Метод лучевой диаграммы.

Метод лучевой диаграммы рассматривается здесь как представитель группы методов, использующих для сравнения вариантов критерии равной значимости.

Достоинства: Наглядность метода. Пригоден для иллюстрации анализируемых вариантов, его простота и наглядность в несложных случаях может иметь преимущества перед методами анализа иерархий, квалиметрии, отклонения от «идеального» объекта.

Недостатки:

1) При большом количестве сравнений объектов – наглядность теряется, поэтому число показателей и вариантов, которое принимается во внимание, ограничено.

2) Все показатели принимаются с одинаковой значимостью. Но в реальности это часто не так, и при сравнении вариантов нужно учитывать их весомость.

3) Учет весомости предполагает построение лучей на неравных угловых расстояниях друг от друга. Из-за этого метод плохо формализуется и нуждается в дополнительной проработке.

Метод минимума отклонений от «идеального» объекта.

Для сравнения вариантов за основу взят некий искусственно синтезированный «идеальный» вариант для автоматического ранжирования конкурентноспособности эффективных вариантов, имеющих минимальные отклонения от синтезированного.

Достоинства:

1) Учитываются количественные критерии без ограничения их числа.

2) Метод хорошо формализуется.

Недостатки:

1) Для использования метода необходимо иметь не менее двух вариантов, все показатели их должны быть представлены в количественной норме.

2) Отсутствует доказательность того, что синтезированный «идеальный» вариант действительно может быть использован как образец для подражания. Некоторые показатели могут быть несовместимы в одном варианте.

- 92 -

3) Метод ненаглядный.

Метод квалиметрического анализа.

Это метод количественной оценки качества проектов, в котором качество рассматривается как некоторое сложное свойство объекта, то есть свойство, которое можно декомпозировать(разложить) на менее сложные свойства. Декомпозиция ( построение «дерева свойств») может продолжаться до тех пор, пока сложное свойство не будет выражено через простые свойства, измеренные непосредственно физическими величинами (длина, стоимость, вес ит.д.). Метод дает шкалу сравнения выбираемых вариантов между эталонными и браковочными показателями.

Достоинства:

1) Метод позволяет оценивать качество конкретного объекта без привлечения объектов- аналогов, т.е. определить абсолютное достоинство рассматриваемого объекта.

2) Метод работает с количественными и качественными критериями, их число не ограничивается.

Недостатки:

1) Метод хорошо проработан, но слабо формализован. Этот недостаток устраним.

2) Метод ненаглядный.

Метод анализа иерархий.

Это метод количественной оценки качества проекта по иерархии («дерева свойств» как и в квалиметрии) критериев с помощью шкалы относительной важности и попарном сравнении критериев каждого уровня декомпозиции свойств объекта с выведением интегральной оценки приоритета в интервале 0-1.

Достоинства:

1) Метод работает с количественными и качественными критериями, их число не ограничивается.

2) Метод формализован.

Недостатки:

1) Метод ненаглядный.

2) Метод не предлагает сравнений с браковочными и эталонными решениями.

Стоит отметить, что формирование системы критериев с применением любого из рассмотренных методов- неформальная процедура, осуществляемая экспертами, и

зависящая от их квалификации, опыта, таланта, интуиции.

Рассмотрим «метод анализа иерархий» на примере многофункционального общественного здания административного назначения со встроенной гостиницей.

- 93 -

Прежде всего следует оговорить, что оба варианта, удовлетворяют базовым нормативным требованиям, предъявляемым к зданиям, а именно:

- по функциональным процессам;

- по ОПР;

- по КР;

- по архитектурно-художественным решениям;

- по санитарно-гигиеническим требованиям;

- по противопожарным требованиям;

- по климатологическим условиям;

- по социально-экономическим условиям.

Проанализировав все требования к зданию, необходимо рассмотреть те, которые могут подвергаться улучшению (или оптимизации) в конкретном, рассматриваемом проекте, поскольку в реальном проектировании не все требования могут подвергаться изменению, многие параметры в проекте остаются неизменными, т.е. константами.

