Розділ 1 наукові основи організації будівельного виробництва

Міністерство освіти і науки України

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

ПРОЕКТУВАННЯ ОРГАНІЗАЦІЇ

ГІДРОТЕХНІЧНОГО БУДІВНИЦТВА

Навчально - методичний посібник

Харків 2009

Міністерство освіти і науки України

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

А.В.ДРУЖИНІН, О.А.ДАВИДЕНКО

ПРОЕКТУВАННЯ ОРГАНІЗАЦІЇ

ГІДРОТЕХНІЧНОГО БУДІВНИЦТВА

Рекомендовано

методичною радою університету

як навчально-методичний посібник

для студентів спеціальності

6.060101 - «Гідротехнічне будівництво»

Харків 2009

УДК 626/627

Д - 76

Рецензенти:

В.С. Ромашко, начальник відділу виконання робіт ВАТ «Укргідропроект»

Т.К. Бойко, доцент кафедри гідротехнічного будівництва ХДТУБА

Рекомендовано кафедрою організації будівельного виробництва,

протокол №1 від 29.08.2008р.

Затверджено методичною радою університету,

протокол №6 від 26.03.09 р.

Автори: А.В. Дружинін

О.А. Давиденко

Д-76 Дружинін А.В., Давиденко О.А. Проектування організації гідротехнічного будівництва: Навчально-методичний посібник.-Х.:

ХДТУБА, 2009.- 56 с.

У навчально- методичному посібнику викладено наукові основи та, сучасні вимоги щодо проектуванняорганізації гідротехнічного будівництва, методику підготовки вихідних даних та розробки проектів організації будівництва з застосуванням сучасних програм Microsoft Project та Excel на ПОЕМ.

Видання призначене для студентів спеціальності „Гідротехнічне будівництво”, а також може бути використане студентами всіх інших спеціальностей у процесі вивчення дисциплін „Організація будівництва”, „Управління проектами та економічна ефективність інновацій” та під час виконання курсових і дипломних проектів.

Іл..: 8; табл.: 2; бібліогр.: 11 назв.

ВСТУП

Гідротехнічне будівництво в Україні залишається одним із провідних напрямків розвитку, реконструкції, технічного переоснащення будівель і споруд, що повязані з використанням водних ресувсів країни для потреб енергетики, зрошення, водопостачання, судноплавства та риборозведення, а також запобігання катастрофічних наслідків дії води на навколишнє середовище.

Історично в Україні склався потужний потенціал гідроенергетики, який нині переживає період другого народження. Хоча частка гідроенергії у загальному виробництві електроенергії становить близько 6-8 відсотків, вона вирішує важливі стратегічні і тактичні завдання, забазпечуючи баланс між базовим та піковим споживанням електроенергії на протязі доби.

У середені 90-х років минулого століття з ініциативи українського уряду й за підтримки Світового банку розпочато реалізацію Програми реабілітації (реконструкції) гідроелектростанцій (ГЕС), як наслідок Україна отримає ще одну ГЕС потужністью близько 400 мільйонів кіловат-годин дешевої пікової електроенергії, лише за рахунок збільшння потужності діючих станцій.

Провідна роль у вирішіенні проблем гідроенергетики України належить створеному ВАТ „Укргідроенерго”, до якого ввійшли ГЕС Дніпровського каскаду, річок Дністра та Бугу. На кількох ГЕС уже проведено реконструкцію, встановлено нові екологічно чисті турбіни, автоматизовані системи контролю стану гідротехнічних споруд та обладнання. Подібні роботи будуть виконуватись на всіх інших станціях.

Проведено пуск першого агрегату Ташлицької ГАЕС. В першій половині 2008 року Світовий банк запропонував кредит 550 млн.грн під гарантію уряду України для завершення будівництва першої черги Дністровської ГАЕС і пуску першого агрегата 1 грудня 2008 року, а далі (в наступні роки другої та третьої черг)- для реалізації унікальної регулюючої функції її в єнергосистемі України.

Стратегією розвитку енергетики України до 2030 року, ухваленою урядом і Верховною Радою, передбачено, що потужність ГЕС має зрости щонайменьше вдвічі за рахунок розширення станцій Дніпровського каскаду, добудови Ташлицької та Дністровської ГАЕС, гідроресурсів Закарпаття, будівництва малих ГЕС.

Гідротехнічними спорудами називають інженерні споруди, призначені для використання природних водних ресурсів ( річок, морів, грунтових вод) або для попередження шкідливої дії вод на навколишнє середовище.

