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:
6
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
14.52 Mб
Скачать

л и н и и т и п и з а ц и и ,

которая

развивалась по

принципу: 'и з

наименьшего

количества

элементов -

наибольшие

возможности

компоновок'.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рядом

постоянно

велась

в т о р а я

л и н и я

т и п и з а ц и и

-

о т р а с л е в а я ,

принципом которой было:

'д л я

данной отрасли

-

наименьшее число типов здан ий '. Ее характерной

направленностью

было сведение к минимуму количества компоновок

за

счет универ­

сализации

каждой из

них,

придания 'ги б к о сти '

пространственно­

конструктивной организации сооружения с тем , чтобы можно было изменять технологические функции производства и переоборудо­ вать цеха без перестройки самого здания. Линия отраслевой типи­ зации, пересекаясь в ряде случаев с конструктивно-элементной

линией типизации,

дает неожиданный эффект

(например,

случай

со зданиями павильонного типа для химической

промышленности).

О траслевая задача

(создать экономичный тип

зданий для

хими­

ческого производства) определяла решение объемно-планировочных

иконструктивных задач. Когда же исходили из конструктивно­

элементной

линии типизации, вдруг обнаруживалось,

что

из на­

бора родственных унифицированных типовых секций

можно

собрать

здания

для

разнообразных

производств,

объединяемых

под

одной

крышей (как было, например, в опытно-показательном

строитель­

стве

новых

типов промышленных зданий, осуществленных

Пром-

стройпроектом в 1946-1966

г г .) .

 

 

 

 

 

 

 

 

При сопоставлении двух

линий развития

типов

 

промышленных

зданий

( и с х о д я щ е й

и з м и н и м у м а

к о н с т р у к т и в н ы х

э л е м е н т о в

и и с х о д я щ е й и з м и н и м у м а к о м п о н о ­

во чн.ых

р е ш е н и й

для данного производства)

в

качестве

пре­

обладающей

следует

отметить вторую

линию.

В

последние

годы

нормирование типов промзданий было определено как

функция

спе­

циальной

'типологической

науки по промышленной

архитектуре',

которая оказы вает 'в с е большее влияние

на

техническую политику

в области промышленного строи тельства'

[4 9 ].

Одно

из

проявле­

ний

этого влияния состоит в распространении

на

промышленные

здания гуманистических принципов организации производственной

среды.

С недавних пор задача построения

оптимальной объемно­

планировочной

и

конструктивной

системы

промышленного

здания

стала для архитектора выступать не как самоцель,

а

как

средство

решения

другой

задачи: 'создан и я

материально

организованной

и эстетически осмысленной среды

на

производстве'

[49],

которая

необходима не только для технологического

процесса,

но

в

первую

очередь

для

человека, проводящего

здесь

большую

часть

жизни.

Необходимо отметить, что эта гуманистическая тенденция в про­ мышленной архитектуре, тесно связана с развитием социометрии,

10

технической

эстетики

и научной организации труда, которые за

последние

семь лет стали интенсивно внедряться у нас в стране

в области,

связанные

с организацией и управлением производ­

ством. Проведенные в

связи с этим работы по эксперименталь­

ному проектированию и организации производственного интерьера

позволили

архитекторам

подойти

к решению еще одной,

макси­

мальной

задачи:

увеличению производительности труда на пред­

приятии и повышению культуры производства.

 

Что

касается

методики

проектирования промышленных

зданий,

то здесь

возрастала степень

охвата

проектных задач

теми

нормативными

предписаниями, которые

могли претендовать на

роль

метода.

Если раньше любой

способ объемно-пространствен­

ного построения промышленного здания, который исходил из кон­

структивно-элементной

тенденции

(например, способ 'типовых

я ч е е к '),

мог выступать как метод работы, и к методу

могли быть

также

отнесены

приемы

отраслевой типизации (например, приемы

'гибкого

ц еха'

или 'здан и я с межферменным пространством "),

то в

настоящее

время

проблема

м е т о д а а р х и т е к т у р н о ­

п р о е к т н о й

р а б о т ы

чрезвычайно

усложнилась.

