4.2. Комплексная оценка эффективности архитектурно-строительных систем зданий

Оценка эффективности архитектурно-строительных систем принципиально важна не только для выделения типов АСС, характеризующихся рациональной ресурсоемкостью и обладающих оптимальным сочетанием конструкций здания, материалов этих конструкций и строительных технологий, но также и для определения потребностей в строительных материалах и изделиях, без чего невозможно планирование развития производственной базы строительства по объемам и номенклатуре выпускаемой продукции на ближне-, средне- и дальнесрочную перспективы.

Процедура комплексной оценки эффективности АСС зданий выделена в подсистему IV разработанной информационной системы. Она может рассматриваться и как этап прогнозирования развития строительного комплекса, и как самостоятельная задача, представляющая практический интерес для организаций, занимающихся, например, проектированием жилых объектов.

Информационной базой для оценки эффективности АСС являются результаты морфологического анализа архитектурно-строительных систем зданий, сущность которого состоит в выделении в рассматриваемом объекте (в данном случае в АСС) наиболее значимых отличительных признаков, формировании возможных вариантов их реализации, комбинировании таких вариантов с целью выбора оптимального 83.

В качестве основных отличительных признаков АСС в морфологическом анализе нами рассматриваются тип конструктивной системы здания, тип кон-структивного элемента и вид материала конструктивного элемента. С учетом обозначенных признаков составляется комбинаторная таблица возможных вариантов реализации АСС (табл. 11). При этом достаточно большое количество конструктивных элементов целесообразно агрегировать в шесть основных групп: стена наружная, стена внутренняя, колонна, ригель, перекрытие, фундамент. Для соблюдения требования сопоставимости комбинируемых вариантов АСС принимается, что все здания, реализуемые на основе различных архитектурно-строительных систем, имеют близкие объемно-планировочные решения – этаж-ность, количество и состав квартир, конфигурацию плана здания, площадь и т.д.

На основе информации, содержащейся в комбинаторной таблице, формируется «входной» массив для оценки эффективности АСС зданий, например, жилых. «Выходными» параметрами данной подсистемы являются совокупность ресурсоэкономичных АСС и соответственно эффективная номенклатура строительных изделий и конструкций, нормы расхода конструктивных элементов на 1 м² площади здания (α_lm) и нормы расхода материалов на единицу соответствующих конструктивных элементов (β_lgm).

В качестве критерия оценки эффективности АСС предлагается использовать величину удельных затрат на создание и последующую эксплуатацию зданий ( ), представляющую собой сумму указанных затрат по агрегированным группам конструктивных элементов здания.

, (16)

где h – вид архитектурно-строительной системы здания, h = 1,…, H;

m – тип конструктивной системы здания, m = 1, …, М;

l – тип конструктивного элемента здания, l = 1, …, L;

g – вид материала конструктивного элемента здания, g = 1, …, G;

С_glm – удельные затраты на создание и эксплуатацию l-того конструктивного элемента из g – того материала в m –той конструктивной системе здания.

При этом

, (17)

где α_lm – норма расхода l –того конструктивного элемента на 1 м² m –той конструктивной системы здания;

β_lgm – норма расхода g – того материала на единицу l – того конструктивного

элемента m –той конструктивной системы здания;

Ц_lg – цена g – того материала l – того конструктивного элемента здания;

- затраты на монтаж l – того конструктивного элемента, выполненного из g - того материала;

– эксплуатационные расходы l – того конструктивного элемента, выполненного из g – того материала, за весь срок службы.

Т аблица 11

Фрагмент комбинаторной таблицы морфологического анализа АСС жилых зданий

Конструктивный элемент, l	Материал конструктивного элемента, g	Тип конструктивной системы здания, m
		1. бескаркасная поперечно-стеновая сборная	2. бескаркасная поперечно-стеновая cборно- монолитная	3. бескаркасная продольно-стеновая сборная	4. каркасная сборно-монолитная по типу SARET	…, М
1. Стена н аружная	1. Газосиликатные мелкие блоки	С111	С112		С114	…
	2. Керамзитобетонная панель					…
	3. 3-х слойная керамзитобетонная панель					…
	4. Кирпич силикатный рядовой+пенополистирол			С143		…
	. . .					…
2. Стена внутренняя	1. Газосиликатные мелкие блоки				С214	…
	2. Панель из тяжелого бетона на щебне	C221				…
	3. Панель из тяжелого мелкозернистого обетона					…
	4. Кирпич силикатный рядовой			С243		…
	5. Поризованный бетон		С252			…
	. . .					…
3. Колонна	1. Тяжелый бетон на щебне				С314	…
	2. Тяжелый мелкозернистый бетон					…
	. . .					…

О кончание табл. 11

Конструктивный элемент, l	Материал конструктивного элемента, g	Тип конструктивной системы здания, m
		1. бескаркасная поперечно-стеновая сборная	2. бескаркасная поперечно-стеновая монолитная	3. бескаркасная продольно-стеновая сборная	4. каркасная сборно-монолитная SARET	…, М
4. Ригель	1. Тяжелый бетон на щебне				С414	…
	2. Тяжелый мелкозернистый бетон					…
	. . .					…
5 . Перекрытие	1. Тяжелый бетон на щебне		C512		С514	…
	2. Тяжелый мелкозернистый бетон	C521		С523		…
	. . .					…
6. Фундамент	1. Ленточный из тяжелого бетона на щебне	C611	C612	С613		…
	2. «Стакан» из тяжелого бетона				С624	…
	. . .					…
Удельная сумма затрат		С111+ C221+ + C521+ C611	С112+С252+ +C512 + C612	С143+С243+ С523 +С613	С114+С214+ С314+С414+ С514+С624	…

П римечание: первый индекс - номер конструктивного элемента, второй – номер материала, третий – номер конструктивной системы здания

Целесообразно подчеркнуть, что критерий является комплексным, поскольку включает показатели потребностей в основных строительных материалах и изделиях, их стоимости, трудоемкости возведения здания и эксплуатационные расходы.

