Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
Бережный Александр Юрьевич
ЗАВИСИМОСТЬ КОМПЛЕКСНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ОТ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ ОЦЕНКЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
05.23.19 лЭкологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва - 2012
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный строительный университет
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
апидус Азарий Абрамович.
Официальные оппоненты: Енговатов Игорь Анатольевич, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО Московский государственный строительный университет, профессор кафедры строительства тепловых и атомных электростанций.
Инчиков Андрей Павлович, кандидат технических наук, ФГБУ Всероссийский ордена Знак Почета научно-исследовательский институт противопожарной обороны Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, ведущий научный сотрудник специального отдела.
Ведущая организация Ц Закрытое акционерное общество Моспромстрой.
Защита диссертации состоится л31 мая 2012 г. в 16-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.138.07 при ФГБОУ ВПО Московский государственный строительный университет по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, ауд. №9 Открытая сеть.
С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО Московский государственный строительный университет.
Автореферат разослан л апреля 2012 г.
Учёный секретарь
диссертационного совета Потапов Александр Дмитриевич
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. Одной из наиболее острых международных проблем является проблема улучшения окружающей человека природной среды. Научно-технический прогресс привел не только к появлению новых эффективных технологий, но и к увеличению техногенного воздействия на природу, а также к существенному расходованию невозобновляемых природных ресурсов. Среди множества видов хозяйственной деятельности человечества можно выделить два вида, соизмеримых с природными процессами по масштабам возникающих воздействий и последствий - это сельское хозяйство и строительство, без которого невозможно комфортное и безопасное существование, а также иная другая деятельность человека.
В современных научных теориях по экологической безопасности строительства основное внимание уделяется глобальному воздействию строительной продукции на окружающую среду. В качестве основной техногенной единицы принимается готовый строительный объект, для которого определяется конечное множество факторов, оказывающих существенное воздействие на экосистему. Поскольку процесс строительного производства, по сравнению с природными процессами, является краткосрочным и воздействия, развитию которых он способствует, носят временный характер, то таким воздействием от строительного производства принято пренебрегать. Такой подход автор считает некорректным, поскольку в последние десятилетия участилась практика реализации крупномасштабных инвестиционно-строительных проектов, продолжительность которых превышает 2-3 года. Следовательно, актуальной проблемой является разработка новой методики, которая сможет учитывать развитие экологического воздействия за все время строительного производства, мониторинг текущего состояния экосистемы, а также удовлетворить потребность отрасли в управлении воздействием строительства на окружающую среду в течении всей продолжительности процесса строительного производства.
Для успешного управления экологическим состоянием экосистемы необходимо уметь количественно определить и сравнивать значение каждого из влияющих факторов. Для решения этой задачи широко используется системный подход, который позволяет выявить на более низком уровне иерархии составные части или предпосылки вредного фактора, взаимосвязь с другими факторами, а также количественное или качественное значение.
Целью диссертационной работы является разработка методики комплексной оценки воздействия строительных процессов на окружающую среду на основе разработанного комплексного параметра - экологической нагрузки EL, а также создание математического аппарата для определения численного значения предлагаемого многофакторного критерия.
Поставленная цель достигается решением следующих задач:
- анализ существующих подходов к оценке воздействия строительства на окружающую среду (ОВОС), выявление недостатков и определение направлений для совершенствования способов комплексной оценки;
- обоснование методологической системотехнической схемы исследования для оценки экологической нагрузки, возникающей при реализации строительного проекта на базе анализа его структурных модулей;
- выбор, структуризация, ранжирование факторов и параметров, влияющих на формирование экологической нагрузки;
- определение зависимости комплексного показателя экологической нагрузки от организационно-технологических решений;
- разработка алгоритма оценки экологической нагрузки.
Объект исследования - объекты капитального строительства, строительное производство, строительные процессы и технологии.
Предмет исследования - организационно-технологические решения при производстве строительно-монтажных работ и их взаимодействие с абиотическими факторами.