Системный

подход

 

здесь

состоит

в переходе

от того состояния проектной

практики, когда методические предписания охватывали часть про­ мышленного здания (конструктивную, технологическую , санитарно-

гигиеническую

 

или

д р .),

к

новому

состоянию,

когда методиче­

скими

предписаниями

должно

быть

охвачено

все промышленное

здание,

вся систем а

его

отдельных элементов

и частей. Это ста­

новится

 

возможным

 

благодаря тому, что объект проектирования

начинает

рассм атриваться

в

неразрывной

связи с проектной

деятельностью .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципиально

новым

является представление

промздания как

целостной

системы ,

 

охватывающей

все наиболее существенные

связи и отношения элементов этого здания.

 

 

 

Освоение

системного

 

подхода к

проектированию, начавшееся

в 4 0 -е годы в

области

радиоэлектронного конструирования, посте­

пенно привело

к

образованию

новой науки - системотехники

[3 8 j,

которая уже в 50 -е годы

стала

распространяться

на другие

сферы

проектирования,

в

том

числе

и

на архитектурное

проектирование.

В бурной экспансии системных представлений на все виды проек­

тирования большую

роль сыграло

то,

что системотехника

как

наука имеет специальный математический

аппарат

в виде методов

исследования

операций

153,92]

 

 

 

 

 

Использование математических

методов в архитектурном

про­

ектировании,

обычно

связы ваемое

с

внедрением

электронной

вы­

числительной

техники в строительство,

началось

в нашей стране

II

в 1960 г .; к 1963 г. работы по математическому моделированию в архитектурно-строительном проектировании развернулись широ­

ким фронтом. В ряде научных

и проектных институтов промышлен­

ного профиля (Гипротис,

ИНИИпромзданий,

Промстройпроект,

Теплоэлектропроект, ГПИ-6)

были

созданы группы, а затем и от­

делы использования электронных

вычислительных машин (ЭВМ)

в проектировании. Архитекторы,

математики

и программисты ,

работавшие в этих отделах, пытались предопределять результаты конкретного проектирования с помощью готовых средств формали­

зации и

методов

математического программирования задач [36 ,

23, 111].

Такие

работы приняли более организованный характер

начиная с 1966 г ., когда Гипротис подготовил 'Основные положе­ ния автоматизированной системы проектирования объектов строи­ тельства (А СП О С )", в разработке которых принимал участие автор.

Развитие системных представлений позволило объединить уси­ лия различных специалистов по изучению природы творческой деятельности и специфики критериев эффективности в таких род­ ственных видах проектирования, как архитектура, инженерия

идизайн.

Внашей стране и за рубежом ведутся работы по созданию

единой теории проектирования. К сожалению, опубликованные работы представляют собой две крайности - они либо слишком частны и фрагментарны, либо чересчур общи и абстрактны . Первая группа представлена различными методологическими пособиями по инженерному конструированию, трактатам , суммирующими опыт

проектирования

архитектурных

сооружений, а также отдельными

статьями и

монографиями

по 'художественному конструированию '

и дизайну

[79,

104 ].

Общим

недостатком этих

работ является

отсутствие

теоретически

цельного

представления

о проектирова­

нии, которое

обобщало бы

всякого

рода

частные разработки, ка­

сающиеся

отдельных

сторон

проектирования. Фактически такие

общие

представления

имеются

в расплывчатом виде у каждого

автора,

говорящ его

или пишущего

'о предпосы лках', "факторах'

проектирования,

о 'критериях к а ч е ств а '

проектов, "требованиях'

архитектуры

и технической эстетики, о

'законом ерностях формо­

образования',

 

'правилах

композиции'

и т.д. Однако подспудные

базисные представления авторов работ о проектировании не могут быть преобразованы в действующие модели проектирования, кото­ рые бы строились на более или менее полной картине, отобра­ жающей переход от исходной ситуации проектирования к другой ситуации, которая сложится в будущем благодаря осуществлению проекта.

