Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Григорьев Э.П. Теория и практика машинного проектирования объектов строительства

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
14.52 Mб
Скачать

На рис. 46 показано, как

проводится

анализ трансформации

трех

этапов проектного решения в

шкале морфности.

М аксималь­

ным

сокращением

морфности

является

ДМтах = -1 с ,

которое по­

лучается при переходе от Э1

к ЭИд.

 

 

 

В

соответствии

с инвариантной'

закономерностью

это макси­

мальное сокращение морфности должно быть минимизировано, при­

ведено к некоторому пределу (ДМцга) , но

так,

чтобы

выполня­

лось равенство

\ЛМ£;. = 2 Д Ц . .

 

 

 

ДМтах =

 

 

(5)

 

неупорядоченный ряд >и- мт

 

м.

И»

м>

Мы*

 

•13

3

10

0

М4

I I ж ж

0 1 CD0

0

0

0

0

0 0 1 1

1

0

0

0

0 0 0 1

1

1

0

0

0 0 0 0

0

1

1

0

упорядоченный Рад м (г-пг)

IIM0

ICMj)

Ж1МО

жчи.О

 

13

10

3.

 

0

Г (30

 

 

 

4-м'

I

ОО

 

 

..

I

СЭх)

 

 

 

 

д (3..)

 

 

 

 

МЦ

I

(мц)м

ж

 

 

 

1 0 0

0

1 1 CD

)

1 1 0

0

 

1 1 1

0 1 1 0

0

0 1 1

0 0 0 0

0 0 0 0

Решение = i - 1 - i - i z , или

Иьг-io 0 3 — “ =-&-=Ц23

P uc,4S . Анализ трансформации этапов компоновки плана главного корпуса завода искусственного волокна

НО

Это уравнение реш ается методом матричного исчисления (см .рис.46): вначале составляется треугольная матрица сокра­ щений морфности {ДМ} , а затем последовательно перемножа­ ются матрицы М и Ц.

На треугольной матрице может быть задано любое ограниче­

ние

)

максимального

сокращения (Л М тах'-Т З).

После

нескольких

проб

вы ясняется,

что задача

может быть решена

при

ограничении

 

максимального

сокращения

до

предела ЛМ];т =10.

'Считы вание"

полученного

решения дает такую последователь­

ность этапов:

Эд -» ^

-» Эд -* ЭИд.

 

 

 

 

 

Третий этап

Э

является

завершающим

при переходе

к нуле­

вому, 'идеальному* этапу

ЭИдТрансформация этапов при их

переосмыслении

в

шкалах

морфности

и

ценности

показана

на

рис.47. Восхождение от максимальной

морфности

(Мтах“ 13)

на

Рис,47. Трансформация этапов компоновки в двух шкалах - М и Ц

III

первом

этапе

к максимальной

ценности

(Мтах=13) на третьем

этапе

сопровождается э к о н о м и е й с т р у к т у р н ы х

е д и н и ц ,

что

выражается

показателем

'относительной эффективности'

 

 

0Э =

^^ш ах

 

13-10

3

= 0,23

 

 

 

 

-------

= —

 

 

 

 

ДМшах

 

3

13

 

 

При

этом

соблюдаются

оба

условия инвариантности - равен­

ство

максимальных

 

значений морфности и

ценности ( Mmax= ^max^

и тождественность

матриц.

трансформации

этапов в обеих шкалах

{ ДМ } =

(ДЦ } . что

 

следует

из

рис.47.

 

 

 

Таким , образом ,

применение инвариантного

метода

к анализу

трех компоновок здания главного корпуса завода искусственного волокна подтвердило преимущества третьего варианта-этапа и, кроме того, позволило восстановить процесс этапного поиска.

Эксперимент показал, что действия, выполняемые

архитектором

при оценке

вариантов решений, могут быть систематизированы

с помощью

анализа

морфности - ценности.

