Московский экономический журнал 1/2018

image_pdfimage_print

1МЭЖлого

УДК 69.005.2

DOI 10.24411/2413-046Х-2018-11015

Сергеева Н.Д.

профессор кафедры строительного производства, ФГБОУ ВО «Брянский государственный инженерно-технологический университет», г. Брянск, Россия.

Sergeeva N. E.

Professor of the Department of building production, Bryansk state engineering and technological University, Bryansk, Russia.

Ковалев С.А.

магистрант, ФГБОУ ВО «Брянский государственный инженерно-технологический университет», г. Брянск, Россия.

Kovalev S. A.

master’s student, Bryansk state engineering and technological University, Bryansk, Russia.

Левкович В.В.

студентка, ФГБОУ ВО «Брянский государственный инженерно-технологический университет», г. Брянск, Россия

Levkovich V. V.

student, Bryansk state engineering and technological University, Bryansk, Russia.

МЕТОДОЛОГИЯ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ УСТРОЙСТВА  ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ФАСАДНЫХ СИСТЕМ  ПРИ РЕНОВАЦИИ ЖИЛОГО ФОНДА

THE METHODOLOGY OF ORGANIZATIONAL AND TECHNOLOGICAL PREPARATION OF THE DEVICE ENERGY-EFFICIENT FACADE SYSTEMS FOR RENOVATION OF HOUSING STOCK

Актуальность. В статье рассматривается  актуальная проблема обеспечения энергосбережения при устройстве фасадных систем в процессе реновации жилой застройки. Разнообразные технологии энергосбережения  через  утепление фасада и стеновых ограждающих конструкций – являются важным, но затратным направлением при реновации и капитальном ремонте жилого фонда во исполнения закона РФ «Об энергосбережении». Однако существующие рекомендации недостаточно полно раскрывают вопросы организационно-технологического характера и содержат лишь общие подходы к производству работ.

Urgency. The article deals with the actual problem of energy saving in the construction of facade systems in the process of renovation of residential buildings. A variety of energy-saving technologies through insulation of the facade and wall cladding structures are an important but costly direction in the renovation and overhaul of the housing stock in compliance with the law of the Russian Federation “on energy saving”. However, the existing recommendations do not fully reveal the issues of organizational and technological nature and contain only General approaches to the production of works.

Ключевые слова: навесной вентилируемый фасад, жилой фонд, застройка, энергоэффективность, рациональность выбора, реновация.

Keywords: ventilated facade, housing, building, energy efficiency, rationality of choice, renovation.

   В климатических условиях Брянского региона показатель потребления энергии на цели отопления жилых зданий в расчете на один квадратный метр гораздо выше, по сравнению с другими регионами  со схожим климатом (разница достигает 50%). По сведениям Департамента архитектуры РФ, при подсчете теплопотерь жилого дома было установлено: здания теряют 45% тепла через стены, 33% – через окна, оставшиеся 25% – через крышу.

   С января 2011 года на основании постановления Правительства РФ от 25.01.2011 г. № 18 «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов», предусматривается снижение расхода энергоресурсов, к которому относится и расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию, на 15% по отношению к базовому значению. При этом должны соблюдаться санитарно-гигиенические нормы микроклимата помещений и оптимальные параметры долговечности ограждающих конструкций зданий и сооружений.

   Для достижения требуемых параметров рекомендуется применение мероприятий по энергетической эффективности, одним из которых является повышение теплозащиты наружных ограждающих конструкций многоквартирных жилых зданий до приведенного сопротивления теплопередаче. Это условие достигается за счет выбора более эффективного утеплителя и применения технических решений по повышению теплотехнической однородности конструкции за счет уменьшения влияния теплопроводных включений. Другими словами, возникает необходимость качественного утепления стен.

   В настоящее время в практике распространены две технологии утепления фасадов:

– Фасадные конструкции из теплоизоляционных композиционных материалов на основе устройства наружных штукатурных  слоев (СФТК);

–   Многослойные навесные конструкции утепления и отделки наружных стен зданий с воздушным зазором – навесные фасадные системы (НФС).