Экономические критерии как более универсальные для проекта (стоимостные показатели строительных материалов, конструкций, оборудования и трудозатраты по их монтажу) могут оставаться в перечне критериев всех вариантов. Как одних из основополагающих для проблемы окупаемости

- 94 -

Из вышесказанного можно сформировать основной блок критериев:

- по улучшению функционального процесса

- по улучшению ОПР (компактность помещений и выделение коммерческих площадей)

- по архитектурно-художественной выразительности здания

- по улучшению санитарно-гигиенических условий (увеличение комфортности)

- по противопожарным требованиям

- по безопасности (защите от чрезвычайных ситуаций)

- по экономическим показателям ( стоимость, трудозатраты, расход материалов, эксплуатационные расходы)

Ставя глобальную задачу как «Оптимальность проектного решения» путем улучшения всех возможных требований верхнего уровня иерархии, можно объединить некоторые взаимосвязанные требования первого уровня, в единый укрупненный блок.

Например, функциональный процесс часто диктует компоновку помещений, то есть

объемно-планировочное решение здания (а значит и на пути эвакуации), что влияет и на архитектурную выразительность здания, поэтому эти проблемы можно объединить на 1-ом уровне в единый блок критериев и дифференцировать их (т.е. декомпозировать сложное свойство в более простое) на следующем уровне. Санитарно-гигиенические

- 95 -

критерии часто связаны с условиями пребывания людей в здании и с условиями эксплуатации ограждающих конструкций. Они часто выделяются в отдельный блок. Третьим критерием первого уровня как правило являются экономические вопросы. Если в проектировании здания есть какие- то особые условия, то перечень критериев 1-го уровня может, конечно, и измениться.

В представленном примере административного здания со встроенной гостиницей рациональным было принято рассмотреть следующие критерии для двух вариантов:

Иерархия критериев

Критерий К₀- формулирует глобальную цель достижения наиболее оптимального объемно-планировочного решения общественного здания.

Второй уровень иерархий представляет критерии, конкретизирующие глобальный критерий и отражающие требования соответствия проектного решения трем основным показателям:

К₁- Функциональные и объемно-планировочные;

К₂-Санитарно-гигиенические;

К₃-Экономические.

На третьем уровне расположены критерии, детализирующие интегральные критерии второго уровня, а именно:

- 96 -

К₁₁- Удобство расположения помещений;

К₁₂- Компактность здания;

К₁₃- Использование прилегающей к зданию территории;

К₂₁- Уровень естественного освещения ;

К₂₂- Периметр наружных стен;

К₂₃- Расположение мокрых зон относительно наружных стен;

К₃₁- Расход материалов;

К₃₂- Стоимость строительства;

К₃₃- Стоимость эксплуатации.

Для составления матриц использованы показатели проектов, соответствующие критериям третьего уровня:

1 ) 1вар - зал для игры на бильярде находится в общей зоне пользования ;

К₁₁

2вар - в отдельном административном блоке находится зал для игры на бильярде и зал релаксации ;

Считаю, что умеренное превосходство первого варианта над вторым (ставлю степень 3)

2)

1вар - 20,5 пог.м;

К₁₂

2вар - 42,882 пог.м ;

Сравнивалось расстояние от самого удаленного помещения до ближайшего бильярдного зала. В первом варианте человек быстрее попадет в зал, значит этот вариант компактнее. Считаю, что умеренное превосходство над вторым вариантом (ставлю степень 3)

1вар - нет площади для автостоянки;

3 ) К₁₃

2вар - имеется площадь для автостоянки ;

Считаю, что значительное превосходство второго варианта над первым (ставлю степень 7)

4) 1вар -нет темных зон;

К₂₁

2вар - есть 1 темная зона;

Сравнивалась естественная освещенность коридора. В первом варианте темных зон нет.

Считаю, что умеренное превосходство первого варианта (ставлю степень 3)

5) 1вар -149,6 м.пог ;

К₂₂

2вар - 192,6 м.пог ;

- 97 -

В первом варианте ограждающих конструкций меньше, значит снижаются расходы на эксплуатацию (отопление) и материал. Считаю, что умеренное превосходство над вторым вариантом (ставлю степень 3)

6) 1вар - нет примыканий мокрых зон к наружной стене ;

К₂₃

2вар - есть примыкания к наружной стене ;

Примыкание мокрых зон к наружной стене приводит к образованию конденсата. Поэтому

первый вариант существенно превосходит второй (ставлю степень 5)

7) 1вар -149,6 м.пог;

К₃₁

2вар -192, 6 м.пог.

Из за увеличения площади ограждающих конструкций - увеличивается расход материалов, строительства и эксплуатации (ставлю степень 3).