В то

же время

не

нарушается

специфический

архитектурный

подход

к определению

эффективности проектных решений.

 

 

 

 

 

Внедрение инвариантного метода в работы по

оценке

и

про­

гнозированию строительной

технологичности

проектных

решений

промышленных зданий будет рассмотрено ниже на

примере типо­

вого проекта главного корпуса завода капронового волокна.

 

Вначале

остановимся

на

сущ естве самой проблемы

техноло­

гичности проектных

решений.

Проблема

возникла

в связи с

не­

обходимостью согласования требований, исходящих из двух вза­ имосвязанных сфер: проектирования зданий и их возведения. В сфере возведения, осуществляющегося средствами строительной

индустрии,

создаю тся специальные проекты -

п р о е к т ы

о р г а ­

н и з а ц и и

с т р о и т е л ь с т в а з д а н и й

и п р о е к т ы

т е х н о ­

л о г и и с т р о и т е л ь н ы х п р о ц е с с о в

[85,

стр .9 -12].

С одной

стороны, эти проекты должны соответствовать основному проекту

возводимого здания, с другой стороны,

проект здания должен

учитывать требования, предъявляемые к

организации и техноло­

гии строительства. 'С ростом уровня

техники эффективность

строительства с каждым годом будет все

больше и больше зави­

сеть от того, насколько правильно

выбран (рассчитан) способ

строительства и

насколько соответствую т

этому способу запро­

ектированные здания и сооружения,

т.е.

от качества системы

проектирования'

[85, стр. 185].

 

 

112

Строительная технологичность обычно связы вается с качест­ вом объемно-планировочных и конструктивных решений зданий. Причем считается, что организация строительства непосредствен­ но зависит от объемно-планировочного решения, а технология

процессов возведения - от

конструктивного решения

здания

[85, стр.75].

 

 

Для нашей работы большой

интерес представляет вопрос о том,

каким образом может быть представлена структура "'возводимой

организованности"

здания, т.е. подсистемы ВОЗ.

Дело в том,

что обычно

при расчетах технологичности подчеркиваются функ­

циональные

связи

между параметрами

объемно-планировочного

и конструктивного

решений. Например,

Р.И .Ф оков

выделяет сле­

дующие параметры различных проектных решений: параметры

несущей

способности -

прочность, устойчивость;

размеры кон­

струкций

-

модульность;

объемно-планировочные

 

параметры -

пролеты,

шаг, модуль,

число

и сочетание их, фронт

видов конст­

рукций;

параметры процессов

- интенсивность;

продолжитель­

ность и

т.д.

[85, стр.64]. Под

функциональной связью

параметров

подразумевается какая-либо из количественно зафиксированных

зависимостей.

'Т а к ,

в описании объемно-планировочного решения

использовано

условие

изменения концентрации строительных объ­

емов в здании, для описания строительных особенностей конст­ руктивного решения - закономерность изменения веса конструкции, а в анализе организации и технологии выполнения процессов ис­

пользованы законы движения и сохранения эн ерги и ' [8 5 , стр.66 ].

Д алее с

помощью уравнения связи и функции цели

отыскива­

ют значения

параметров, соответствующ ие лучшему

решению.

Для этого параметры объединяют в векторы , выполняющие роль аргументов в назначаемых функциях цели.

Задача на оптимизацию ставится как задача вариационного исчисления на условный экстрем ум и реш ается известными ме­ тодами с применением ЭВМ [85, стр .69]. Строительные особен­

ности

объемно-планировочного решения, отраж аемые в функция::

цели,

служат исходными

данными

для

выбора

помощью

рас­

ч ета )

лучшего варианта

организации

возведения

здания.

Этот

вариант по линии обратной связи

учиты вается в

окончательной

разработке объемно-планировочного

решения и

характеризует

з а ­

висимость строительной технологичности решений от эффективности организации возведения объекта [85, стр.186].