12

 

В

другой

группе

работ описываются разного рода 'м етодоло­

гии проектирования'

или

'м етоды

системной инженерии'

с позиций

абстрактного представления о 'ф ун кц и и ",'кон струкц и и ',

и

'морфо­

логии '

компонетов,

которые должны быть объединены

 

'оп ти ­

мальным

образом".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Авторы системотехнического

(и вообще

системного)

подхода

к

проектированию

(К.Джонс, К.Норрис,

С.Грегори, М .Азимов,

А.Холл и др.) обращают

большое внимание

на то, каким

образом

следует

анализировать

 

'исходные

 

компоненты ' системы

и

'ф ак­

то р ы ',

влияющие

на

оптимальное

ее функционирование,

а

также

на

последовательность

формальных

этапов,

на характер

источни­

ков

 

информации,

на типы принимаемых решений и т.д. [122,

123,

133,

114,

100,

119]*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Детальные методологические схемы и описания подобного рода

составляю тся

по

принципу технологических карт, отображающих

последовательность работы производственных систем . Они выпол­

няются

иногда методами, родственными программированию задач

для

цифровых вычислительных

машин. В работах по проектиро­

ванию,

которые

носят общеметодологический характер (К.Алек­

сандер,

Х .Р и ттель ),

так

или

иначе реализуются принципы

и

по­

стулаты

'обш ей

теории

с и с т е м ',

которая рассматривается ее

авторами (Л.Берталанфи,

А .Рапопорт, Б.Акоф. и д р .) как некото­

рое

абстрактное

мировоззрение,

отвлеченное от конкретной рабо­

ты

с

материальным проектируемым

объектом. Это приводит

к тому,

что методологические

блок-схемы

проектирования

фикси­

руют абстрактные

'м ех ан и зм ы ', которые перерабатывают

столь

же

абстрактные

'субстанции", производящие в результате неко­

торый

'с и н т е з '

отвлеченно

заданных "функций' [95, 96,

137].

 

Если в работах первой группы

(частного характера) недостает

общей

теоретической базы для анализа процесса проектирования,

но зато в избытке приводятся опытные

данные, то в работах

вто­

рой группы (общего

характера),

наоборот,

приводятся интересные

схемы мышления проектировщика, анализируются способности его творческого сознания схваты вать меняющуюся сложную ситуацию; однако остается неясно, как проектировщик должен действовать в соответствии с конкретными объективными требованиями практики.

*Например, в весьма расчлененной схеме М. Азимова выделены три основные фазы проектирования: 1) изучение возможностей; 2) предварительное проекти­ рование; 3) детальное проектирование. На каждой из фаз отмечено от 6 до 10 "шагов", включающих свои особые "процессы", "источники информации", "решения" и "продукты" [100] .

13

Недостатки, присущие

работам по изучению проектирования,

прежде

всего

отражаются

на

состоянии

дел

в области

выработки

критериев оценки проектных решений.

 

 

 

 

Общие принципы, составляющие оснозу

оценочных

критериев

в отечественных работах,

соответствую т

'Типовой методике опре­

деления

экономической

эффективности

капитальных вложений

и

новой

техники

в

народном

хозяйстве С С С Р '. Они конкретизиро­

ваны в Инструкции СН 423-71 Госстроя СССР.

 

 

Практика архитектурного проектирования

показы вает,

что мно­

гие

технические,

эксплуатационные, эстетические и другие ка­

чества

проекта,

рождаемые

в процессе

творческого поиска,

не

учитываются

действующими

методиками технико-экономнческои

оценки проектов. С целью ликвидации недостатков, присущих оце­ ночному экономическому критерию, были проведены и ведутся многочисленные разработки, авторы которых пытаются расширить

диапазон технико-экономических

показателей

и совместить их

с натуральными

и эстетическими

показателями.

С тремясь полнее

охарактеризовать

проектное решение, авторы

изучают объекты

проектирования с позиции комплексных, системных представлений.