8) 1вар -299,2 тыс.руб;

К₃₂

2вар - 385,2 тыс.руб.

Предположим, что на 1 м. пог. ограждающих конструкций (наружные стены) затрачивается 2тыс рублей. Считаю, что первый вариант умеренно превосходит, (ставлю степень 3)

9) 1вар -748 тыс.руб;

К₃₃

2вар -963 тыс.руб.

Предположим, что на эксплуатацию 1 п.м затрачивается в год 5 тыс. руб. Считаю, что первый вариант умеренно превосходит, (ставлю степень 3)

Рассмотрим теперь метод интегрирования критериев.

В нем мы применяем упрощенный математический аппарат для рассмотренного выше метода иерархии критериев. Воспользуемся уже построенной иерархией, но оценивать оптимальность проектного решения будем другим математическим аппаратом и привлекая оценки проектов по шкале сравнения их степени превосходства

относительно базового выполнения нормативных требований к проекту .

Так как разные свойства имеют различную значимость для той или иной задачи, то необходимо определить весомость полученных показателей. Важность критериев будем оценивать важностью всех критерией в целом относительно вышележащего уровня.

- 98 -

Для определения коэффициентов весомости воспользуемся аналогичной, как и в анализе иерархии, шкалой относительной важности (значимости).

Для этого по экспертным оценкам вычисляются средние значения коэффициентов весомости для каждого критерия (например: К₁₁, К₁₂,К₁₃). Вычисляется сумма средних оценок для этой же группы. Каждая средняя оценка делится на эту сумму, получаются нормированные для

данной группы значения, сумма которых равна единице( каждый последующий уровень является общей принятой равно 1 характеристикой для последующего декомпозированного уровня). Это процедура повторяется для каждой группы.

Например, эксперты рассматривают группу К₁ и ее показатели К₁₁, К₁₂,К₁₃). Эксперты считают, что удобное расположение помещений (К₁₁) имеет существенную значимость для К₁, чем критерии К_12, К₁₃, поэтому ему они ставят оценку 5. Критерии К₁₂,К₁₃ по отношению к К₁ имеют умеренную значимость, поэтому им эксперты ставят оценку 3.

Далее подсчитаем весовые коэффициенты. Для этого найдем сумму оценок всей группы

- 99 -

(К₁₁+К₁₂+К₁₃=5+3+3=11). Затем каждую оценку показателя будем делить на сумму оценок - получим весовой коэффициент. (Для К₁₁=5/11=0,46; К₁₂=3/11=0,27; К₁₃=3/11=0,27). Сумма весовых коэффициентов должна равняться 1.Такая процедура проводится и для других критериев. Далее рассматривается превосходство вариантов над нормативными требованиями. Для этого будем использовать шкалу относительного превосходства:

Шкала относительного превосходства над базовым (удовлетворяющим СНиП) уровнем
Качественное определение	Интенсивность относительной важности
Не превышает нормы	1 ( 0%)
Превышает нормы	2 (30%)
Существенное превышает нормы	3 (60%)
Значительно превышает нормы	4 (90%)

Заполняем таблицу. Первая колонка заполняется основными критериями оценки (К₁, К₂, К₃ и т.д.). В колонки А, В, Д - заносится вес (значимость) критериев. В колонки Б, Г, Д – заносится оценка, поставленная свойству по шкале относительного превосходства над базовым уровнем).

Для варианта № А(1):

	А	Б	В	Г	Д	Е
1	0,46	3	0,27	3	0,27	2
2	0,27	3	0,27	3	0,46	3
3	0,33	4	0,33	3	0,33	3

Производим расчет по формуле:

,

где , , - коэффициенты весомости, соответствующие свойствам на втором уровне.

Для варианта №В (2):

	А	Б	В	Г	Д	Е
1	0,46	2	0,27	2	0,27	3
2	0,27	2	0,27	2	0,46	2
3	0,33	3	0,33	2	0,33	2

- 100 -

Производим расчет по формуле:

,

где , , - коэффициенты весомости, соответствующие свойствам на втором уровне.

,

Вариант вариант №1 лучше.

Вывод: Вариант №1(А) превышает базовый уровень по шкале относительного превосходства на 56, 8% и превосходит вариант №2(Б) на 13% процентов.