Теоретические и методологические основы исследования включает системотехнику строительства, системный анализ, метод анализа иерархий, информационные технологии, экспертные методы, математическую статистику и методы теории планирования эксперимента. Используются положения, содержащиеся в трудах отечественных и зарубежных ученых в области системотехники строительства и экологической безопасности строительства, в частности: Лапидуса А.А., Теличенко В.И., Потапова А.Д., Слесарева М.Ю., Большеротова А.Л., Щербина Е.В. и др.
Научная новизна исследования заключается в том, что впервые предложено использовать понятие производственно-технологический модуль в экологической безопасности строительства, а также использование показателя эффективности организационно-технологических решений для оценки экологической нагрузки, возникающей в процессе строительного производства, на окружающую среду.
Выносимые на защиту результаты, имеющие научную новизну:
- понятие производственно-технологический модуль в экологической безопасности строительства;
- комплексный показатель экологической нагрузки EL;
- концепция использования показателя эффективности организационно-технологических решений для оценки экологической нагрузки строительной системы на окружающую среду;
- гиперболическая зависимость экологической нагрузки от эффективности организационно-технологических решений;
- модель распределения экологической нагрузки во времени.
Практическая значимость работы. Полученные в диссертации результаты и метод оценки позволяют строительным организациям осуществлять экологически обоснованное управление строительным производством с точки зрения минимизации негативного воздействия вредных производственных факторов на окружающую среду; результаты исследования могут применяться для обоснования выбора генподрядной организации при проведении конкурсов, так как критерий выбора основан не только на профессиональной компетенции но и на лаккуратности производства, о чем может сообщить показатель экологической нагрузки, подтверждаемый статистическими данными выполненных объектов. Практическая значимость подтверждается внедрением полученных результатов.
Апробация результатов исследования. Положения диссертационной работы обсуждались на заседаниях кафедры Техническое регулирование, представлены на Международной научно-практической конференции Южный архитектурно-строительный форум 2011 (г. Краснодар, 2011 г.), Научной юбилейной конференции МГСУ Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании (г. Москва, 2011г.) и на Международном конгрессе Опыт и задачи развития строительной отрасли в условиях саморегулирования (г. Ярославль, 2012 г.).
Внедрение результатов исследования. Экспериментальная проверка и практическое внедрение результатов работы осуществлялось в Закрытом акционерном обществе МОСПРОМСТРОЙ в рамках реализации в 2009 - 2012 г.г. строительства ряда объектов различного назначения.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 7 научных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка использованной литературы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении показаны актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования.
Первая глава диссертации посвящена описанию необходимости введения и оценки нового комплексного показателя - экологическая нагрузка, а также анализу существующих методик оценки воздействия строительства на окружающую среду.
В современном мире термин лэкологическая безопасность строительства (ЭБС) понимается как совокупность технических, технологических, экономических, правовых, организационных, информационных воздействий не наносящих ущерба окружающей человека среде, здоровью человека и качеству его жизни. Исходя из этого определения можно заключить, что основной задачей ЭБС является предотвращение или минимизация воздействия на окружающую среду и человека вредных производных факторов, возникающих в процессе строительного производства. Предотвратить значит предвидеть, а предвидеть значит управлять. Таким образом, для управления воздействием такого рода необходимо воспользоваться инструментами, которые позволяют не только измерить уровень воздействия, но и контролировать его состояние в процессе производства. Поскольку строительное производство является очень крупной и сложной системой, то в ЭБС необходимо учитывать сочетание большого количества факторов, что говорит о необходимости введения комплексного показателя, позволяющего количественно представить и обобщить величину воздействия на окружающую среду. Такой подход позволит производить сравнения различных строительных проектов или организационно-технологических решений (ОТР) по степени экологической безопасности.
В качестве такого комплексного показателя автором предлагается использовать экологическую нагрузку (EL - environmental load). Согласно международному экологическому стандарту ISO серии 14000, экологическая нагрузка является показателем, определяющим уровень негативного воздействия на окружающую среду таких факторов как: выбросы в атмосферу, воду, почву, потребление энергии, материальных ресурсов и т.п. Экологическая нагрузка определяется в рамках термина воздействие строительства на окружающую среду (ОВОС), под которым понимается любое отрицательное или положительное изменение в окружающей среде, полностью или частично являющееся следствием строительной деятельности, проявляющееся как экологический фактор.