В есьма детализированная интерпретация

комплексного

подхода

встречается в

виде критерия 'интегрального к ач еств а '

С32 ] И

'комплексного

критерия кач еств а ' [82]. Во

всех подобных рабо­

тах оценочный критерий проекта готового здания или промышлен­ ного изделия есть отношение совокупности свойств (потреби­ тельной стоимости) к комплексному экономическому показателю .

Главная трудность применения таких критериев состоит в не­ возможности заранее учесть все полезные свойства будущего объ­

екта и долю приносимого

им национального дохода. Сопоставление

ценностных, а

также

натуральных

показателей рассматриваемого

решения с

соответствующим

'э та л о н о м ' (идеальным решением)

не всегда

целесообразно,

так как

эталоны, как правило,

отра­

жают

вчерашний день,

и сравнение

с ними не стимулирует

поиск

прогрессивных, новаторских решений.

Идея эталона наиболее ясно

выражена

в определении оптимальности, данном

в книге

'Э коно­

мисты

и

математики

за круглым столом ' [891

'П ринятая

цель

назы вается

критерием оптимальности, и решение, наилучшим об­

разом

удовлетворяющее

требованиям этого критерия,

является

оптимальны м '.

Следуя

этому определению, авторы многих работ

предлагают

сходные

способы

математического

формулирования

оптимума

(эталона) и методы

варьирования проектных

парам ет­

ров, позволяющих приблизить

решение к оптимальному

[78, 93, 122]

Известны

различные

подходы

к

использованию

объективных

оценочных

критериев,

которые

развивают в своих

работах авторы

14

из ЦНИПИАСС (б.Гипротиса), ЦНИИпромзданий, Промстройпроекта, КиевЗНИИЭП и других организаций. В этих подходах для реали­ зации критериев предполагается широкое применение электронных вычислительных машин (ЭВМ ).

Из зарубежных работ по исследованию критериев оптималь­ ности в проектировании наиболее интерсны 'В ведение в проекти­

рование'

(М .Азимов) ,

'М етод

системного

проектирования'

(Д .К .Д ж оунз), 'А нализ соотношения стоимость

- эффективность'

(Д .С .Ф илдс),

'М одели в практике

проектирования' (С .А .Грегори ),

'М атем атические

методы в

проектировании' (М.Крейчиржик)

и др.

[100,

123, 106,

И З ,

54].

 

 

В

целом

ряде

работ

помимо объективных

критериев предла­

гается использовать также субъективные критерии, которые отра­

жают

конкретный опыт проектировщика в

виде 'экспертны х оце­

н о к ', обобщающих

коллективное мнение

специалистов высокой

квалификации.

 

 

 

 

 

 

Внесение субъективных

критериев в процедуру

оценки

эффек­

тивности проектных

решений

('экспертны е

оценки ')

берет

начало

с внедрения так называемых 'субъективных вероятностей"

в ме­

тодах

исследования

операций ( Е.С .Вентцель,

А.Кофман, Т .С аати )

[21, 53, 70-]. Субъективные вероятности -

это

числа, назначаемые

проектировщиками или экспертами в соответствии с принятой си­ стемой балльной оценки. Они позволяют выразить в количествен­ ной форме отношение специалиста к представленному проекту или

какой-либо его

стороне. Наиболее ранний

пример использования

прогностических

критериев при

экспертизе

— процедура 'взвеш и ­

ван ия' проектных

параметров по

методике Р.Кржичковского [1251

Другой подход - статистическое определение 'функций риска'при

экспертизе

принимаемого решения

(Г.Чернов и Л .М озес)

[87] *

Если

в начале

50-х годов

субъективные вероятности использо­

вались

как

критерии сугубо оценочной процедуры, то сейчас они

взяты

на

вооружение

прогнозистами.

На экспертных

оценках,

включающих

субъективные

вероятности,

основано до

80%

всех

оправдавших

себя

на

практике методов

прогноза. Например,

при

разработке

программы

космических полетов

'А пполон'

(США)

использовались

прогностические

системы

'П а т т е р н ',

'Ф ей м '

и др.

основанные

на субъективных

суждениях

и оценках

 

экспер­

тов [84 ].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*Этот подход был развит применительно к экспертизе архитектурных проек­ тов в работах Л. д. Ванда [ 7<S].

15

Использование

субъективных

критериев

при

оценке архитек­

турного

проекта

основано на

следующем. Реш ая

творческую за ­

дачу,

архитектор

не только

комбинирует

проектные параметры

(что характерно

для машинного варьирования), но одновременно

меняет

саму постановку задачи,

постепенно

исчерпывая первона­

чальные требования, углубляясь

в рассмотрение

будущих состоя­

ний всей системы проекта. При этом открываются такие возмож ­ ности и источники эффективности решений, которые нельзя уви­ деть вне непосредственного творческого процесса проектирования. При этом архитектор оперирует субъективными критериями про - ектирования в виде требований, учитывающих специфические усло­ вия, методы и средства проектных разработок (включая архитек­ турно-композиционные средства). Такие критерии составляют ос­

нову

'с и н теза формы'

[96 ],

'логики эстетического предпочтения'

[120]

и 'систем атического

м етода '

[97].

 

Анализ

приведенных выше работ

показы вает, что в

рамках

системного

подхода

существуют

два

противоположных

подхода

к роли, которую играют для проектирования существующие нормы, эталоны и образцы проектных решений. Одни авторы считают, что

проектная

деятельность

подчинена внешним

целям и имеющимся

образцам,

наработанным в сфере культуры;

другие же полагают,

что эта деятельность как

'проектирую щ ая' принципиально не сво­

дима к тем видам и формам активности человека, которые детер­

минированы внешними, наперед заданными

критериями. В этом

втором

случае

проектирование

выступает

как

целеполагающая

деятельность,

выдвигающая

новые критерии и создающая новые

культурные

нормы

даже

в

тех

случаях,

когда

осущ ествляются,

казалось

бы,

давно

известные, 'п р о сты е '

вещи;

дом

для жилья,

оболочка

для

производства

или

предмет

бытового

назначения

(стул, стол,

посуда)[Э9 , 12 8].

 

 

 

 

 

проекти­

 

Нам представляется бесспорным, что в .архитектурном

ровании диалектически связаны между собой

конкретная

цель об­

щ ества и средства ее

достижения,

которые

в

свою очередь восхо­

дят

к

еще более фундаментальным движущим силам

социально-

экономического развития -

п р о и з в о д с т в у

и п о т р е б л е н и ю .

Мы

считаем ,

что

архитектурно-строительное

проектирование

играет роль организующего начала в процессе преобразования ис­ ходной жизненной ситуации с ее разнохарактерными требованиями

вновую жизненную ситуацию. При этом не просто выполняются

предъявленные

вначале требования, но

и с о з д а ю т с я

н о в ы е

к а ч е с т в а и

ц е н н о с т и , которые

принципиально не

могут

'* быть предсказаны до и вне осуществления самого проектного про-

16

цесса. Это позволяет представлять проектную деятельность архи­

тектора

в

виде

'главн ого

объединяющего

цен тра' (К .А .И ванов),

в котором

 

' с х о д я т с я

и р а з р е ш а ю т с я

в с е п р о т и в о ­

р е ч и я

 

с и с т е м ы

а р х и т е к т у р ы ,

но н е в х а о т и ч е ­

с к о м

их

п е р е п л е т е н и и ,

а под

знаком

главной

дилеммы

архитектуры,

д и л е м м ы

МИНИ-МАКСА'.*

Осознание

главной

закономерности

строения

объекта

во

взаимосвязи с процессом

его

создания

-

это важнейшая предпосылка и реальнейшая почва

для

системного

рассмотрения

архитектурно-строительного про­

екта

[ 45 ].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Противоречия

в

системе

архитектурного

сооружения разре­

шаются

приведением

в соответствие

всех

подсистем компоновки

здания. Это достигается непосредственно в процессе творческого

архитектурно-строительного проектирования.

Залогом

принци­

пиальной

совместимости,

сводимости подсистем в

единое целое

является

стремление

архитектора придать зданию

организован­

ность,

разумно

объединить

и

разъединить его

элементы

и части

в компонуемом

пространстве.