Вариант №1(А) оказался наиболее оптимален в проектных решениях. Но метод интегрированных критериев менее трудоемок, позволил оценить качество конкретного объекта в сравнении с выполнением базовых норм (т.е. определить абсолютное достоинство каждого рассматриваемого варианта объекта), так и в сравнении с другим (т.е. на сколько или во сколько раз один объект лучше другого относительно базовых норм). Этот метод схож с квалиметрическим, но в интегрированных критериях мы не определяли эталонные и браковочные значения показателей свойств (E_i, B_i), коэффициент сохранения эффективности объекта (k) . Все это мы можем оговорить в показателе «Стоимость эксплуатации» в иерархии критериев.

Список использованных источников:

1. В.М. Батырев. Вокзалы. - М.: СИ, 1988 г.- 215 с.

2. Т.И. Иванова, В.Б.Мартиров под ред. Д.т.н., проф. Т.А.Белаш. – Архитектурный ансамбль железной дороги Петербург-Москва. – С.-П.: серия «Мир вокзалов», 2001г. – 95с.

3. Здания на железнодорожном транспорте. Под общей ред. И.В. Лукащика. - М.: Транспорт. 1971 г. -215 с.

4. Здания и сооружения на транспорте. Под ред. Г.И. Глушкова. - М.: Транспорт, 1976 г.-310 с.

5. Рекомендации по проектированию вокзалов. ЦНИИП Градостроительства.- М.: ГУП ЦПП, 1997 г.-60 с.

6. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Под ред. В.М. Предтеченского

Том II. Основы проектирования. – М.: СИ, 1976 г. -215с.

7. Серков Б.П. Капитальный ремонт промышленных зданий.- М.:МИИТ, 1997 г.-107с.

8. СНиП 2.08.02-89* Общественные здания и сооружения. -М: Госстрой, 1989 г.

9. СНиП 23-01-99 Строительная климатология. –М: Госстрой России, 1999 г.

10. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. –М: Госстрой России, 2004 г.

- 101 -

11. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение.–М: Минстрой России,

1995 г.

12. СП 23-103-2003. Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций

жилых и общественных зданий. –М: Госстрой России, 2004 г. – 89 с.

13. А.П.Гаврюшин, И.С.Коршунова, Н.П. Пинская, Б.П. Серков, И.Д. Столбова.

Информационные технологии в проектировании зданий и сооружений.

Методические указания для выполнения лабораторных работ.– М.:МИИТ,2002 г.

14. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия. –М: Госстрой, 1985 г.

15. И.С.Кошунова, И.Д.Столбова. Метрология, сертификация, стандартизация.

Методические указания к лабораторным работам. -М.: МИИТ, 2009 г. -39 с.

16.Отраслевые нормы технологического проектирования (ОНТП) железнодорожных

вокзалов для пассажиров дальнего следования. М.: МПС России, - 1998 г.

17.СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и

сельских поселений. Изд. 1994г.

18.СНиП 2.08.02-89* Общественные здания и сооружения. Изд. 1993г.

19.СНиП 2.09.04-87* Административные и бытовые здания. Изд. 1995г.

20.СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий и сооружений.

21.СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение.

22.СНиП 32-01-95 Железные дороги колеи 1520 мм.

23.ГОСТ 9238-83 Габариты приближения строений и подвижного состава железных

дорог колеи 1520 (1524) мм. Инструкция по применению габаритов приближения

строений. Габариты приближения строений, подвижного состава и междпутья

существующих линий при скорости движения 164-200 км/ч Руководящие

технические материалы (РД)

_{24. .} Проектирование среды жизнедеятельности с учетом потребностей

инвалидов и маломобильных групп населения. Изд. 1994г.

25.СП 41-101-95 Проектирование тепловых пунктов.

26.ПБ 105-95 Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и

пожарной опасности.

27.ВНТП 05-97/МПС Определение категорий помещений и зданий предприятий и

объектов железнодорожного транспорта по взрывопожарной и пожарной опасности.

28.НПБ 110-96/МВД России Перечень здании, сооружении, помещении и

оборудования, подлежащих защите автоматическими установками тушения и

обнаружения пожара.

29.РД 32.15-91 Нормы искусственного освещения объектов железнодорожного

транспорта.

30. В.Н. Мастаченко. Методы выбора вариантов проектных решений зданий и

сооружений. Учебное пособие. М.: МИИТ,1994 г. -52 с.

-102 -