   Обе технологии обеспечивают достижение главной цели, а именно – снижение потерь тепла  и повышение теплоизоляции внутренних помещений здания. Создание при этом привлекательного и эстетичного внешнего вида здания является сопутствующим эффектом и важным способом разнообразить архитектурный облик города в массовой застройке города. Фасадные системы позволяют выполнять модернизацию зданий жилого фонда ранних лет постройки 1950-1980 гг. с целью повышения их теплотехнических свойств и энергоэффективности, а также осуществлять ремонт и усиление ограждающих конструкций многоэтажек при необходимости.

   Технология устройства фасадной системы в целом несложна и конструктивно различается по способу их монтажа на ограждающих конструкциях зданий.

   При этом важно отметить, что системы наружного утепления позволяют уменьшить толщину стен и использовать в их устройстве более легкие материалы без потери теплоизоляционных свойств. Для достижения данной цели необходим подбор  высококачественных облицовочных материалов, в конструкцию фасадной системы, наиболее подходящую для конкретного здания. При этом необходимо, чтобы выбранная система отвечала требованиям долговечности, безопасности, надежности и экономичности. Однако существующие рекомендации недостаточно полно раскрывают вопросы организационно-технологического характера и содержат лишь общие подходы к производству работ. На практике работы производятся на базе технического задания бригаде, в котором не всегда заложен рациональный вариант технологии. Экономический аспект процесса устройства фасадных систем, как известно, в наибольшей степени зависит от правильного выбора конструкции, технологии, материалов.

   Обеспечение минимизации производственных издержек на таких дорогостоящих мероприятиях реновации жилого фонда невозможно без подготовки проектной документации на основе вариантного расчета. При подготовке проекта производства работ (ППР) и проекта организации работ (ПОС) путем экономико-математического и организационного-технологического моделирования учитывается все многообразие строительных материалов и конструкций фасадных систем не только их теплоизоляционных качеств, но и учет стоимости, трудоемкости, производительности  и др.

   Таким образом можно решить одну из главных проблем  заказчиков, проектировщиков и предприятий городского строительства и хозяйства – обеспечение оптимального выбора фасадной системы в полном соответствии с действующими нормативами.

   В настоящее время в РФ и за рубежом широко используются материалы облицовочных плит, различающиеся по технико-экономическим и тепло-техническим характеристикам. Патентный и информационный поиск позволил выявить наиболее распространенные материалы облицовки фасадов, которые представлены на рисунке 1.

Безымянный

   Авторы предлагают методологию организационно-технологической подготовки устройства энергоэффективных фасадных систем для снижения производственных издержек при реновации жилого фонда ранних лет постройки. Данная методология включает в себя экономико-математическую  и организационно-технологическую модели, а также программу расчета оптимальной технологии производства работ при устройстве энергоэффективных фасадных систем.

Общая структура экономико-математической модели оптимизации имеет такой вид: необходимо определить такое количество машин j-го типоразмера, работающих на k-ой методологии и на i-ом участке работ (Xijk), чтобы обеспечивался минимум себестоимости работ:

Безымянный

или максимум производительности:

Безымянный

и выполнялись следующие ограничения:

  1. Все виды работ производимые на участке объекта реновации жилого фонда должны быть выполнены в полном объеме:Безымянный
  2. Трудоемкость процесса работы не должна превышать заданной (нормативной) величины:Безымянный
  3. :По наличию в парке машин средств механизации предприятия городского строительства и хозяйства:Безымянный
  4. По неотрицательности и целочисленности исходных данных:БезымянныйВ данной экономико-математической модели приняты следующие обозначения ее компонентов:i – участок на объекте работ, i=,2,3…n;

    j – типоразмер машины или других средств механизации, которые могут быть в процессе комплексно-механизированного производства работ, j=1,2,3…m;

    k – технологическая схема производства работ, k=1.2.3…δ;

    n – число участков на объекте реновации;

    m – число типоразмеров средств механизации;

    δ – число технологических схем, которые могут быть использованы на  объекте реновации;

    Пijk – производительность средств механизации j-го типоразмера, работающих на k-ой методологии и на i-ом участке объекта реновации;

