як багатоваріантне з урахуванням його багатокритерійності (рис. 3).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Модель системи організаційно-технологічного проектування комплексної реконструкції житлової забудови

Застосування такого підходу дозволить встановити залежності між окремими організаційно-технологічними та економічними факторами і показниками ефективності організаційно-технологічних рішень комплексної реконструкції житлової забудови, обрати раціональну стратегію регулювання показників, виконувати аналіз зміни параметрів під впливом вхідних сигналів, виконувати експерименти з широким застосуванням можливостей обчислювальної техніки.

У третьому розділі виявлено параметри, що відображають специфічні особливості комплексної реконструкції житлової забудови, які були формалізовані в наступні організаційно-технологічні та економічні фактори, що впливають на ефективність ухвалюваних організаційно-технологічних рішень комплексної реконструкції житлових кварталів (мікрорайонів): фактор поліпшення житлових умов, фактор достатності центральних інженерних комунікацій, фактор оновлення забудови, фактор термореновації, фактор оновлення вулично-дорожньої мережі, фактор модернізації системи соціально-побутового обслуговування населення, фактор достатності елементів благоустрою житлової забудови, фактор стисненості.

Для узагальненої оцінки впливу факторів на показники ефективності організаційно-технологічних рішень комплексної реконструкції житлової забудови доцільно скористатися безрозмірними факторами, значення яких змінюються в межах від 0 до 1 в залежності від їх впливу на результативний показник, при цьому найкращою оцінкою прийнято 0, найгіршою - 1.

Фактор поліпшення житлових умов () має наступний вигляд:

, (1)

де , - кількість м2 загальної площі, що припадає на одного мешканця, відповідно до і після комплексної реконструкції.

Фактор достатності центральних інженерних комунікацій () може бути визначений за допомогою наступної формули:

, (2)

де - витрати на підведення нових центральних інженерних комунікацій, грн.;

- витрати на реконструкцію існуючих центральних інженерних комунікацій, грн.

Фактор оновлення забудови () формалізований у наступному вигляді:

, (3)

де , - будівельний об'єм відповідно будівель, що зносяться і реконструюються, при здійсненні комплексної реконструкції, м3.

Фактор термореновації () розраховується за формулою:

, (4)

де , - теплові втрати відповідно до і після комплексної реконструкції, Гкал/м2 загальної площі на рік.

Фактор оновлення вулично-дорожньої мережі () може бути визначений за допомогою наступної формули:

, (5)

де - площа побудованих та реконструйованих доріг, м2;

- загальна площа доріг після комплексної реконструкції, м2.

Фактор модернізації системи соціально-побутового обслуговування населення () визначається наступним чином:

, (6)

де - площа побудованих і реконструйованих об'єктів системи соціально-побутового обслуговування населення, м2;

- загальна площа об'єктів системи соціально-побутового обслуговування населення після комплексної реконструкції, м2.

Фактор достатності елементів благоустрою житлової забудови () дорівнює:

, (7)

де - площа побудованих і реконструйованих елементів благоустрою житлової забудови, м2;

- загальна площа елементів благоустрою житлової забудови після комплексної реконструкції, м2.

Фактор стисненості () може бути визначений за допомогою наступної формули:

, (8)

де і - відповідно площа будівельного майданчика і площа об'єкту, що реконструюється, м2.

У четвертому розділі викладено результати математичного моделювання процесу формування, оцінки, вибору та обґрунтування раціональних організаційно-технологічних рішень комплексної реконструкції житлової забудови з застосуванням запропонованої в дисертації класифікації базових способів реконструкції будівельних об'єктів житлових кварталів (мікрорайонів), заснованої на принципах морфологічного аналізу.

Вирішення завдання вибору раціонального організаційно-технологічного рішення з комплексної реконструкції житлових кварталів (мікрорайонів) ґрунтується на формалізації опису капітальних вкладень та поточних витрат за кожним із варіантів комплексної реконструкції.