В теории и практике экологической оценки используется множество разнообразных методик, позволяющих производить ОВОС. Результат сравнительного анализа существующих методик представлен в табл. 1. Данные методы обладают рядом общих недостатков, к числу которых можно отнести такие, как:
- отсутствие учета зависимости между строительными процессами и экологическим воздействием;
- отсутствие представления о распределении во времени воздействия от вредных факторов;
- ограниченность методов по возможности использования в качестве средств поддержки принятия решений;
- сложность одних методов и чрезмерная простота других;
- универсальность применения метода (для всех типов экосистем);
- неточность оценки;
- субъективизм оценки.
В рамках разработанной концепции А.Л. Большеротовым, за основной критерий устойчивости и безопасности экосистемы (ЕКО) принимается нерушимость естественного биотопа основного биоценоза для рассматриваемой экосистемы и ее способность к восстановлению при антропогенном воздействии на нее. Таким образом можно выделить два основных типа экосистем: естественная и искусственная. В данной работе, в качестве ограничения, будут рассмотрены строительные объекты, которые создаются исключительно в искусственной экосистеме. Следовательно, согласно табл. 2, основным критерием экологичности или безопасности для искусственной экосистемы является повышение качества жизни и здоровья человека.
Соответственно нормирование вредных производственных факторов следует производить с учетом их негативного воздействия на организм человека и его психологическое состояние.
Сравнительный анализ методов ОВОС Табл. 1
Название метода | Достоинства | Недостатки | Область применения |
Экспертная оценка | - Минимальный объём исходной информации. - Простота процедуры оценки. | Субъективизм оценки. | - При отсутствии исходных данных. - Предварительный прогноз. |
Компьютерные экспертные системы | - Оперативный анализ информации. - Возможность оценки различных сценариев. | - Привязка к накопленным данным. - Сложность. | - Для альтернативной оценки в крупных проектах. - При непрерывном мониторинге. |
Наложение карт и географические информационные системы (ГИС) | - Доступность и простота получения информации. - Хорошая визуализация информации. | - Учитываются только прямые воздействия. - Не динамичны во времени. - Не учитывают продолжительности воздействия. | Для выбора площадки строительства. |
Контрольные списки (таблицы) | Простота для понимания. | - Не оценивают косвенное и опосредованное воздействие. - Нет учета детерминированности между деятельностью и воздействием. - Субъективизм. | - Для выбора площадки. - Для выбора приоритетов оценки. |
Матрицы | - Отражают связи между деятельностью и воздействием. - Излишняя детализированность информации. | - Объемность информации. - Неясность приоритетов. - Опасность двойного учета. - Не выделено прямое, косвенное и опосредованное влияние. | Для подготовки исходной информации. |
Сети | - Детерминизм между деятельностью и воздействием. - Учет косвенного воздействия. | Сложность. | Для предварительного анализа. |
Бальная оценка | - Комплексность оценки. - Простота подхода. | - Субъективизм. - Не точность. | Вариант оценки. |
Единый критерий оценки экологического состояния системы Табл. 2
/ | Естественная экосистема | Искусственная экосистема |
ЕКО (единый критерий оценки экологического состояния системы) | - Нерушимость естественного биотипа и основного биоценоза. - Способность к восстановлению при антропогенном воздействии. | Повышение качества жизни и здоровья человека. |
Во второй главе диссертации представлена основная методологическая база применимая к исследованию поставленной проблемы - выявлению характера зависимости комплексного показателя экологической нагрузки EL от эффективности организационно-технологических решений OTP, а также разработки не ее основе методики оценки воздействия строительства на окружающую среду.
В научных исследованиях разработано множество различных методов, предложено идей и теоретических подходов, требующихся для развития, теоретического исследования и обобщения современного и зарубежного опыта по экологической безопасности строительства. Из них для решения поставленных в диссертационном исследовании задач выбраны следующие инструменты:
- системотехнические основы;
- информационные технологии;
- методология планирования эксперимента;
- метод анализа иерархий.