    Vi – объем работ на i-ом участке;

    Qijk – трудоемкость производства работ машин j-го типоразмера, работающих на k-ой методологии и на i-ом участке объекта реновации;

    Q – трудоемкость производства работ на объекте объекта реновации;

    Ni – количество средств механизации j-го типоразмера, имеющихся на предприятии городского строительства и хозяйства;

    Так, себестоимость производства работ можно с учетом вышеприведенного представить в следующем виде:

    Безымянныйгде См-чijk – себестоимость машино-часа работы машин j-го типоразмера, работающих на k-ой методологии и на i-ом участке объекта реновации;

    Пijk – часовая эксплуатационная производительность средств механизации j-го типоразмера, работающих на k-ой методологии и на i-ом участке объекта реновации;

    Кн – коэффициент накладных расходов;

    Безымянныйгде Σoi – единовременные затраты, выполняемые до начала эксплуатации  средств механизации j-го типоразмера, работающих на k-ой методологии и на i-ом участке объекта реновации;

    Точ – общее число часов рабочего времени, затраченное средствами механизации j-го типоразмера, работающих на k-ой методологии и на i-ом участке объекта реновации;

    Тгод – число часов использования средств механизации в году;

    Гj – затраты, включающие исчисленные за год амортизационные суммы на полное восстановление и капитальный ремонт средств механизации j-го типоразмера;

    СТЭijk – текущие часовые эксплуатационные расходы на заработную плату, стоимость энергоресурсов, на техническое обслуживание и ремонт средств механизации j-го типоразмера, работающих на k-ой методологии и на i-ом участке объекта реновации.

       Организационно-технологическая модель, устанавливающая взаимосвязь последовательности выполнения работ и времени,  описана нижеприведенными неравенствами и представлена на рисунке 2. На основе данной модели осуществляется календарное планирование производства работ.

    БезымянныйБезымянный   Исследования модели для конкретного объекта реновации позволили получить данные анализа эксплуатационно-экономической оценки технологий устройства вентилируемого фасада из различных материалов. Сравнение производилось  по критериям минимума стоимости; минимума трудоемкости; качества облицовочных плит и надежности. Данные наглядно иллюстрируют значительный разброс показателей устройства фасадных систем при различных технологиях, что подтверждает актуальность организационно-технологической подготовки производства работ на стадии проектирования (табл.1 и рис.3).

       Организационно-технологическая подготовка производства работ на стадии проектирования позволяет предприятиям и организациям городского строительства и хозяйства малой и средней мощности рационально использовать имеющиеся средства механизации. Как правило такие предприятия обладают  малочисленным парком машин в силу ограниченности свободного оборотного капитала для его пополнения.

    Безымянный

   Отметим, что варианты отбирались из широкого спектра конструкций и материалов, способов монтажа, кроме того рассчитывался состав бригады монтажников. Для данного объекта реновации тип утеплителя – был оставлен неизменным. Как видно из данных расчета, что показатели работ по устройству фасадных систем (стоимость, трудоемкость и показатель технологичности) имеют  значительные отклонения.

   Так, наиболее трудоемким является вариант технологии на зданиях из керамического кирпича, в основном за счет уменьшения числа монтажников в бригаде.

Безымянный

   Интересны также данные по распределению издержек на технологические операции при устройстве вентилируемых фасадов из различных материалов.  Как видно из сравнительных данных оценка технологии по критерию стоимости наименьшей трудоемкости, является вариант здания из монолита стоимостью 2,15 руб/м2.

    По показателю технологичности, все четыре рассматриваемых технологии вполне рациональны и отклонение показателя от остальных не превышает 10-15%. Исследования показали, что при изменении типа утеплителя стоимостный показатель имеет больший разброс, а увеличение стоимости работ находится в диапазоне  8 – 21,3%, что активно влияет на рост производственных издержек.

Заключение

   В климатических условиях Брянского региона показатель потребления энергии на  отопление жилых зданий ранних лет постройки в расчете на один квадратный метр  выше по сравнению с другими регионами  со схожим климатом (разница достигает 50%).

   По сведениям Департамента архитектуры теплопотери жилого  здания через стеновые ограждающие конструкции достигает 45%.

