Александр Руденко

Часть зданий и сооружений в нашей стране находится в ограниченно-работоспособном и даже аварийном состоянии после взрывного воздействия, а также в связи с их высоким физическим износом. Профессор кафедры организации строительства СПбГАСУ Александр Руденко предложил новый комплексный подход к их восстановлению, обеспечивающий высокую эффективность, безопасность, информативность, удалённую оценку результатов работ на всех этапах производства. Беседуем с ним о сути и новизне подхода.

– Что именно вы исследуете в своей научной работе?

– Тема моей НИР – «Организация ремонтно-восстановительных работ зданий после взрывного воздействия на основе комплексного подхода с использованием лазерного сканирования, нейросетевого и 4D-моделирования». Она выполняется в рамках гранта СПбГАСУ 20-НПР-25. В работе проведён аналитический обзор фундаментальных теоретических положений физических процессов взрывного воздействия на преграды. Исследованы существующие подходы по прогнозированию степени повреждения зданий с уточнением математической модели расчёта. Исследованы факторы, влияющие на продолжительность и качество работ по восстановлению и ремонту объектов строительства, а также возможный характер повреждений и категорий технического состояния зданий после взрывного воздействия. Предложен организационно-технологический механизм восстановления и ремонта объектов строительства.

Актуальность и научно-практическая значимость исследования определяются тем, что в настоящее время внешним взрывным воздействием повреждено существенное число зданий в Брянской, Белгородской, Курской, Ростовской, Волгоградской, Саратовской областях и в новых регионах России. Кроме того, находящиеся на балансе объекты капитального строительства имеют высокую степень физического износа. Так, по данным Росстата 2023 года, износ не менее 257,4 миллиона квадратных метров строений административного, производственного и жилого назначения превысил 66 процентов.

Организация восстановления и ремонта зданий в этих условиях требует иного – комплексного подхода, обеспечивающего высокую эффективность, информативность, безопасность, удалённый доступ к оценке результатов на всех этапах работ и многоканальность доступа к результатам. Это может быть реализовано на основе этапов как комплекса «планирование-контроль», так и комплекса инструментальных средств – лазерного сканирования, нейросетевого и 3D-моделирования, что к настоящему времени исследовано и проработано недостаточно.

В научно-исследовательской работе определены, сгруппированы и ранжированы наиболее значимые факторы, влияющие на продолжительность и качество восстановления и ремонта. Выполнен регрессионный анализ и разработана математическая модель воздействия факторов на эффективность строительно-монтажных работ (СМР). С использованием средств нейросетевого моделирования сформирован алгоритм планирования производства СМР по методам критических работ (КР), непрерывного использования ресурсов (НИР) и непрерывного освоения фронтов работ (НОФР). На основании указанного ранее, разработаны предложения по планированию и контролю выполнения СМР с применением комплекса средств лазерного сканирования, нейросетевого и 4D-моделирования.

– В этом как раз состоит новизна вашего исследования?

– По результатам выполнения НИР разработаны положения, представляющие научную и практическую значимость: во-первых, скорректирована конструктивно-математическая модель прогнозной оценки степени повреждения и технического состояния здания с учётом параметров взрывного воздействия; во-вторых, разработана регрессионно-аналитическая модель учёта воздействия значимых факторов на продолжительность и качество восстановления и ремонта; в-третьих, разработана организационно-технологическая модель восстановления и ремонта объектов строительства на основе инструментальных средств – лазерного сканирования, 4D- и нейросетевого моделирования; в-четвёртых, разработан агрегированный «объектно-узловой» метод восстановления и ремонта объектов строительства на основе оптимальных конструктивных и организационно-технологических решений с расчётом по каждому предложенному решению таких базовых пространственно-технологических и ресурсных параметров, как количество фронтов работ и захваток, мощность потока, норма выработки, трудоёмкость, трудозатраты, расход строительных материалов, сметная стоимость работ; в-пятых, разработан программно-информационный комплекс календарного планирования и динамической корректировки ремонта объектов строительства в интегрированной среде PyCharm языка программирования Python, что позволяет определять продолжительность работ по методам НИР, МКР, НОФР, а также их организационно-технологическую надёжность.

Таким образом, предлагается комплексный подход, позволяющий интерактивно реализовывать процессы планирования и контроля как единой системы с возможностью динамической корректировки СМР при их выполнении. Во всём перечисленном – суть новизны исследования.

– В каких основных направлениях возможно использовать предполагаемые результаты вашего исследования?

– В науке полученные зависимости позволяют прогнозировать последствия взрывного воздействия и возможные категории технического состояния зданий в зависимости от предполагаемой мощности и вида ударно-взрывного воздействия на здание. Предложенный агрегированный подход, информационная и организационно-технологическая модели восстановления и ремонта позволят смоделировать все производственные параметры и характер их зависимостей. В реальном строительстве применение результатов исследования позволит существенно повысить эффективность планирования и мониторинга СМР с использованием методов НИР, МКР, НОФР с учётом рисков при их реализации. В учебном процессе полученные результаты целесообразно использовать при изучении дисциплин, рассматривающих техническое обследование объектов капитального строительства, техническую эксплуатацию зданий и сооружений, организацию, планирование и управление в процессе ремонтно-восстановительный работ.