книги из ГПНТБ / Зезин В.Г. Эффективность применения в строительстве теплоизоляционных материалов

151

152

втором варианте этот показатель равен 446 млн. руб., трудозатраты незначительно выше, чем во втором вари­ анте, и .на 11 млн. чел.-час. ниже, чем в первом.

Тенденции максимально прогрессивного варианта могут 'быть перенесены для разработки рациональной структуры 'применения и производства теплоизоляцион­ ных материалов на отдаленную перспективу.

Предполагается, что в отдаленной перспективе эконо­ мический потенциал страны будет настолько высок, что материально-техническая база будет развита достаточ­ но, для того чтобы полностью удовлетворить потребность строительства в самых эффективных теплоизоляционных изделиях. Поэтому отпадает необходимость накладывать ограничения по капитальным вложениям и по сырьевым ресурсам. В этом случае второй и третий варианты структуры совпадут.

Расчет экономической эффективности структур 'при­ менения показал, что при общем объеме утепляемых конструкций 535 млн. м2 и при сохранении существую­ щей структуры полные приведенные затраты составят свыше 1,5 млрд, руб., капитальных вложений потребу­ ется около 700 млн. руб. и затрат труда около 400 млн. чел.-час. Рекомендуемый рациональный и он же максимально прогрессивный вариант имеет показатель приведенных затрат на 600 млн. руб. ниже, чем первый вариант, однако требует капитальных вложений вдвое больше, чем при сохранении существующей структуры. При этом сроки окупаемости дополнительных капиталь­ ных вложений довольно 'низки — в пределах 1,5 лет. Ре­ комендуемый вариант позволит сократить трудозатра­ ты на 1і60:млн. чел.-час.

Сейчас трудно сказать, какие новые теплоизоляцион­ ные материалы появятся через 10—Г5 лет, какими они будут обладать свойствами и какие возможности откро­ ются при их применении. Однако вариантные расчеты дадут возможность скорректировать структуру и выбрать оптимальный ее вариант.

В табл. 51 приводятся предлагаемые структуры, в которых последовательно реализуется принцип макси­ мального внедрения наиболее эффективных средств теп­ лоизоляции.

Из приведенных структурных соотношений видно, что если через 5—7 лет свыше 30% потребности еще бу­ дет покрываться за счет гибких .минераловатных изде-

153

Т а б л и ц а 51

1 5 4

лий, ячеистых бетонов, цементного фибролита, засыпок и прочих малоэффективных изделий, то через 15—18 лет эти материалы предлагается вытеснить высокоэффектив­ ными минераловатньши изделиями — са.монесущими плитами и плитами повышенной жесткости, изделиями на основе пластмасс и на основе перлита и стекловолок­ на.

Некоторое снижение в процентном отношении приме­ нения стекловолокнистых изделий, пенополистирола и фе­ нолоіформальдегидных пластмасс не .говорит о снижении абсолютных объемов, а обусловлено опережающими тем­ пами развития пенополиуретановых композиций.

Для определения потребности в теплоизоляционных материалах по их видам согласно рекомендуемой струк­ туре в натуральном измерении используются нормы рас-

155

хода материалов, рассчитанные на основе оптимального термического сопротивления. Для расчета общей по­ требности в теплоизоляционных изделиях натуральные единицы переводятся в условные с использованием ко­ эффициентов пересчета, представленных в гл. II.

При определении потребности в утеплителях по эко­ номическим районам в НИИЭС был рассчитан норматив ■площади утепляемых конструкций, приходящейся на 1 млн. руб. строительно-монтажных работ для .север­ ной и средней зоны страны дифференцированно по ви­ дам строительства. Для расчета использованы данные по объемам утепляемых конструкций на перспективный период и объемы строительно-монтажных работ с раз­ бивкой по экономическим районам, рассчитанные Сове­ том по изучению производительных сил страны при Госплане СССР совместно с НИИЭС.

Далее в соответствии с показателями экономической эффективности 'материалов и с учетом особенностей со­ стояния материально-технической базы района и его сырьевых ресурсов определена потребность по видам утеплителей и общая потребность в теплоизоляционных материалах по районам. Затем на основании выявлен­ ных потребностей по районам определяется суммарная потребность в теплоизоляционных материалах по стра­ не. Данные на 1976 г. представлены в табл. 52.

Экономико-математическая модель оптимизации структуры потребления теплоизоляционных материалов

При решении задачи оптимизации структуры потреб­ ления теплоизоляционных материалов традиционными методами представляется возможность рассмотреть лишь незначительное число вариантов ( в нашем случае три) и учесть ограниченное число экономических факто­ ров. Кроме того, вариант структуры потребления, полу­ ченный традиционными способами, не дает абсолютной уверенности в его оптимальности.

Использование же электронно-вычислительных ма­ шин позволяет не только сэкономить труд и время эконо­ мистов, но и дает возможность выбрать единственное оптимальное решение. ЭВМ позволяет просчитать мно­ жество допустимых вариантов плана с учетом ряда фак­ торов, действующих в различных направлениях.

156

Здесь приводится количественное описание задачи ( оптимизации структуры потребления теплоизоляционных материалов. На примере планирования по Центрально­ му экономическому району показана інеобходимость и возможность использования современных экономико-ма­

тематических моделей методов и ЭВМ,1.

Постановка задачи

Экономически поставленная задача формулируется следующим образом: при заданных перспективных объ­ емах утепляемых конструкций, дифференцированных по их видам, расчетной толщине теплоизоляционного мате­ риала, объему и структуре потребления теплоизоляцион­ ных материалов, в отчетном периоде требуется отыскать такой перспективный вариант потребления этих матери­ алов для каждого вида ограждающих конструкций, при котором, суммарные приведенные затраты были бы ми­ нимальными.

При экономико-математическом моделировании дан­ ной задачи необходимо учитывать следующие ее осо­ бенности:

1.Взаимозаменяемость теплоизоляционных материа­ лов при их применении.

2.»Влияние на объем и структуру спроса большого числа качественных факторов (надежность, отработан­ ность технологии, долговечность материалов и т. д.).

3.Ограниченность области применения ряда теплои­ золяционных материалов.

4.Наличие новых материалов, по которым отсутству­ ет какая-либо отчетная информация, и др.

Экономико-математическая модель

С целью формализации качественных факторов все теплоизоляционные материалы по степени надежности, отработанности технологии, долговечности и т. д. были объединены в четыре группы и условно названы: 1) пер­ спективные; 2) малоперспективные; 3) новые й 4) про­ чие.

Перспективный объем потребления материалов пер­ вой группы принимался в модели большим или равным

1 Л. И. К н р ю ш е ч к и н а , Б. М. Ш и р о к о в . К проблеме оп­ тимизации структуры потребления теплоизоляционных материалов. «Строительство а архитектура», 1971, № 9.

157

объему спроса на соответствующие материалы, который имел место в отчетном периоде. Объем спроса на тепло­ изоляционные материалы второй группы включался в модель со знаком «не больше» объема потребления ана­ логичных материалов в прошлом периоде. Наконец, объ­ ем спроса на «прочие» теплоизоляционные материалы определялся исходя из условий задачи и принятого кри­ терия оптимальности — минимум суммарных приведен­ ных затрат.

Что касается потребления «новых» материалов, то их перспективный объем и структура рассчитывались с ори­ ентацией на опрос по ранее потреблявшимся теплоизоля­ ционным материалам из однородной группы и матери­ алам, близким по технологии, сырью и затратам. Пред­ полагалось, что прирост объема потребления новых ма­ териалов в плановом периоде будет не .меньше прироста потреблявшихся в прошлом материалов из однородной группы.

В формализованном виде задача записывается с по­ мощью следующей системы ограничений и функционала:

п

158

В экономико-математической модели (1) —(7) приня­ ты следующие обозначения:

і ■— виды утепляемых конструкций; / — виды теплоизоляционных .материалов;

t — виды утеплителей первой группы; 5 — виды утеплителей второй группы; k — виды утеплителей третьей группы;

г — виды утеплителей четвертой группы;

Xij — объем ограждающих конструкций /-го вида, утеп­ ляемый материалом /-го вида;

/г,- — перспективный объем ограждающих конструкций г-го вида;

аа —толщина покрытия г-го вида конструкций /-м теплоизоляіционньгм матерналом;

bj — объем потребления теплоизоляционных материа­ лов /-го вида в отчетном периоде;

хи — прирост потребления материалов /г-го вида в пла­ новом периоде;

хг— перспективный объем потребления теплоизоляци­

дующий экономический смысл:

1)отражают распределение планируемого объема ог­ раждающих конструкций каждого виіа по видам тепло­ изоляционных материалов;

2)показывают, что объем потребления «перспектив­ ных» теплоизоляционных материалов в плановом перио­ де не должен уменьшаться;

'3) гарантируют, что объем потребления «новых» теплоизоляционных материалов будет в плановом перио­ де не .менее прироста «перспективных» теплоизоляцион­ ных материалов, сходных с «новыми» по технологии, сырью и затратам, но не более запланированного объе­ ма «перспективных» материалов;

4)учитывают, что объем спроса на «малоперспектив­ ные» теплоизоляционные материалы в плановом периоде не должен возрастать;

5)показывают, что перспективный объем потребле­ ния «прочих» теплоизоляционных материалов определя­ ется критерием оптимальности и ограничениями модели;

159

6) гарантируют неотрицательность всех переменны включенных в расчет.

Отыскиваются следующие оптимальные с точки зре­ ния минимума приведенных затрат:

объемы каждого вида конструкций, утепляемых каж­ дым видом теплоизоляционных материалов;

объемы II структура потребления всех видов тепло­ изоляционных материалов;

прирост спроса на «перспективные» теплоизоляцион­ ные .материалы.

Анализ показывает, что приведенная экономико-мате­ матическая модель является: а) статической, поскольку

связь лишь по линии готовой продукции, абстрагируясь от связей по линии сырья; а) многоибменклатурмой, по­ скольку модель определяет структуру потребления теп­ лоизоляционных материалов по их видам.

Исходная информация и решение

Предложенная экономико-математическая модель предопределяет и объем исходной эмпирической инфор­ мации, необходимой для ее параметризации.

«Схемы развития и размещения строительной индустрии на 1975 и 1980 гг.». Для Центрального района площади утепляемых конструкций по их видам представлены в табл. 53.

В целях определения сравнительной экономической эффективности различных теплоизоляционных материа­ лов были осуществлены расчеты приведенных затрат и толщины теплоизолянионного слоя ('см. гл. III). В

160