Для цього позначимо через множину житлових та громадських будівель, що експлуатуються та проектуються, які в процесі комплексної реконструкції можуть бути розміщеними в межах житлового кварталу (мікрорайону).

Впорядкуємо об'єкти з множини та позначимо їх через .

Тоді множина буде мати вигляд:

, (9)

де .

Позначимо через множину всіх способів реконструкції об'єктів . Впорядкуємо всі ці способи та позначимо їх через .

Тоді

, (10)

де .

Якщо для кожного об'єкта із множини можна визначити підмножину з , яка складається з допустимих для цього об'єкту способів його реконструкції, тобто для об'єкта допустимою підмножиною буде , то для об'єкта допустимою підмножиною буде , для об'єкта допустимою підмножиною буде , …, а для об'єкта допустимою підмножиною буде (множина включається в множину (), тобто всі елементи множини є елементами множини ), при цьому:

, (11)

де - кількість допустимих способів реконструкції об'єкта .

Позначимо через () змінну, що приймає свої значення з множини . Тоді при кожному конкретному значенні змінних буде представляти собою варіант реконструкції житлових та громадських будівель житлового кварталу.

Позначимо через множину об'єктів інженерної інфраструктури, що експлуатуються та проектуються, які в процесі комплексної реконструкції можуть бути розміщеними в межах житлового кварталу (мікрорайону).

Впорядкуємо об'єкти з множини та позначимо їх через .

Тоді множина буде мати вигляд:

, (12)

де .

Позначимо через множину всіх способів реконструкції об'єктів . Впорядкуємо всі ці способи та позначимо їх через .

Тоді

, (13)

де .

Якщо для кожного об'єкта із множини можна визначити підмножину з , яка складається з допустимих для цього об'єкту способів його реконструкції, тобто для об'єкта допустимою підмножиною буде , то для об'єкта допустимою підмножиною буде , для об'єкта допустимою підмножиною буде , …, а для об'єкта допустимою підмножиною буде (множина включається в множину (), тобто всі елементи множини є елементами множини ), при цьому:

, (14)

де - кількість допустимих способів реконструкції об'єкта .

Позначимо через () змінну, що приймає свої значення з множини . Тоді при кожному конкретному значенні змінних буде представляти собою варіант реконструкції об'єктів інженерної інфраструктури житлового кварталу.

Позначимо через множину об'єктів вулично-дорожньої мережі, що експлуатуються та проектуються, які в процесі комплексної реконструкції можуть бути розміщеними в межах житлового кварталу (мікрорайону).

Впорядкуємо об'єкти з множини та позначимо їх через .

Тоді множина буде мати вигляд:

, (15)

де .

Позначимо через множину всіх способів реконструкції об'єктів . Впорядкуємо всі ці способи та позначимо їх через .

Тоді

, (16)

де .

Якщо для кожного об'єкта із множини можна визначити підмножину з , яка складається з допустимих для цього об'єкту способів його реконструкції, тобто для об'єкта допустимою підмножиною буде , то для об'єкта допустимою підмножиною буде , для об'єкта допустимою підмножиною буде , …, а для об'єкта допустимою підмножиною буде (множина включається в множину (), тобто всі елементи множини є елементами множини ), при цьому:

, (17)

де - кількість допустимих способів реконструкції об'єкта .

Позначимо через () змінну, що приймає свої значення з множини . Тоді при кожному конкретному значенні змінних буде представляти собою варіант реконструкції об'єктів вулично-дорожньої мережі житлового кварталу.

Питання допустимості того чи іншого способу реконструкції для кожного з об'єктів множин , , повинні вирішуватися проектувальником на етапі перспективного планування розвитку житлового кварталу.