Несмотря на то, что в настоящее время доминующим явля­ ется функционально-оптимизационный подход к определению тех­ нологичности проектных решений, уже в самих работах этого направления имеются предпосылки структурно-инвариантного под­ хода к проектированию промышленных зданий [39].

113

Так, в работе Р.И .Ф окова содержится интересный вывод отно­ сительно характера возводимой организованности здания: "Прове­

денный . . .

анализ различных

корпусов

заводов

. . . показы вает,

что условия

размещ ения конструкций в

здании

не связаны с ко­

личественной

характеристикой

объемно-планировочного решения,

и, следовательно, особенности организации строительного потока

непосредственно

не

зави сят,

как

обычно

считают,

от видов

зд а­

ний, этаж ности,

типов

секций

и

т.д ., а определяются

размещением

конструкций

в

 

объемно-планировочном реш ении'

 

[85,

стр.35 ] .

Этот

вывод

 

позволяет считать

одним из

ведущих

структурных

признаков подсистемы ВОЗ именно взаимное расположение

одно­

родных

видов

конструкций

или

блоков

оборудования

совместно

с конструкциями, что и находит

свое выражение в

графоаналити­

ческих описаниях, приводимых нами в примерах

проектирования

промзданий

(см .рис.27, 45, 50).

Заметим ,

что структура

под­

системы

ВОЗ

как

бы

"наложена"

на подсистему

 

организован­

ности компонуемого пространства - ОКП. Это говорит о струк­ турной взаим освязи между композицией здания и процессом его возведения. Э та связь проявляется четко при анализе компоновок здания с повторяющимися элементами симметрии, что позволяет

говорить о

здании, как об "объектеГ наделенном технологической

структурой"

[23, стр .7 3 ].

Висследованиях НИИОУС методология анализа технологич­ ности строительных решений получила дальнейшее развитие, что позволило провести ряд экспериментов по использованию инва­ риантного метода для оценки и прогнозирования технологичности проектных решений промышленных зданий [39]*.

Водном из таких экспериментов рассматривался типовой

проект,

примененный на

строительстве Курского

комбината, а

также

на других заводах

и комбинатах страны

(рис.48). Одной

из актуальных проблем использования типовых проектов является,

как известно,

согласование

способов возведения

(отражаемых

в подсистеме

ВО З),

которые

могут

несколько изменяться в ти­

повом

проекте,

с организованностью самого здания (отражаемой

в подсистемах

ЭОЗ

и ОКП),

которая

задается неизменной в ти­

повом

проекте.

 

 

 

 

 

В

данном случае

рассматривалось

одноэтажное

промышленное

здание - главный корпус завода капронового волокна

обшей пло­

щадью около 100 ты с.м ^ (10 га ) , в котором были

размешены

*В настоящее время эта проблематика разрабатывается в институте ЦПИПИАСС под руководством и при участии канд.техн. наук А. А. Гусакова.

114

т е х н о л о г и ч е с к и е к о м п о н е н т ы

грат связей компонентов

CD

i прядильным

цех

( корд)

 

с = з

г крутильный

цех

A ll

 

з опелочнын цех

;сортировка волокна

 

5

крутильный цех

N 2.

а

6

т к а ц к и й ц ех

|

 

7

перемотка н сортировка,

а

в

п ром еж уточ н ы й

скл ад

9 склады корда

Ю крутильны й цех Мi(«iauc)

М крутильны й

ц ех Hi

в

отделочный

цех

-13 сушильный .цех

•ft

п ер ем о то ч н ы м цех

35сортировка, упаковка

36коллектор

CZZ3 "1 м аш инны е за л ы венти­

ляци онн ы х УСТРОЙСТВ

с и з *1

<=э « Бытовые помещения 23 подсобные помещения

Я склад готовой продукции

 

гг

столовая

 

 

 

СП

23

медпункт

 

 

 

Й

лаборатории

 

 

 

 

Рис.49. Эксплуатируемая организованность здания главного корпуса

 

 

 

завода капронового волокна

 

два потока основного

производства - поток шелка и поток

корда

(рис.49).