   Процессы реновации жилого фонда ранних лет постройки в Брянском регионе  включают в себя утепление стеновых конструкций , в том числе путем установки фасадных систем. При значительном разнообразии конструкций, технологий и строительных материалов существующие рекомендации содержат лишь общие подходы к производству работ.

   На практике работы производятся на базе технического задания, в котором не всегда заложен рациональный вариант технологии, что приводит к росту производственных издержек предприятий городского строительства и хозяйства.

   Обеспечение минимизации производственных издержек на таких дорогостоящих мероприятиях реновации жилого фонда невозможно без подготовки проектной документации на основе вариантного расчета.

   Обеспечение минимизации производственных издержек на таких дорогостоящих мероприятиях реновации жилого фонда невозможно без подготовки проектной документации на основе вариантного расчета.

   Авторы предлагают методологию организационно-технологической подготовки устройства энергоэффективных фасадных систем , включающую  экономико-математическую  и организационно-технологическую модели, а также программу расчета оптимальной технологии производства работ при устройстве энергоэффективных фасадных систем.

   Организационно-технологическая подготовка производства работ на стадии проектирования позволяет также предприятиям и организациям городского строительства и хозяйства малой и средней мощности рационально использовать имеющиеся средства механизации, обладающих, как правило,   малочисленным парком машин в силу ограниченности свободного оборотного капитала для его пополнения.

   Исследования показали, что при изменении технологии  монтажа отклонение показателя  не превышает 10-12%; оценка технологии по критерию трудоемкости значительный  показала разброс от 11,4 до 44,8  руб/м2, при этом суммарное увеличение стоимости работ находится в диапазоне  8 – 21,3%, что активно влияет на рост производственных издержек.

 Литература 

  1. Правила предоставления коммунальных услуг гражданам/с изменениями/ Утверждено Постановлением Правительства РФ от 06.05.2011 г. № 307, г. Москва. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://base.garant.ru/12186043/
  2. Об утверждении правил содержания общего имущества в многоквартирном доме/с изменениями/ Утверждено Постановлением Правительства РФ от 13.08.2006 г. № 491, г. Москва. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_62293/
  3. Свод правил. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 Тепловая защита здания – М. Госстрой России, 2003.
  4. Свод правил. Актуализированная редакция СП-50 13330 2012 Тепловая защита здания – М. ТК 465 “Строительство”, 2003.
  5. Матвеев А.В., Токар Н.И. Стратегия модернизации производства малообъёмных работ нулевого цикла в строительном комплексе города Брянска. Монография. Дятьково: ООО Юла, 2015 – 138 с.
  6. Бабков, В.В. О надежности и долговечности навесных фасадных систем /В.В.Бабков, Г.С. Колесник, В.А. Долгодворов, Г.Т. Пономаренко //Строительные материалы. – 2007 – №7.
  7. Ватин, Н.И. НВФ: основные проблемы и их решения / Н.И. Ватин, Д.В.Немова // Мир строительства и недвижимости. – 2010 – № 36
  8. Сергеева Н.Д., Матвеев А.А., Вербицкий А.С., Бацанов Д.Н, Научно-техническое обеспечение реализации стратегии модернизации строительной отрасли. Znanstvena misel journal The journal is registered and published in Slovenia. ISSN 3124-1123 VOL.1. – 2017 – № 4.
  9. Сапегина Е. А. Энергоэффективность системы навесного фасада с воздушным вентилируемым зазором: дисс. магистра техники и технологии: защищена 17.06.09 / ГОУ СПбГПУ, кафедра «Технология, организация и экономика строительства».
  10. Цыкановский Е. Ю., Гагарин В. Г., Грановский А. В., Павлова М. О. Проблемы при проектировании и строительстве вентилируемых фасадов [Электронный ресурс]. URL: http://makonstroy.ru/forum/?p=2088\ (дата обращения: 16.02.2018).
  11. Долговечность строительных материалов и конструкций [Электронный ресурс]. URL: http://www.penostroy.ru/photo/index.html?cat=7&foto=68& (дата обращения: 16.02.2018).