Теоретической основой для обоснования данного подхода к рассмотрению строительного объекта как структуры, ее моделирования и проектирования может служить системная методология, наиболее полно реализованная в системотехнике строительства. Таким образом, строительную систему можно представить как совокупность всех этапов строительного процесса и его участников, имеющую объектно-ориентированную направленность и реализуемую в условиях воздействия установленных факторов внешней среды. Схематичная формализация проекта, выделение в его составе структурных элементов позволяет создать модель, которая может быть подвергнута дальнейшему исследованию. Анализ модели позволяет сделать вывод о наличии в структуре устойчивых связей - это позволяет рассматривать их как стандартные самостоятельные элементы и изучать поведение всей системы, исследуя её отдельны части.
В качестве основного составляющего элемента строительной системы вводится понятие о производственно-технологическом модуле (ПТМ), который представляет собой совокупность групп процессов, объединенных технологической последовательностью и функциональным назначением, направленных на создание строительных конструкций, строительно-технологических элементов и инженерных систем.
Метод анализа иерархий (МАИ), разработанный Т. Саати, позволяет определить весовые характеристики ПТМ и входящих в их состав экологических факторов и соответственно. Суть метода заключается в попарном сравнении модулей (факторов) и выявления степени их влияния на конечный комплексный показатель экологической нагрузки. По сравнению с методом экспертной оценки, МАИ обладает такими преимуществами как: высокая достоверность результатов при незначительной трудоемкости.
Информационный подход к ОВОС реализуется путем обеспечения управленческой системы качественной, достоверной и актуальной информацией, внедрением эффективных методов ее обработки.
Третья глава диссертации посвящена аналитическим аспектам разработки метода оценки воздействия строительства на окружающую среду и системы показателей, используемых при этом.
Учитывая недетерминированный, вероятностный характер параметра экологической нагрузки EL, для выявления характера зависимости от влияющих факторов было решено использовать для моделирования многофакторные регрессионные зависимости, построенные на основе применения вероятностно-статистических методов исследования.
Для сокращения исследуемых вариантов реализации строительного проекта используются методы математической теории планирования эксперимента - т.е. процедура выбора числа и условий проведения исследований, необходимых и достаточных для решения поставленной задачи с требуемой точностью.
Решения многих оптимизационных и прогнозных задач связано с использованием полиномов второго порядка. В общем виде, при учете k влияющих факторов, полное квадратичное уравнение регрессии имеет вид:
(1) |
где расчетное значение выходного параметра; коэффициенты уравнения регрессии; кодированные значения факторов.
Для планирования эксперимента, желательно, чтобы исследуемые факторы имели количественную оценку. При отсутствии такой возможности, эксперимент можно планировать и по качественным показателям, однако для этого необходимо предварительно разработать шкалу для оценки факторов в условных баллах. В табл. 3 приведена расшифровка значений качественных параметров для таких факторов как: организационно-технологические решения , категория строительного объекта и строительные материалы.
Кодированные значения факторов Табл. 3
N | Факторы | Уровни варьирования факторов | |||
Натуральный вид | Код. вид | -1 | 0 | +1 | |
1 | Организационно- технологические решения | Z1 | отсутствуют | присутствуют | присутствуют, экологически-оптимальны |
2 | Категория строительного объекта | Z2 | особоопасный и технически сложный | уникальный | типовой |
3 | Строительные материалы | Z3 | материал строения И отделки НЕЭКОЛОГИЧЕН | материал строения ИЛИ материал отделки НЕЭКОЛОГИЧЕН | материал строения И материал отделки ЭКОЛОГИЧЕН |
С целью сокращения числа опытов было принято решение использовать близкий по свойствам D-оптимальный трехуровневый композиционный план, который состоит из опытов полного факторного эксперимента (ПФЭ) вида 2k (при ), к которым добавляют опыты в центре плана и в звездных точках, расположенных на осях фиктивного пространства.