Гідровузлом називають комплекс гідротехнічних спроруд, об’єднаних умовами спільної роботи та розташування, для вирішення декількох водогосподарських завдань енергетики, зрошення, водопостачання, танспорту та регулювання стоку річок. Гідровузли можуть бути безнапірні та напрні, останні поділяються на низьконапірні – з напором до 10м, середньонапірні – з напором 10 -50м, високонапірні - з напором понад 50м. Середньонапірні та високонапірні найчастійше виконують енергетичні, іригаційні та транспортні функції. В Україні до таких гідровузлів відносяться усі річкові гідротехнічні споруди Дніпровського каскаду.

Організація будівництва річкових гідровузлів вимагає вирішення складних організаційно-технічних заходів щодо забезпечення поєднання у просторі й часі зведення різних обєктів, черговості та строків їх зведення, вибору варіантів оптимального забезпечення ресурсами, економічної ефективності капітальних інвестицій в ринкових умовах за наступними критеріями: якість –терміни– вартість – ризики - ефективність.

Історично так склалося, що вивчення організації гідротехнічного будівництва охоплюється також дисциплінами, які можуть входити до складу інших дисциплін:

1 Організація капітального будівництва, як галузі народного господарства України, що охоплює вплив наступних факторів: стратегії,тактики, концентрації, спеціалізації, кооперування, комбінування, форм організації, систем управління , тощо.

2 Організація будівельного виробництва на рівні комплексу або окремого об’єкта, що охоплює вплив факторів, пов'язаних з проектуванням та організацією виробничого процесу в прoсторі та часі.

3 Організація діяльності будівельного підприємства, що охоплює фактори, які впливають на його операційну діяльність – роботу основних підрозділів, інфраструктури, субпідрядників, а також інвестеційну та фінансову діяльність.

4 Організація будівельних технологічних процесів, що в комплексі з технологією виробництва охоплює організацію технологічних процесів та операцій в їх послідовності і способах виконання y просторі та часі.

5 Наукова організація та нормування праці в будівництві, що охоплює всі аспекти організації, нормування та оплати праці робітника на робочому місці.

Метою дисципліни „Організація гідротехнічного будівництва” і її розділу „Проектування організації гідротехнічного будівництва” є вивчення закономірностей розвитку цієї галузі будівництва, механізму їх дії під час проектування й будівництва для забезпечення високої ефективності капітальних інвестицій іннвестора –замовника й оптимального функціювання будівельного виробництва.

Фахівець у галузі гідротехнічного будівництва кваліфікаційного рівня „бакалавр” після вивчення цієї дисципліни повинен:

ЗНАТИ:

· особливості організації гідротехнічного будівництва;

· методи розробки календарних планів будівництва гідровузлів;

· методи розробки проектів організації будівництва (ПОБ) та проектів виконання робіт ( ПВР) для гідротехнічних споруд;

· основи проектування будгенпланів та ресурсного забезпечення будівництва.

· методику оцінки та вибору оптимального варіанта організації будівництва в ринкових умовах із застосуванням комп’ютерних технологій;

УМІТИ:

· організувати роботи щодо будівництва об’єктів гідровузла в умовах пропуску будівельних витрат вод, перекриття русла річки;

· розробляти та оптимізувати календарні графіки будівництва гідровузлів, окремих споруд , гідротехнічних робіт і впроваджувати їх у виробництво;

· визначати черговість та терміни будівництва об’єктів та їх вплив на економічну ефективність капітальних інвестицій;

· проектувати будгенплани та потребу в людських і матеріально-технічних ресурсах, склад та потужність виробничої бази;

· використовувати компютерні технології для оптимізації проектних рішень;

БУТИ ОЗНАЙОМЛЕНИМ:

· із законодавчими та адміністративними рішеннями прийнятими в Україні з питань, необхідних під час вивчення дисципліни;

· із новими напрямками інноваційного розвитку гідротехнічного будівництва в Україні на майбутнє, що розкриваються в сучасній літературі.

У навчально-методичному посібнику розглянуто особливості проектування організації гідротехнічного будівництва та методи її проектування з застосуванням комп’ютерних технологій і оцінкою ефективності варіантів в умовах ринкової економіки.

Розділ 1 НАУКОВІ ОСНОВИ ОРГАНІЗАЦІЇ БУДІВЕЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА

Організація (від лат.-порядок,упорядкованість) – це взаєморозташування та взаємозв’язок елементів будь – якої системи, їх дія та взаємодія, обумовлені єдністю мети або функціями, а також обставинами місця та часу.

Системний аналіз цього визначення дозволяє виділити три складові організації: предметну, структурну, функційну, що на практиці обумовлює наступне розуміння цього терміна, як :

· Організація – це порядок у будь-якій системі.

· Організація (об’єднання людей, колектив, підприємство) – група людей та необхідні засоби праці для досягнення певної мети у виробництві (випуск продукції та отримання прибутку).

· Організація виробництва – раціональне поєднання у просторі й часі предметів праці, засобів праці та робочої сили для досягнення мети (випуску продукції в установлені строки з мінімальними витратами).

Організація виробництва знаходиться, так би мовити, на стику технології та економіки виробництва, забезпечуючи їх раціональне поєднання у просторі та часі.

Технологія - це сукупність засобів та послідовність їх дії на предмет праці засобами праці за певної кваліфікації кадрів.

Економіка - це оцінка випуску продукції та потреби в ресурсах з визначенням економічної ефективності їх використання.

Відомі техніко–економічні особливості будівництва, пов'язані з його продукцією, процесом виробництва, проектуванням та визначенням вартості, але в ринкових умовах України вони дещо змінилися внаслідок кризових явищ.

Будівельна продукція стала обє’ктом ринку нерухомості, стала більш різноманітною - індівідуальною, багатодетальною і складною, зросла капіталомісткість, матеріаломісткість, трудомісткість, змінилися умови фінансування, проектування та будівництва.

Будівельне виробництво не є стаціонарним , тобто будівля, споруда залишаються на місці територіально, а предмети праці, засоби праці, робоча сила, що рухаються по ходу будівельного процесу до завершення і здачі об’єкта. Виробничий процес складається з великої кількості робіт (технологічних операцій, процесів), під час виконання яких змінюються робочі місця, що впливає на організацію процесів, обумовлює перерви і зміни в потребі ресурсів.

У будівельному комплексі України в останні роки відбувся перехід від концепції масового будівництва до концепції індивідуального ( точкового) будівництва, змінилася структура будівельних організацій ( до 70% малі підприємства), їх матеріально-технічна база, загострилися проблеми фінансування, тривалості будівництва у звязку з „заморожуванням” і оцінкою економічної ефективності інвестицій. У гідротехнічному будівництві припинилось будівництво нових гідровузлів, обмежені кошти направляються на добудову та реконструкцію окремих споруд. Ці обставини суттєво вплинули на організацію будівельного виробництва, обмеживши застосування комплексних, об’єктних, спеціалізованих потоків. Виникають труднощі в організації рівноритмічних часткових потоків на окремих процесах.

Збільшення кількості субпідрядників на будівельному майданчику вимагає значних зусиль щодо координації їх роботи для зменшення перерв у будівельному процесі, запровадження технологічних та організаційних перерв.

Основою організації будівництва є виробничий процесс, що перетворює предмети праці в просторі і часі за допомогою засобів праці на робочих місцях робітниками на готовий для споживання продукт.

Загальними принципами організації виробничого процесу в сучасних умовах визнано:

· пропорційність;

· ритмічність;

· безперервність;

· паралельність;

· спеціалізація;

· уніфікація;

· кооперування;

· прямоточність;

· саморегулювання;

· гнучкість.

У будівництві ці принципи з урахуванням його специфіки визначають

структуру виробничого процесу спорудження будівлі , яка включає:

· комплексні (часткові) процеси – наслідком яких є конструктивний елемент або частина будівлі;

· технологічні (робочі) процеси (складові комплексних процесів) і наслідком яких є закінчена зміна стану предмета праці;

· технологічні (робочі) операції (основні та допоміжні), що є складовими технологічного процесу, і виконуються на робочому місці постійним складом робітників.

У літературі щодо організації будівництва ці складові виробничого процесу часто називають „ робота” - виробничий процес або його складова, що вимагають витрат часу, трудових та матеріально – технічних ресурсів і забезпечують певний результат. Одночасно застосовують термін „очікування” - процес, що вимагає часу без використання русурсів і може бути технологічним (твердіння, висихання) або організаційним ( перерви – планові або непланові).

Організація виробничого процесу передбачає поєднання його складових у просторі – на певному полі виробництва та в часі – за тривалістю технологічних процесів (циклів) з урахуванням необхідних технологічних та організаційних перерв.

