Высотное здание как большая и сложная система
|
Высотное здание большого объема, оснащенное дорогим техническим оборудованием, которое возводится с применением прогрессивных технологий и организации работ в относительно короткие сроки и к которому предъявляются более высокие эстетические и экономические требования, является качественно иным по сравнению с малоэтажным зданием, выполненным из традиционных строительных материалов и элементов, оснащенным более простым оборудованием. Переход к более высокому качеству строительства представляет собой проблему, при решении которой можно применить более сложный системный подход. Решение объекта (функциональное назначение, архитектурное и конструктивное решения) и его эксплуатация зависят от внешних факторов, которые изменяются и усложняются. При дальнейшем рассмотрении высотного здания как объекта будут применяться характерные черты системного анализа: рассмотрение системы с различных точек зрения, ввод в систему различных уровней, определяющих приоритет и важность критерия; взаимосвязь отдельных подсистем; разработка блок-схемы. При проектировании высотного здания важно представить его в виде нескольких различных систем, учитывающих разные точки зрения. Затем эти системы разделяют на логические подсистемы (части, элементы) и устанавливают взаимодействие с внешними факторами. При изменении точки зрения обычно меняют элементы и характер влияния внешних факторов. Элементы находятся во взаимосвязи между собой и с внешними факторами. Главная цель получение оптимальных результатов при соблюдении деленных условий и взаимосвязи. Приведем некоторые примеры разработки систем для здания. На рис. 3.1 представлены некоторые возможные типы систем и их разделение на конкретном объекте. Каждое решение зависит от взгляда исследователя.  Здание как архитектурное сооружение представляется тремя подсистемами: функциональное назначение, архитектурное решение, конструктивное решение. Этим подчеркивают, что три составляющие (признака) находятся в тесной взаимосвязи, их нельзя рассматривать отдельно, самостоятельно. Эта точка зрения является особенно важной на стадии проектирования. Здание как строительный объект состоит из различных конструктивных частей, например подготовленная строительная площадка, несущие конструкции, инженерное оборудование зданий, технологическое оборудование, — это производственная точка зрения. Здание как часть капитального строительства находится на пересечении двух самостоятельных систем, а именно системы заказчика-потребителя и системы подрядчиков (поставщиков). С точки зрения статического расчета возможно разделение на подсистемы — несущие и ненесущие конструкции. При более узкой точке зрения специалистов возможно разделение на статическую подсистему, воспринимающую нагрузки от силы тяжести, и на стабилизирующую подсистему, обеспечивающую устойчивость здания, и т.п. Процесс эксплуатации здания может быть разделен по этапам на следующие подсистемы; приемка здания и оборудования, экспериментальная эксплуатация, собственно эксплуатация, содержание, ремонт, ликвидация.  Для системы пожарной безопасности здания (рис. 3.2) можно ввести следующие подсистемы: расположение объекта, планировочное решение, противопожарная защита, конструкции, материалы, оборудование. Эти подсистемы можно дальше разделить на части (элементы). Первые три подсистемы позволяют определить параметр пожарной нагрузки. Эти два параметра представляют собой необходимые условия, на основе которых определяется сопротивляемость конструкции. В качестве внешних факторов в системе пожарной безопасности здания принимают строительную площадку, функциональное назначение здания, нормы противопожарной безопасности. Если технически невозможно обеспечить или если выполнение этих требований экономически неоправдано, то необходимо изменить первоначальные параметры. Системный подход можно применять на любом уровне для надсистем, систем и подсистем. На отдельных уровнях возможна конкретизация целей до разной степени подробности (микроцель и макроцель). Такой подход обладает следующими преимуществами: различные уровни определяют уровень нашего познания, глубину изучения свойств, внутренних структур и реакций отдельных составляющих системы; сосредоточение на необходимых методических средствах (проектная задача — проектное задание — рабочий проект); возможность выполнения каждого решения. При рассмотрении объекта ’’здание” можно ввести иерархию систем с учетом окружающей среды, как это представлено на рис. 3.3. В направлении увеличения уровня можно, например применительно к несущим конструкциям, различать следующие уровни:  - надсистема — строительное (архитектурное) сооружение, которая включает основные подсистемы, а именно функциональное назначение, архитектурное решение, конструктивное решение; - системы — строительный объект (конструкции), который является материальной системой архитектурного сооружения (в нашем случае объектам является здание); - подсистемы — несущие конструкции, которые совместно с остальными Подсистемами (подготовленная строительная площадка, конструкции, техническое оборудование зданий) образует строительный объект; - части несущих конструкций, например фундаменты, вертикальные и горизонтальные конструкции, которые образуют подсистему несущих конструкций; - элементы несущих конструкций, из которых выполняются части несущих конструкций (плиты, балки, связи и т.п.). На рис. 3.3 указаны разделы книги, в которых рассматривают здания, их подсистемы и части и внешние факторы. Далее здание будет проанализировано как архитектурное сооружение с точки зрения проектировщика несущих конструкций и так, чтобы проектировщику стало ясно как несущие конструкции включаются в высшую систему, и чтобы он при проектировании учитывал соседние системы и внешние факторы. Затем рассматривают несущие конструкции с точки зрения конструктивного решения, статического расчета и материально-технологического решения. Далее рассматривают внешние факторы конструктивно-статических систем. В качестве внешних факторов приняты методы проектирования, нагрузки и воздействия. Далее представлены горизонтальные, в разд. 7 вертикальные конструкции. Такой подход направлен от общего к частному, от надсистемы к подсистемам, частям, элементам. |