 

 

 

 

 

Так

проявляется одна

из

главных системных закономерностей

архитектурного проекта, определяющая его назначение -

интегри­

ровать

 

и одновременно дифференцировать пространство,

упорядо­

чивать

 

социальные

процессы,

которые будут

осущ ествляться в

создаваемом сооружении и вносить в них материальную структур­

ность

(закон

'интеграции-дифференциации социальных процессов

материально-пространственными

средствам и ' по

К .А .Иванову).

Систему

промышленного

здания

мы

предлагаем

разделять на

следующие

три

подсистемы:

 

 

 

 

 

 

 

п е р в а я

п о д с и с т е м а

(рис.1)

-

'Э ксплуатируем ая

орга­

низованность

здан ия ' (Э О З), как правило, определяется

при со­

ставлении

задания

на проектирование

технологами,

ответствен ­

ными

за внедрение

передовых

методов

производства

на будущем

предприятии. В ходе проектирования она претерпевает пространст­ венные изменения, согласуясь с другими подсистемами;

в т о р а я п о д с и с т е м а (рис.2) - 'О рганизованность компо­ нуемого п ространства' (ОКП) определяется архитекторами в про­ цессе проектного поиска решений, обеспечивающих наилучшее сочетание технологического оборудования, строительных конструк­ ций и всех помещений здания;

*Формула МИНИ-МАКСА К. И. Иванова в обобщенном виде:

А (архитектура) - максимум Функции и Эстетики минимум Материала и Труда

I7

Г#'\

рву ■ЧЯ С- <

. -.1

Ч!',ДЛЬ; :оГО с .' ЛА

т р е т ь я п о д с и с т е м а (рис.З) - "Возводимая организован­ ность здания" (ВОЗ) определяется инженерами-строителями путем

выявления однородных

видов

конструкций, их

расположением

и взаимосвязью в объеме

здания

с однородными

блоками обору­

дования, нто является основным условием при определении спосо­ бов организации и технологии строительного производства.

 

Основанием

для вычленения

подсистем, принятых в настоящей

работе,

является рассмотрение

компоновочного решения промыш­

ленного

здания

как

одного из

 

источников повышения эффектив­

ности

капитальных вложений и улучшения условий труда

на

про­

ектируемом предприятии.

 

 

 

 

 

 

 

В Директивах XXI У съезда

КПСС по пятилетнему плану раз­

вития народного хозяйства СССР на 1971-1975 гг.

отмечены

сле­

дующие

направления

повышения

эффективности капитальных

вло­

жений в строительство: 1) передовая технология на

проектируемых

предприятиях;

2) совершенные

 

технологические,

строительные

и архитектурно-планировочные решения; 3)

передовая организация

и технология строительного производства.

 

 

 

 

 

Системный подход

к проектированию

промышленных

зданий -

это

наиболее

универсальный

и

прогрессивный

способ

анализа

и

формирования проектных решений. В последующем будет

пока­

зано, как с помощью метода, исходящего из предлагаемого здесь

расчленения

промышленного здания

на подсистемы , проектиров­

щик может

осущ ествлять компоновку

с учетом отмеченных выше

направлений

повышения эффективности

проектных решений.

2. Структурный анализ подсистем

Деление проектируемого здания на подсистемы , аналогичные указанным выше - ЭОЗ, ОКП и ВОЗ, было начато в работах, по­ священных оптимизации проектных решений с применением ЭВМ. Анализ подсистем основан на представлении компоновочных реше­ ний в виде структур, т .е. элементов, их связей и отношений, вы­ раженных в наглядной изобразительной форме.

Рассм отрим основную методологическую канву разработанной институтом "Гипротис" методики выбора оптимального варианта проектных решений одноэтажных промышленных зданий?*

*Автор во в-ремя работы в Рипротисе являлся ответственным исполнителем по указанной выше теме в 1964-1967 гг, (серия 6-98 плана исследовате -ьг.кпх, проектных и экспериментальных работ, связанных с внедрением новой . ■■■•ники в строительство Госстроя СССР) [36 j .

19

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