В условиях отсутствия статистических данных по реально построенным строительным объектам, недостаток исходных информационных ресурсов был восполнен за счет экспертных оценок. Для получения исходных данных был разработан вариант опросного листа, в котором группе экспертов (состоящей из четырех человек) предлагалось оценить в условных баллах от 0 до 100 величину экологической нагрузки для каждого из 15-ти возможных вариантов строительных объектов, характеризующихся сочетанием влияющих факторов.
Статистической обработке по композиционному плану подвергались средние значения оценок экспертов по каждой точке плана. В результате было получено уравнение регрессии вида:
yi = 15,88 - 8,59Z1 - 6,66Z2 - 8,59Z3 + 19,75Z12 + 21,02Z22 + 12,98Z32 - 4,44Z1Z2 - 4Z1Z3 - 4,44Z2Z3 | (2) |
Характер зависимости (2) экологической нагрузки от принятых во внимание факторов изображен на рис.1. Условием построения такого типа зависимости является фиксирование всех факторов, кроме одного (z1, организационно-технологические решения), на среднем уровне. Полученная кривая имеет свойства, близкие к функции вида . На основании проведенного анализа, можно утверждать, что между параметром экологической нагрузки EL и организационно-технологическими решениями ОТР существует обратная, гиперболическая зависимость. Т.е. снижение значения параметра Z1 приводит к увеличению значения параметра EL.
Для того чтобы рассчитать значение экологической нагрузки EL для некого строительного объекта, необходимо вычислить значения параметра Z1 (организационно-технологические решения). В дальнейших расчетах параметр Z1 будем обозначать как TD (technical decision). Таким образом, полученная зависимость записывается в виде формулы:
(3) |
Для определения значения TD для некого строительного объекта необходимо воспользоваться методологией системотехники строительства и произвести декомпозицию строительного объекта на ПТМ и осуществить сбор значений по каждому из них.
Рис.1. График зависимости EL - Z1.
Структура строительного объекта, на примере возведения жилого здания, может быть представлена в виде таких производственно-технологических модулей как:
- подземная часть; - надземная часть, - несущие конструкции; - ограждающие - конструкции; - внутренняя отделка помещений; - электрика и слабые токи; - ТГиВ; | - ВиВ; - вертикальный транспорт; - системы безопасности; - кровля; - фасады; - благоустройство; - наружные инженерные сети. |
Данные, характеризующие ПТМ, интегрируются в общую структуру, описывающую объект. В случае изменений в каком-либо ПТМ произойдет воздействие на соответствующий параметр на выходе рассматриваемой системы и отразятся на качестве всего строительного объекта. К таким изменениям могут относиться решения по организации труда, по использованию современных материалов и новых технологий.
Для построения математического выражения для определения значений TD применим методику моделирования факторных систем. Пусть существует некоторая функция , характеризующая изменение результативного показателяи факторы , от которых зависит функция . Задана функциональная взаимосвязь результативного показателя с набором факторов вида:
(3) |
где: результативный показатель;
совокупность функционально-зависимых факторов.
Полагаем, что зависимость между факторами линейная, и с учетом - значение параметра организационно-технологических решений для i-го ПТМ. Тогда выражение (3) приобретает вид:
(4) |
где: комплексный показатель, характеризующий организационно-технологические решения по всему строительному объекту; весовая характеристика i-го ПТМ.
В свою очередь, в состав каждого i-го ПТМ входит конечное множество производственных факторов , которые определяют величину tdi. Поскольку факторы между собой не равнозначны, необходимо ввести параметр , который позволяет учитывать значимость фактора, определяет его весовую характеристику. Тогда зависимость tdi от определяется выражением:
(5) |
Таким образом, подставляя выражение (5) в выражение (4), получаем уравнение математической модели для определения TD в общем виде:
(6) |
Подставляя полученное выражение (6) в (3), получаем уравнение математической модели для определение комплексного показателя экологической нагрузки EL в общем виде:
(7) |
Знание обобщенного показателя экологической нагрузки EL позволяет определить степень воздействия строительной системы на экосистему, что может стать инструментом оценки экологичности организационно-технологических решений во время строительства. Очевидно, что максимальному значению экологической эффективности принимаемых решений должно соответствовать минимальное значение экологической нагрузки. Таким образом, основной задачей экологической безопасности строительства является создание таких производственных условий, при которых значение экологической нагрузки стремиться нулю.