Загальна кількість варіантів комплексної реконструкції житлової забудови () з житлових та громадських будівель, об'єктів інженерної інфраструктури та об'єктів вулично-дорожньої мережі (зміст проекту) дорівнює добутку кількості допустимих способів реконструкції по кожному об'єкту, тобто:

, (18)

, (19)

, (20)

, (21)

де - загальна кількість допустимих варіантів реконструкції житлових та громадських будівель кварталу (мікрорайону);

- загальна кількість допустимих варіантів реконструкції об'єктів інженерної інфраструктури кварталу (мікрорайону);

- загальна кількість допустимих варіантів реконструкції об'єктів вулично-дорожньої мережі кварталу (мікрорайону).

Протягом усього обґрунтованого періоду експлуатації житлові будівлі після комплексної реконструкції повинні відповідати вимогам законодавчих актів та нормативних документів (межі проекту) щодо:

- забезпечення міцності, стійкості та надійності з урахуванням впливу різних факторів, характерних для конкретних районів і областей;

- підвищення рівня комфортності проживання, благоустрою і санітарного стану будинків і прибудинкових територій;

- створення ефективного теплозахисту будинків та енергозбереження;

- ефективної системи утилізації та видалення відходів;

- забезпечення пожежної безпеки та охорони праці;

- забезпечення нормативного шумозахисту;

- забезпечення нормативної інсоляції будівлі, а також задовільної інсоляції навколишнього середовища при надбудові чи прибудові реконструйованого будинку.

Отже, якщо позначити через підмножину варіантів з , яка не суперечить вимогам протипожежної безпеки, тобто , позначити через підмножину варіантів з , яка не суперечить вимогам шумозахисту, тобто , а через позначити підмножину варіантів з , яка не суперечить вимогам інсоляції об'єктів, тобто , то їх перетин означає перелік можливих варіантів, за яких одночасно виконуються вимоги протипожежної безпеки, вимоги шумозахисту та вимоги інсоляції.

Пропонується два підходи до представлення критерію вибору раціонального варіанта комплексної реконструкції житлової забудови. Перший підхід передбачає визначення раціонального рішення шляхом мінімізації витрат ресурсів з обов'язковою умовою досягнення заданого корисного ефекту (принцип економії ресурсів). Другий підхід передбачає досягнення максимуму корисного ефекту за заданих витрат ресурсів (принцип максимізації ефекту).

Отже, в якості критеріїв вибору раціонального варіанта комплексної реконструкції житлової забудови можна розглядати наступні:

- мінімум загальної вартості комплексної реконструкції житлової забудови;

- максимум приросту загальної (житлової) площі, що буде отримана в результаті реалізації проекту комплексної реконструкції житлової забудови.

За першим критерієм раціональним варіантом комплексної реконструкції житлового кварталу (мікрорайону) з множини буде варіант, при якому загальна вартість комплексної реконструкції буде мінімальною за умови, що загальна (житлова) площа, яка буде отримана в результаті комплексної реконструкції, буде не менше заданої величини загальної (житлової) площі до комплексної реконструкції.

В розгорнутому вигляді це завдання можна представити наступною математичною моделлю:

(22)

за умови, що:

; (23)

; (24)

; (25)

; (26)

; (27)

де - загальна вартість комплексної реконструкції об'єкта допустимим способом , грн.;

- загальна вартість комплексної реконструкції об'єкта допустимим способом , грн.;

- загальна вартість комплексної реконструкції об'єкта допустимим способом , грн.;

- величина загальної (житлової) площі, яка має бути отримана в результаті реалізації проекту комплексної реконструкції житлової забудови, м2;

- величина загальної (житлової) площі до початку реалізації проекту комплексної реконструкції житлової забудови, м2.

За другим критерієм раціональним варіантом комплексної реконструкції житлового кварталу (мікрорайону) з множини буде варіант, при якому загальна (житлова) площа, що має бути отримана в результаті реалізації проекту комплексної реконструкції, буде максимальною за умови, що загальна вартість реалізації проекту комплексної реконструкції буде не більше заданої величини.