Е стественно,

что

при повторном,использовании данного

проекта

подсистемы ЭОЗ и

ОКП, как неизменные, типовые

были

представлены в качестве исходных данных, а подсистема

ВОЗ

проектировалась с изменениями, собственно решалась.

 

При

экспериментальном

проектировании подсистемы ВОЗ

было

предложено пять вариантов возведения, которые затем с помощью

инвариантного

м етода были проанализированы как

'этап ы проект­

ного поиска'.

В со.ответствии с методом , анализ

этапов прово-

116

дился комплексно,

т.е. по

всем

трем

подсистемам: ЭОЗ, ОКП

и ВОЗ. Были определены

'с л о ж н о с ти '

по всем подсистемам и

этапам , после чего

- 'м орф ности'

каждого этапа решения (рис.50 ).

 

 

этапы

п р о е КТи р о в а н и 9 в о з

с т р у к т у р ы ЭОЗ и ОК-П

J

 

А

 

главного корпуса

завола

Г

 

 

 

А

___ Д_

 

Лм н п

Иi

этап

м = 92-59-0 =20

 

А

Л

гг = 9

 

.19.33393.1»

этапА ПГ 92-59-28-5

СА —26

Рис. 50. Определение морфности этапов проектирования подсистемы ВОЗ главного корпуса завода капронового волокна

Выяснилось, что этапам (вариантам ) возведения с большими зна­ чениями морфности ( Эа ) соответствует организация последо­ вательного возведения цехов, а вариантам с меньшими значени­ ями морфности (Эд, ) - организация параллельного возведения цехов и участков здания.

117

Проведенная затем

трансформация

этапов показала, что

окон­

чательным (последним

при

переходе

к

'и деальном у ' этапу

Эид )

должен

быть признан

этап

(вариант)

3.

Он оказался заверш а­

ющим в

следующей цепочке

трансформации

этапов (рис.51 ):

 

Э2 - Э3 - Э1 - Э4 - Э3 - Эид ■

На рис.52 показана смена этапов при одновременном их пере­ осмыслении в двух шкалах - 'м орф ности' и 'ценности". Осуще-

неупорзлоченный ряд м а- м «

М.

м .

м ,

м *

М НА

20

24

15

5

0

упорядоченный ряд m(i - v)

r ( M j

К м . )

Т Г Й 1 Г f f l M T

■SlMuO

24

20

15

5

0

 

 

I О,)

 

 

кэо

 

 

ДОО

 

 

g p o

 

 

К э р

М

I ж I ff S

МЦ 1

L

0 1 (Г 0 0

 

I0 0 1 1 0

0 0 0 1 1

в

0 0 0 0

1

I

0 0 0 0 0

(м ц )м

Б

 

 

0 1 1 о: 0

 

0 1 1 1

ч

 

0 0 1 1 1

 

0 0 0 1 1

 

0 0 0 0

0

Реиение : i -ж -г

М«ш*“2А Мв»“ в

Q3—

Off?

Рис. 51. Трансформация эт п о в решения подсистемы ВОЗ главного корпуса завода капронового волокна

118

ц е н и о с т ь =24

24

М О Р Ф Н О С Т Ь — 2 4

Рис. 52. Трансформация этапов ВОЗ в двух шкалах М и Ц

ствляется восхождение

от

максимальной

морфности

(Мтах =24)

к

максимальной

ценности

( U ma x =24)-

Из графика

видно, что

максимально

допустимое

(предельное)

сокращение

морфности

(

Д Мj• m)

выражается

цифрой 15 при

максимальном

риске по­

терь, равном

24.

П оказатель относительной

эффективности такого

решения

оказался

равным

 

 

 

 

ДМ

щах ДМlim

ОЭ =

Д Мmax

 

2 4 - 1 5

2 4

119

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