Для определения весовых характеристик модулей и факторов необходимо проанализировать структуру, полученную c помощью декомпозиции строительного проекта. Метод анализа иерархий, предложенный Т. Саати, позволяет получить из количественных суждений группы (т.е. из относительных величин, ассоциируемых с парами факторов) множества весов и , ассоциируемых с отдельными факторами и модулями соответственно.
Пусть совокупность факторов. Количественные суждения о парах факторов представляются матрицей размера вида:
, | (8) |
где: суждение эксперта, соответствующее значимости фактора по сравнению с , определяется с помощью шкалы соотношений свойств, представленной в таблице 4.
Тогда матрица будет иметь вид:
(9) |
Элементы определены по следующим правилам:
- если , то при , следовательно матрица является обратно-симметричной;
- если суждения экспертов таковы, что имеют одинаковую с относительную важность, то , ; в частности, для всех .
Шкала соотношений свойств Табл. 4
No п. п. | Степень значимости | Условное обозначение | Характеристика |
1 | 1 | q1 <=> q2 | q1 и q2 одинаково значимы. |
2 | 3 | q1/q2 как 3/1 | q1 по значимости незначительно превосходит q2. |
3 | 5 | q1/q2 как 5/1 | q1 по значимости существенно превосходит q2. |
4 | 7 | q1/q2 как 7/1 | q1 по значимости сильно превосходит q2. |
5 | 9 | q1/q2 как 9/1 | q1 по значимости абсолютно превосходит q2. |
6 | 2, 4, 6, 8 | Промежуточные значения между вышеперечисленными величинами | |
В четвертой главе нашли отражение результаты экспериментальной апробации и внедрения теоретических положений, разработанных в предыдущих разделах исследования, описываются методы управления системой влияющих факторов и пример практической реализации метода.
Результаты исследования использовались в работе ряда фирм, осуществляющих проекты, связанные со строительством объектов недвижимости в г. Москве и г. Краснодаре - ЗАО МОСПРОМСТРОЙ, ЗАО СУИпроект, ЗАО ЛАКИСТРОЙ.
На предварительном этапе внедрения для оценки адекватности полученной математической модели были определены значения экологической нагрузки для ряда объектов, возведенных в последние года перечисленными выше компаниями.
В дальнейшем метод оценки использовался при сравнительном анализе экологической эффективности ОТР по строительству рада объектов различного функционального назначения. Для каждого из потенциальных объектов строительства были выделены, в соответствии с первой ступенью алгоритма, влияющие факторы и определены их фактические значения. С помощью группы экспертов и метода анализа иерархий была создана шкала, которая позволяет оценить экологическую эффективность организационно-технологических решений. Поскольку в основу метода заложено предположение, согласно которому воздействие на экосистему от вредного экологического фактора будет иметь место на строительной площадке если ему не будут противодействовать ограничения, создаваемые соответствующими организационно-технологическим процедурами, то эффективность ОТР будет оцениваться по критерию минимизации такого воздействия. Для некоторых факторов, таких как загрязнение атмосферы и шум, существует измеренные предельно допустимые концентрации и порог звукового давления, следовательно задача данного исследования в отношении таких факторов создания градуированной бальной шкалы, которая позволит установить соответствие между ПДК и ОТР. Шкала качественных критериев переменных для оценки экологической эффективности организационно-технологических решений представлена в виде таблицы 5.