Пріоритети (черговість) включення будівельних об'єктів до проекту комплексної реконструкції житлових кварталів (мікрорайонів) встановлюються в залежності від містобудівних завдань та технічного стану об'єктів, їх фізичного та морального зносу, які оцінюють за величиною інтегрального зносу, що встановлюється в результаті комплексного технічного обстеження об'єктів та їх конструкцій.

У п'ятому розділі для прогнозування значень показників ефективності організаційно-технологічних рішень комплексної реконструкції житлової забудови досліджено вплив організаційно-технологічних та економічних факторів на тривалість комплексної реконструкції житлової забудови.

Вихідні дані щодо 45 проектів комплексної реконструкції житлової забудови надані Державним науково-дослідним та проектно-вишукувальним інститутом «НДІПРОЕКТРЕКОНСТРУКЦІЯ». Кількість проаналізованих проектів визначалась із урахуванням вимог статистичної достовірності.

Встановлені закономірності впливу організаційно-технологічних та економічних факторів на тривалість комплексної реконструкції житлової забудови представлені в табл. 1.

Таблиця 1

Парні моделі для обґрунтування тривалості комплексної реконструкції житлової забудови ()

Вид залежності	Коефіцієнт кореляції	Фактичне значення критерію Фішера,	Табличне значення критерію Фішера,
	0,98	1195,1	252
	0,945	360,22	252
	0,978	933,12	252
	0,939	322,38	252
	0,99	2233,9	252
	0,99	3002,81	252
	0,98	1205,26	252
	0,93	277,16	252

Примітка. Умовні позначення див. формули (1-8).

З метою уточнення одержаних парних моделей і врахування взаємного комплексного впливу організаційно-технологічних та економічних факторів на тривалість комплексної реконструкції житлової забудови проаналізовано та виявлено найбільш статистично достовірні багатофакторні моделі.

У шостому розділі представлено встановлені закономірності впливу організаційно-технологічних та економічних факторів на вартість комплексної реконструкції житлової забудови (табл. 2).

Таблиця 2

Парні моделі для обґрунтування вартості комплексної реконструкції житлової забудови ()

Вид залежності	Коефіцієнт кореляції	Фактичне значення критерію Фішера,	Табличне значення критерію Фішера,
	0,928961	270,8	252
	0,981337	1119,86	252
	0,928393	268,4	252
	0,951503	411,35	252
	0,976609	887,03	252
	0,978882	985,97	252

Примітка. Умовні позначення див. формули (2-7).

Вартість комплексної реконструкції житлової забудови визначена за передумови дотримання вимог будівельних норм і правил створення будівельної продукції та забезпечення нормативних термінів експлуатації житлових будинків і об'єктів інфраструктури.

При встановленні закономірностей впливу організаційно-технологічних та економічних факторів на вартість комплексної реконструкції житлової забудови використано дані станом на 1 вересня 2009 р. Для врахування зміни вартості комплексної реконструкції в часі пропонується застосовувати:

- індекси зміни вартості будівельно-монтажних робіт, які визначаються Міністерством регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України;

- індекси інфляції, що визначаються Державним комітетом статистики України;

- коефіцієнти, які враховують регіональні умови будівництва, що визначаються Міністерством регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України.

Запропоновані моделі можуть бути використані в системі автоматизованого проектування та при багатоваріантному проектуванні.

На основі одержаних результатів, із використанням виявлених найбільш статистично достовірних закономірностей впливу організаційно-технологічних та економічних факторів на тривалість і вартість комплексної реконструкції житлової забудови, розроблено методичні рекомендації щодо обґрунтування доцільності та ефективності реалізації проектів комплексної реконструкції житлової забудови, які й складають основний зміст сьомого розділу.

Запропонований методичний підхід до обґрунтування доцільності та ефективності реалізації проектів комплексної реконструкції житлової забудови заснований на врахуванні впливу організаційно-технологічних аспектів реконструкції житлових кварталів (мікрорайонів) і дозволяє, з застосуванням встановлених залежностей показників ефективності організаційно-технологічних рішень комплексної реконструкції від ОТЕФ, дати кількісну оцінку економічної ефективності реалізації проектів.

Оцінку ефективності реалізації проектів комплексної реконструкції житлової забудови () пропонується здійснювати, виходячи з визначення відносної ефективності комплексної реконструкції () порівняно з її альтернативним варіантом, тобто знесенням і будівництвом нових будівель на території, що звільнилася (). При цьому вартість комплексної реконструкції об'єктів, розташованих в межах житлової забудови, що підлягає комплексній реконструкції, може бути розрахована на основі моделей, представлених в табл. 2. При визначенні вартості реконструкції житлових будівель з переселенням мешканців при реалізації проектів комплексної реконструкції житлової забудови витрати на тимчасове відселення визначаються з урахуванням тривалості комплексної реконструкції, розрахованої за моделями, представленими в табл. 1.

Додатна величина відносного економічного ефекту від реалізації проекту комплексної реконструкції житлової забудови свідчитиме про доцільність та ефективність інвестиційних витрат в даний проект, а від'ємна його величина свідчитиме про доцільність і ефективність реалізації альтернативного варіанту проекту.

З метою забезпечення оперативної обробки та аналізу даних, використовуючи запропоновану блок-схему (рис. 4), розроблено програмне забезпечення розрахунку економічної ефективності реалізації проектів комплексної реконструкції житлової забудови на основі додатку Microsoft Access, що дозволить знизити трудомісткість та зменшити витрати часу на підготовку техніко-економічного обґрунтування проекту.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4. Блок-схема обґрунтування доцільності та ефективності реалізації проектів комплексної реконструкції житлової забудови

ВИСНОВКИ

На підставі виконаних досліджень, викладених у дисертації, сформульовані та обґрунтовані наукові пропозиції, сукупність яких можна кваліфікувати як теоретичне узагальнення та нове вирішення актуальної науково-прикладної проблеми підвищення ефективності організації та управління процесом відновлення застарілого житлового фонду шляхом розробки концепції, методологічних принципів, методів організаційно-технологічного проектування комплексної реконструкції житлової забудови, що знайшло відображення в наступному:

1. Аналіз та узагальнення вітчизняного та зарубіжного досвіду організаційно-технологічного проектування та здійснення проектів реконструкції житлового фонду виявили підвищення складності проектних та реконструктивних робіт, необхідність покращення системи проектування комплексної реконструкції житлової забудови.

2. В результаті аналізу об'ємно-планувальних, конструктивних і містобудівних рішень застарілого житлового фонду України підтверджено, що частина його за технічним станом не відповідає сучасним нормативним вимогам щодо безпечного і комфортного проживання, граничний термін експлуатації якого закінчився, або знос основних конструктивних елементів якого складає близько 60%.

3. Обґрунтовано необхідність переходу від локальної реконструкції окремих житлових будівель до комплексної реконструкції житлових кварталів (мікрорайонів), яка базується на наступних принципах: в якості об'єкта комплексної реконструкції розглядається житлова забудова як сукупність житлових будівель та об'єктів інженерної, вулично-дорожньої і соціальної інфраструктур; орієнтація на збереження та максимальне використання існуючого житлового фонду і об'єктів інфраструктури; житловий фонд, який буде створений в результаті комплексної реконструкції, повинен відповідати сучасним вимогам щодо споживчих властивостей та експлуатаційних показників житла і систем життєзабезпечення.

4. Розроблено концептуальні принципи організаційно-технологічного проектування комплексної реконструкції житлової забудови на основі вдосконалення механізму вибору раціональних організаційно-технологічних рішень, який ґрунтується на системному підході до розробки цілісної, відкритої організаційно-технологічної системи із неоднорідних технологічних, організаційних, економічних, технічних складових, кількісному вимірюванні факторів та виявленні закономірностей їх впливу на тривалість і вартість реалізації проектів.

...