Необходимо указать, что величина эксплуатационных расходов, складывающаяся из стоимости текущих и капитальных ремонтов за весь срок службы зданий, зависит от степени капитальности возводимых сооружений. Именно на основе этого показателя принимаются нормативы периодичности и ежегодных отчислений на данные виды ремонтов. В свою очередь группа капитальности соотносится с долговечностью материалов несменяемых конструктивных элементов (стены, каркасы, перекрытия, фундаменты), срок службы которых является наибольшим 84. Согласно этому, нормативы по периодичности ремонтов зданий в зависимости от их степени капитальности могут быть применены и для основных конструктивных элементов, имеющих срок службы, соответствующий конкретной группе капитальности (табл. 12).

Таблица 12

Периодичность ремонтов конструктивных

элементов жилых зданий (по данным 85)

Вид ремонта	Периодичность ремонта в зависимости от срока службы конструкций, год
	126-150 лет (I группа капиталь-ности)	101-125 лет (II группа капиталь-ности)	51-99 лет (III группа капитальности)	31-50 лет (IV группа капитальности)	16-30лет (V группа капиталь-ности)	до 15лет (VI группа капитальности)
Текущий ремонт	3	3	3	3	2	2
Капитальный ремонт	30	30	24	18	-	-

Величина эксплуатационных расходов, входящих в формулу (17) определяется как

, (18)

где μ_т.р. и μ_к.р. – суммарные коэффициенты дисконтирования, с помощью кото-

рых осуществляется приведение затрат на соответствующий вид ремонта к началу первого года эксплуатации зданий 86;

- затраты на текущий ремонт l – того конструктивного элемента, выполненного из g – того материала;

- расходы на капитальный ремонт l – того конструктивного элемента, выполненного из g – того материала.

В общем виде суммарный коэффициент дисконтирования рассчитывается по схеме:

, (19)

где Е – норма дисконта, принимаемая равной ключевой ставке ЦБ РФ;

Т_с – срок службы конструкции, год;

t_р – периодичность осуществления ремонта соответствующего вида, год;

t – год проведения ремонта соответствующего вида.

Отсюда, к примеру, для конструкций, имеющих срок службы 150 лет (перекрытия железобетонные сборные и монолитные) и периодичность текущих и капитальных ремонтов соответственно 3 года и 30 лет (см. табл. 12), суммарные коэффициенты дисконтирования составят:

μ_т.р = μ₃ + μ₆ + μ₉ + ··· + μ₁₄₇^* (20)

и

μ_к.р = μ₃₀ + μ₆₀ + μ₉₀ + μ₁₂₀ (21)

При проведении прогнозных расчетов по проблеме развития промышленности строительных материалов, осуществляемых в условиях неопределенности информации о предстоящих расходах на ремонты, величина затрат на капитальный ремонт определяется соотношением

, (22)

где Н_к.р. – норматив ежегодных отчислений на капитальный ремонт, % от сметной стоимости;

t_к.р. – периодичность проведения капитального ремонта, год.

Затраты на текущие ремонты за весь срок службы конструкций за исключением лет, когда проводятся капитальные ремонты, рассчитываются по формуле:

, (23)

где Н_т.р. – норматив ежегодных затрат на текущий ремонт, % от сметной стоимости.

Нормативы ежегодных отчислений на текущие и капитальные ремонты назначаются в зависимости от срока службы конструкций и обусловливаются видом конструктивного элемента и долговечностью материала, из которого он изготовлен 85.

Таким образом, на основе предложенной методики оценки архитектурно-строительных систем по комплексному критерию величины удельных затрат на создание и последующую эксплуатацию зданий выделяются несколько (как показывает опыт не более 5) типов АСС жилых зданий, характеризующихся минимальной ресурсоемкостью и оптимальным соотношением конструктивных элементов здания и материалов конструкций. По сути, в результате рассмотренной процедуры определяется эффективная для условий конкретного региона номенклатура строительных материалов и конструкций для жилищного строительства. Эффективные АСС и оптимальная номенклатура промышленности строительных материалов могут рассматриваться в качестве конечных результатов расчетов в случае решения частной задачи, например, для проектных организаций или предприятий строительной индустрии региона.

Для масштабной задачи прогнозирования развития регионального жилищно-строительного комплекса в рамках блока оценки эффективности АСС жилых зданий дополнительно следует рассчитать соотношение объемов жилищного строительства, различающихся по типам выделенных ранее архитектурно-строительных систем. Иными словами, необходимо определить эффективные для различных зон (районов) региона АСС жилых зданий, с учетом име-ющихся на территории этих зон сырьевой и производственной баз строительства.

Соотношение объемов строительства по типам архитектурно-строитель-ных систем зданий (σ_m), наряду с нормой расхода конструктивного элемента на 1 м² здания (α_lm) и нормой расхода материала на единицу конструктивного элемента (β_lgm) формируют входной массив для подсистем V и VI разработанной информационной системы при решении крупномасштабной задачи прогнозирования развития регионального строительного комплекса.