Шкала качественных критериев переменных для оценки эффективности организационно-технологических решений Табл. 5
No п.п. | Вредный производственный фактор | Условное обозначение | Возможное значение (баллы) | Качественный критерий присвоения значения |
1 | Загрязнение атмосферы | q1 | 0 | Решения по снижению загрязнения отсутствуют, загрязнения >2,0ПДК |
1 | Предусмотрены решения, обеспечивающие (1,2-2,0)ПДК. | |||
2 | Предусмотрены решения, обеспечивающие (0,8-1,2)ПДК. | |||
3 | Предусмотрены решения, обеспечивающие 0,8ПДК. | |||
2 | Шум | q2 | 0 | Решения по снижению загрязнения отсутствуют, загрязнения >45Дба |
1 | Предусмотрены решения, обеспечивающие 40-45Дба. | |||
2 | Предусмотрены решения, обеспечивающие 35-40Дба. | |||
3 | Предусмотрены решения, обеспечивающие 30Дба. | |||
3 | Строительный мусор | q3 | 0 | 1. Не предусмотрены решения по сбору строительного мусора. 2. Не предусмотрены решения по вывозу строительного мусора. |
1 | 1. Предусмотрены точки сбора строительного мусора. 2. Строительный мусор вывозится нерегулярно. | |||
2 | 1. Строительный мусор вывозится регулярно. 2. Точки сбора строительного мусора предусмотрены в недостаточном кол-ве. | |||
3 | 1. Предусмотрены в достаточном кол-ве точки сбора строительного мусора. 2. Строительный мусор вывозится регулярно. | |||
4 | Загрязнение почвы | q4 | 0 | Решения по обеспечению защиты почв отсутствуют. |
1 | Решения по обеспечению защиты почв присутствуют. | |||
5 | Бытовой мусор | q5 | 0 | 1. Не предусмотрены решения по сбору бытовых отходов. 2. Не предусмотрены решения по вывозу бытовых отходов. |
1 | 1. Предусмотрены точки сбора бытовых отходов. 2. Бытовые отходы вывозятся нерегулярно. | |||
2 | 1. Бытовые отходы вывозятся регулярно. 2. Точки сбора бытовых отходов предусмотрены в недостаточном кол-ве. | |||
3 | 1. Предусмотрены в достаточном кол-ве точки сбора бытовых отходов. 2. Бытовые отходы вывозятся регулярно. | |||
6 | Санитарные зоны | q6 | 0 | Отсутствуют временные санитарные зоны |
1 | 1. Временные санитарные зоны присутствуют в недостаточном кол-ве. 2. Санитарные зоны обуслуживаются регулярно. | |||
2 | 1. Временные санитарные зоны присутствуют в достаточном кол-ве. 2. Санитарные зоны обуслуживаются регулярно. |
Значения вредных производственных факторов представлены в таблице 6.
Таблица значений вредных факторов Табл. 6
No п.п. | Наименование | Фактор | Значение (баллы) |
1 | Загрязнение атмосферы | q1 | 1 |
2 | Шум | q2 | 1 |
3 | Строительный мусор | q3 | 1 |
4 | Загрязнение почвы | q4 | 1 |
5 | Бытовой мусор | q5 | 2 |
6 | Санитарные зоны | q6 | 1 |
На следующем этапе были определены весовые характеристики производственно-технологических модулей, на которые была произведена декомпозиция строительного объекта. Значения весовых характеристик представлены в таблице 7.
Таблица весовых характеристик ПТМ Табл. 7
No п.п. | Наименование | ПТМ | Вес |
1 | Ограждающие конструкции | m1 | 0.25 |
2 | Несущие конструкции | m2 | 0.15 |
3 | Основание и фундамент | m3 | 0.15 |
4 | ТГиВ | m4 | 0.15 |
5 | ВиВ | m5 | 0.15 |
6 | Вертикальный транспорт | m6 | 0.05 |
7 | Электрика и слабые токи | m7 | 0.1 |
Таким образом, имея представление о значениях факторов, весовых характеристик ПТМ, можно построить модульный календарный план, который может дать полное представление о значении экологической нагрузки и ее распределении во времени. Поскольку строительные производственные процессы осуществляются по поточному принципу, то при проецировании ПТМ на временную ось, значения ПТМ, находящихся в одном промежутке времени, будут суммироваться. Это позволяет построить график изменения экологической эффективности ОТР и, соответственно, график изменения экологической нагрузки (Рис. 2).
Рис. 2. Модульный календарный план. График изменения экологической эффективности ОТР. График изменения экологической нагрузки.