У будівництві під полем виробництва слід розуміти просторове розміщення будівельного комплексу в межах певної території: комплексу об’єктів (мікрорайон, цехи підприємства), об’єкта (будівлі, споруди); дільниці (конструктивно закінченої частини будівлі); захватки –дільниця або її частина, на якій бригада робітників виконує комплексний або технологічний процес з потоковою організацією; ділянка, робоче місце – частина захватки, дільниці, на якій ланка або окремий робітник виконують операції технологічного процесу.

Фронтом робіт називають частину об’єкта, що відведена бригаді ( ланці) робітників для забезпечення безперервної роботи на протязі певного часу, кратного півзміні. Часто об’єкт по вертикалі умовно розчленовують на технологічні яруси відповідно до вимог технології.

В основі організації виробничого процесу в часі покладено виробничий цикл – це інтервал часу від початку до закінчення виробничого процесу отримання готового продукту, до складу якого входять час виробництва та час перерв. Відповідно до структури виробничого процесу він складається з циклів: комплексних, процесних, операційних.

У будівництві виробничий цикл об’єкта – це строк будівництва, який поділяється на цикли: для житлових будинків - підготовчий період, будівництво підземної частини, зведення надземної частини, оздоблювальні роботи, для промбудівель - перші два цикли однакові з циклами житлових будинків, а далі - будівельні роботи, включаючи опоряджувальні роботи та монтаж усіх видів, випробовування обладнання та пуско-налагоджувальні роботи; кожний з цих циклів складається з циклів комплексних процесів (наприклад - улаштування покрівлі), останні в свою чергу складаються з циклів технологічних процесів з урахуванням суміщення робіт.

У гідротехнічному будівництві виробничий цикл гідровузла має певні особливості , які будуть окремо розглянуті далі. Найчастіше замість терміна „цикл” вживаються терміни „ тривалість робіт”, „ ритм бригади”, доля (в відсотках) суміщення однієї роботи з іншою роботою. В гідротехнічному будівництві структука виробничого циклу має свої особливості і буде окремо розглянута далі.

Інтенсифікації будівельного виробництва відводиться провідна роль в інноваційному ровитку галузі за рахунок розширення впровадження більш ефективних засобів виробництва. Одночасно екстенсивний шлях розвитку передбачає розширення поля виробництва, під яким слід розуміти просторове розміщення в межах об’ємно-планувальних розмірів об’єкта з більшою кількістю робочих місць. Реалізація цих напрямків веде до зменшення виробничого циклу об’єкта й обумовлює появу нових методів будівництва.

Аналіз сукупності методів організації будівництва, як засобів досягнення мети або вирішення конкретного завдання, залежно від певних ознак дозволяє поділити їх на дві групи (табл.1):

1) економічні;

2) організаційні.

Окрему велику групу складають технологічні методи (засоби), які застосовуються під час виконання технологічних процесів і обгрунтування технології гідротехнічного будівництва.

Таблиця 1 - Класифікація методів організації будівництва

Ознаки методів організації будівництва	Методи організації будівництва
1-ший	2-ий	3-ій

1 ЕКОНОМІЧНІ
1.1Форма відносин між замовником та будівельною організіцією	Підрядний	Господарчий	Змішаний
1.2.Управління реалізацією будівельного проекту	Інвестор-забудовник (повний життєвий цикл проекту)	Спеціальний підрозділ на час будівництва	Девелоперська фірма
1.3 Розрахунки між замовником та підрядником	Щомісячно	Поетапно	За об’єкт, „під ключ”
1.4 Доставка робітників та їх перебування на території об’єкта	Територіальний	Вахтовий
2 ОРГАНІЗАЦІЙНІ
2.1.Відносно до комплексу об’єктів	Потоковий (комплексний потік)	Послідовний	Паралельний

Продовження таблиці 1


2.2Категорія складності об’єкта	Об’єктний	Вузловий
2.3 Відносно до технологічних процесів на об’єкті	Потоковий (спеціалізовані та часткові потоки)	Непотоковий (циклічний)
2.4Рівень індустріалізації будівництва	Дрібно-штучних матеріалів	Поелементний	Комплектно-блоковий
2.5 Організація праці на робочому місці	Колективний (бригада, ланка)	Індивідуальний

Серед методів організації будівництва особливої уваги заслуговує потоковий, як прогресивний в умовах масового будівництва на рівні комплексу обєктів та технологічних процесів на об’єкті .

Потоковий метод – це безперервне і рівномірне виконання однорідних технологічних і комплексних процесів бригадами робітників постійного складу в технологічній послідовності по захватках (дільницях, об’єктах) при паралельному виконанні з суміщенням наступних процесів аналогічно зформованими бригадами робітників після закінчення попередніх робіт у першій захватці (дільниці, об’єкті), при цьому робота різних бригад максимально суміщується у часі.

Потоковий метод у будівництві передбачає:

1 Присутність у портфелі замовлень будівельної організації однорідних об’єктів, тобто близьких за архітектурно-будівельними та конструктивними рішеннями, технологією їх зведення.

2 Розчленування виробничого процесу об’єктів на окремі роботи, рівні або кратні за трудомісткістю.

3 Установлення доцільної послідовності виконання робіт та їх синхронізації за тривалістю для забезпечення безперервності.

4 Закріплення комплексних або технологічних процесів за бригадами (ланками) робітників постійного складу.

5 Розрахунок параметрів потоку та забезпечення послідовного переходу до нього машин та бригад робітників відповідно до запланованих ритмом.

За основні параметри потоку в будівництві прийнято:

· Ритм потоку ( цикл, модуль циклічності, шаг ) (Тш=Т_і_j) – тривалість виконання в одній захватці комплексних або технологічних процесів , що утворюють спеціалізований або частковий потік і виконуються однією бригадою (ланкою), у днях (змінах). Проміжок часу між початком роботи двох суміжних бригад.

· Ритм бригади (Тбр) – це тривалість виконання в одній захватці комплексного або технологічного процесу однією бригадою (ланкою), у днях (змінах).

Найчастійше Тш = Тбр, але трапляються випадки, коли Тш > Тбр, якщо наступний потік починається через 2•Тбр і більше, тобто бригада до початку наступного потоку виконує роботи на двох і більше захватках.

· n – кількість захваток (будівель) : i= 1,2,3,...,n .

· m - кількість бригад ( робіт, процесів) : j = 1,2,3,...,m.

· То – загальна тривалість робіт будівельного потоку, у днях (змінах). При потоково-захватному методі:

То = (m + n – 1)•Тш +Ттоп,

де Ттоп - сумарна тривалість технологічних та організаційних перерв між потоками, у днях (змінах).

При постійному або кратному ритмі бригади потік називають рівноритмічним або кратноритмічним : Тбр = Тш або кратне. При різному ритмі бригади по захватках потоки називають неритмічними однорідними або неоднорідними. В межах об’єкта потоки поділяють на: поточно-захватні; поточно-лінійні – для протяжних об’єктів; роздільних потоків (окремими частковими потоками на об’єктах). Дані табл.1 свідчать, що за структурою будівельні потоки поділяють на об’єктні, комплексні, спеціалізовані, часткові (послідовно виконують одині з простих технологічних процесів у прийнятій кількості захваток).

У сучасних ринкових умовах в Україні в умовах точкового будівництва житла за індівідуальними проектами і реалізації проектів реконструкції промбудівель та споруд, кожний з яких є по суті унікальним, досягти однорідності об’єктів у портфелі замовлень будівельної організації дуже складно. Під час проектування організації будівельного виробництва і динамічної оцінки реалізованості проектів виникає потреба відшукування умов забезпечення поточності окремих комплексних та технологічних процесів. Типовою стає ситуація, що вимагає організації неритмічних потоків з неоднорідною зміною ритму і, як наслідок, з організаційними перервами, що веде до пошуку компромісу між строками будівництва, ритмами бригад та використанням виробничої потужності будівельної організації.

Проектування організації будівельного виробництва передбачає вибір організаційно-технологічної схеми реалізації проекту обєкта – послідовності спорудження будівель їх частинами відповідно до вимог майбутнього підприємства або житла, прийняття методу організації будівництва та моделей для обгрунтування техніко-економічних показників відповідних організаційних проектів, серед яких слід виділити наступні моделі: аналітичні (розрахунки вихідних даних, таблиці, матриці), графічні (стрічкові хронограми, сітьові, циклограми) ( рис.1), комп'ютерні (програми типу „Project”, “Allplan”).

У наступних розділах пропонуються методи проектування організації будівельного виробництва на базі викладених основних положень, вимог ДБН, сучасних економіко-математичних методів, інформаційного та комп'ютерного забезпечення будівельних організацій. Ряд методів проектування, які застосовувалися раніше, згадуються з навчальною метою та для порівняння з сучасними.

Контрольні питання

1 Визначити складові терміну «організація».

2 Обгрунтувати особливості організації будівництва.

3 Назвати принципи організації виробничого процесу.