Характерные точки графика и их значения представлены в таблице 8. Приведенные в этой таблице данные позволяют построить график зависимости экологической нагрузки от эффективности организационно-технологических решений (El-TD). График демонстрирует обратную зависимость экологической нагрузки EL от эффективности организационно-технологических решений TD. На рисунке 3, опытная кривая представлена под номером 1, а идеальная - 2 (полученная по формуле (3)). Таким образом, основная задача управления экологической нагрузкой на строительном производстве сводится к оптимизации значений опытной кривой, т.е. обеспечить максимальное сближение со значениям кривой 2.
Табл. 8
Точка | td | EL,% |
т.1 | 1.05 | 95.2 |
т.2 | 2.8 | 35.7 |
т.3 | 1.75 | 57.1 |
т.4 | 1.05 | 95.2 |
т.5 | 2.1 | 47.6 |
т.6 | 2.35 | 42.6 |
т.7 | 1.2 | 83.3 |
т.8 | 0.25 | 99.9 |
т.9 | 0.1 | 99.9 |
Представление распределения значений экологической нагрузки EL при оценке воздействия строительства на окружающую среду в виде кривой 2, определяемой сочетанием влияющих факторов, позволяет получить дополнительный инструмент для принятия решения при реализации строительного проекта.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
- Теоретически обосновано и экспериментально доказано необходимость внедрения и использования комплексного показателя экологической нагрузки EL для определения величины воздействия строительства на окружающую среду.
- В результате исследования, было установлено, что зависимость комплексного показателя экологической нагрузки EL от эффективности организационно-технологических решений TD носит гиперболический характер. Соответственно, чем выше значение TD, тем ниже значение экологической нагрузки EL.
- Использование методологии системотехники строительства при оценке воздействия строительства на окружающую среду позволяет получить графическое представление о распределении экологической нагрузки ПТМ.
- Получено представление о распределение экологической нагрузки во времени, а также определены максимальное и минимальное значение локальных экологических нагрузок (el i-того производственно-технологического модуля).
- Полученные в диссертации результаты и метод оценки позволяют строительным организациям осуществлять экологически обоснованное управление строительным производством с точки зрения минимизации негативного воздействия вредных производственных факторов на окружающую среду.
- Результаты исследования могут применяться для обоснования выбора генподрядной организации при проведении тендеров, так как критерий выбора основан не только на профессиональной компетенции но и на степени лэкологичности производства, о чем может сообщить показатель экологической нагрузки, подтверждаемый статистическими данными выполненных объектов.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
- Бережный А.Ю. Системотехника строительства как теоретическая основа для оценки обобщенного показателя экологической нагрузки при возведении строительного объекта. Техническое регулирование. Строительство, проектирование и изыскания, № 10 (11), М., 2011г., стр. 50-52.
- Бережный А.Ю. Формирование информационной базы данных для системы оценки экологической эффективности организационно-технологических решений в процессе строительного производства. Техническое регулирование. Строительство, проектирование и изыскания, № 1, М., 2012г., стр. 42-43.
- апидус А.А., Бережный А.Ю. Математическая модель оценки обобщенного показателя экологической нагрузки при возведении строительного объекта. М., Вестник МГСУ №2 2012 г., стр. 30-33.
- Бережный А.Ю., Сайдаев Х. Л.-А., Использование комплексного показателя экологической нагрузки при выборе подрядной организации. Техническое регулирование. Строительство, проектирование и изыскания, № 1, М., 2012 г., стр. 26-27.
- апидус А.А., Бережный А.Ю. Управление качеством строительного объекта посредством оптимизации производственно-технологических модулей. Строительные материалы, оборудование, технологии ХХ1 века, № 11, М., 2010г., стр. 4-5.
- янг О.П., Бережный А.Ю. Экономическая и организационная стратегии развития саморегулируемых организаций в строительстве. Техническое регулирование. Строительство, проектирование и изыскания, № 1, М., 2010г., стр. 38-40.
- Бережный А.Ю., Шмелев С.С., Информационное обеспечение технического регулирования на примере строительного портала Стройкомпас Техническое регулирование. Строительство, проектирование и изыскания, № 1 (2), М., 2011г., стр. 48-50.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям