Włodzimierz Martinek

Dr hab. inż. bud. ląd.

Prof. nzw. Politechniki

Warszawskiej

„Technologia i organizacja robót budowlanych”

1. Ogólne zagadnienia działania w budownictwie

1.1. Działalność budowlana jako element zaspokajania potrzeb społecznych.

Każda działalność gospodarcza odbywa się dla ludzi i przez ludzi. Znaczy to, że przyczynę każdej działalności wywołują ludzie, działalność tę prowadzą i z tej działalności korzystają. Działanie inżyniera budownictwa w całości podporządkowuje się temu schematowi. Odbywa się ona w społeczeństwie które definiuje się jako: “ogół ludzi pozostających we wzajemnych stosunkach wynikających z ich udziału w pracach produkcyjnych” lub jako: “ogół obywateli danego kraju, okręgu, miasta itp.”. Ten ogół obywateli zajmuje się między innymi wytwarzaniem dóbr materialnych czyli świadomym i celowym przystosowaniem zasobów i sił przyrody dla potrzeb człowieka czyli produkcją. W społeczeństwie produkcja musi być zorganizowana w sposób właściwy (tzn. spełniający wiele kryteriów).

Podmioty działania i ich zasoby i działanie muszą podlegać zasadzie ekonomiczności, która głosi, że w procesie działania nabytki były większe od ubytków. Termin gospodarka zwykle bywa uzupełniony przymiotnikiem określającym jaki zakres obejmuje. Może być więc gospodarka rodzinna, gospodarka określonej instytucji lub gospodarka narodowa - dotycząca działań w całym kraju lub narodzie.

Użyty termin “zasoby” określa elementy stosowane do osiągnięcia celu, są to zwykle materiały, narzędzia, energia w różnej postaci i ludzie.

Gospodarkę narodową podzielono umownie na dwie strefy, tj.:

- strefę produkcji materialnej,

- strefę obejmującą działalność pozamaterialną.

Stosowany w Polsce tradycyjnie podział gospodarki jest czterostopniowy i obejmuje kolejno:

- działy,

- gałęzie,

- branże,

- przedsiębiorstwa.

W strefie produkcji materialnej wyróżnia się następujące działy:

- przemysł,

- rolnictwo,

- budownictwo,

- leśnictwo,

- transport i łączność,

- handel.

W strefie produkcji niematerialnej wyróżnia się natomiast:

- gospodarkę mieszkaniową i komunalną,

- oświatę i wychowanie,

- kulturę i sztukę,

- ochronę zdrowia, opiekę społeczną i kulturę fizyczną,

- finanse i ubezpieczenia.

Budownictwo jako część gospodarki narodowej dzieli się na gałęzie:

- budownictwo ogólne,

- budownictwo produkcyjno-usługowe,

- budownictwo specjalistyczne,

- jednostki geologiczne,

- jednostki geodezyjno-kartograficzne,

- jednostki projektowania budowlanego, technologicznego i urbanistycznego,

- jednostki pomocnicze budownictwa.

Można napotkać, poza definicją budownictwa - jako części gospodarki narodowej, definicje:

- techniczną, która mówi że: “budownictwo jest to technika, technologia i organizacja wznoszenia, odbudowy, rekonstrukcji, przebudowy, rozbudowy, konserwacji, remontu oraz rozbiórki budowli”;

- społeczną, która mówi: “budownictwo jest wynikiem pracy społecznej nad przystosowaniem przyrody do potrzeb człowieka przez tworzenie budowlanych składników sztucznego środowiska człowieka”;

- ekonomiczną, która mówi: “budownictwo jest to dziedzina produkcji materialnej, której celem jest zaspokajanie potrzeb produkcji i spożycia przez wytwarzanie budowlanych składników majątku trwałego i ich utrzymywanie w stanie używalności”.

Wspólną cechą tych definicji jest ukazanie roli budownictwa w zaspokajaniu potrzeb człowieka.

Potrzeba - bywa zwykle określana jako: okoliczność zniewalająca do postępowania tak a nie inaczej, konieczność, mus lub niezbędność.

Psychologia i socjologia wyróżniają dwa rodzaje potrzeb tj.:

- potrzeby niższego rzędu (zwane potrzebami biologicznymi lub wywołanymi popędami pierwotnymi np. głodem),

- potrzeby wyższego rzędu, występujące po zaspokojeniu potrzeb rzędu niższego.

Jedne i drugie potrzeby są częściowo zaspokajane przez budownictwo.

Wytworem budownictwa będzie więc zarówno kurna chata, jak i nowoczesny budynek mieszkalny, budynek teatru operowego, pomnik itp.

Możliwość zaspokajania przez budownictwo potrzeb szczególnie wyższego rzędu wiąże się ściśle z dziedziną działalności człowieka zwaną architekturą.

Architektura jest gałęzią sztuki, której tworzywem materialnym są budowle. Twórczość architektoniczna polega na dążeniu do zaspokajania potrzeb artystycznych człowieka za pomocą dzieła budowlanego oraz innych elementów środowiska materialnego (np. architektura ogrodów itp.).

Ze względu na rodzaj zaspokajanych potrzeb społecznych oraz różnych przepisów formalnych budownictwo można podzielić na wiele sposobów. Dość często stosowanym podziałem jest podział na budownictwo inwestycyjne i nieinwestycyjne.

Za budownictwo inwestycyjne rozumie się tę część budownictwa, która tworzy nowe składniki majątku trwałego społeczeństwa, czyli nowe budowle. Nie trudno domyślić się, że budownictwo nieinwestycyjne to prowadzenie robót na budowlach istniejących (o ile te działania nie powodują zasadniczej zmiany wielkości, wartości lub charakteru budowli).

W budownictwie nieinwestycyjnym wyróżnia się:

- roboty naprawcze (naprawy główne, bieżące i konserwacje),

- adaptacje,

- modernizacje,

- odbudowy itp.

Z kolei budownictwo inwestycyjne dzieli się wg różnych kryteriów, z których jednym z podstawowych jest kryterium ekonomiczne w którym funkcje wznoszonej budowli umieszczają je bądź w sferze produkcyjnej bądź nieprodukcyjnej.

Kontynuując dalej ten podział można wznoszone obiekty przypisać do działów, a następnie gałęzi gospodarki narodowej.

Wg kryterium technicznego obiekty budowlane dzieli się w świetle prawa budowlanego, na:

- budynki wraz z instalacjami i urządzeniami technicznymi,

- budowle stanowiące całość techniczno-użytkową wraz z instalacjami,

- obiekty małej architektury.

Budynkiem nazywamy obiekt budowlany, który jest trwale związany z gruntem, wydzielony z przestrzeni za pomocą przegród budowlanych oraz posiada fundamenty i dach.

Budowlą nazywamy obiekt budowlany nie będącym budynkiem lub obiektem małej architektury, jak lotniska, drogi, linie kolejowe, mosty, estakady, tunele, sieci techniczne, wolnostojące maszty antenowe, budowle ziemne, fortyfikacje, instalacje przemysłowe, budowle sportowe, cmentarze, pomniki, a także części budowlane urządzeń technicznych (kotłów pieców przemysłowych i innych urządzeń) oraz fundamenty pod maszyny i urządzenia, jako odrębne pod względem technicznym części przedmiotów składających się na całość użytkową.

Obiektem małej architektury nazywamy niewielkie obiekty budowlane a w szczególności:

- obiekty kultu budowlanego jak: kapliczki, krzyże przydrożne i figury,

- posągi, wodotryski i inne elementy architektury ogrodowej,

- obiekty użytkowe służące codziennej rekreacji i utrzymaniu porządku jak: piaskownice, huśtawki, drabinki, śmietniki itp.

Wznoszenie i użytkowanie obiektów budowlanych odpowiadających na określone potrzeby społeczne odbywa się w społeczeństwie prowadzącym różnorodną działalność. Ta działalność jest zawsze w jakiś, lepszy lub gorszy sposób uporządkowana. Najogólniej mówiąc na to uporządkowanie składają się dwa elementy, zresztą również na siebie oddziaływujące, będą to przepisy i tradycja. Tradycja wywodzi się z różnych uwarunkowań historycznych, geograficznych i społecznych. Przepisy są elementem systemu prawnego obowiązującego w danym okresie czasu i na danym terytorium.

Patrząc na te zagadnienia z punktu widzenia inżyniera budowlanego ogólny obowiązujący zbiór przepisów można podzielić na trzy obszary zagadnień będą to przepisy dotyczące.

- działań człowieka w społeczeństwie,

- obiektu budowlanego,

- działań ściśle związanych z realizacją budownictwa.

W tej pierwszej grupie będą się mieściły wszystkie przepisy dotyczące prawa cywilnego, karnego, handlowego, bankowego itp.

W drugiej grupie znajdą się mniej lub bardziej szczegółowe przepisy dotyczące warunków jakim powinny odpowiadać obiekty budowlane i sposoby ich projektowania. Przykładowo można tu np. wymienić: przepisy dotyczące planowania przestrzennego, warunki jakim powinny odpowiadać budynki przeznaczone na stały pobyt ludzi, przedmiotowe normy techniczne: państwowe (obecnie również coraz częściej europejskie) branżowe i zakładowe (dotyczące wymagań stawianych obiektom budowlanym).

W trzeciej grupie znajdą się przepisy dotyczące realizacji obiektów, np. dotyczące pozwoleń na budowę, odpowiedzialności personelu technicznego na budowie, procedury technologiczne wykonywania procesów budowlanych, warunki i przepisy bhp itp.

Oczywiście wszystkie te przepisy są zawarte w różnej wagi aktach prawnych wydawanych przez różne ciała prawotwórcze począwszy od ustaw sejmowych poprzez zarządzenia premiera, ministrów a kończąc na zarządzeniu naczelnika gminy.

Uzmysłowienie tych wszystkich oddziaływań na budownictwo może ułatwić schemat pokazany na rysunku 1.1.

Rys. 1.1. Model oddziaływań zewnętrznych na budownictwo.

Pokazany na rys. 1.1. model nie wyczerpuje oczywiście uwarunkowań chociażby z tego powodu, że przedstawiono go w bardzo ograniczonej przestrzeni trójwymiarowej, podczas gdy rzeczywistość posiada tych wymiarów “n”.

Jednym z nieuwzględnionych wymiarów na schemacie jest niewątpliwie element czasu.

Do elementu przepływu czasu i jego pomiaru można oczywiście podejść bardzo różnie, a najpopularniejszym ujęciem mierzenia czasu jest kalendarz i zegar. Jest to pomiar w budownictwie, a szczególnie w realizacji i eksploatacji obiektów budowlanych bardzo przydatny, ale trzeba też zwrócić uwagę na inny aspekt, który zaznacza upływ czasu w budownictwie mianowicie na zaawansowanie materializacji obiektu. Można tu wyróżnić następujące stany:

- stan uświadomienia i formułowania się potrzeb,

- stan przewidywania materialnego sposobu zaspakajania potrzeb,

- stan zmian materialnych (realizacji obiektu),

- stan zaspakajania przez obiekt budowlany potrzeb społecznych,

- stan likwidacji obiektu.

Powyższy podział jest w rzeczywistości budownictwa bardzo czytelny, ale z punktu widzenia rozważania działań ludzkich jest bardzo interesujące samo przejście obiektu budowlanego z jednego stanu w drugi. Takie przejście może się dokonywać w bardzo różny sposób ale w obecnym stanie rozwoju społecznego wszystkie te sposoby powinny cechować się uporządkowaniem działań, dla osiągnięcia którego trzeba sobie odpowiedzieć na szereg następujących pytań:

1. Co mamy budować?

2. Jak to zrobić?

3. Czym to zrobić?

4. Kto to ma zrobić i w jakich warunkach?

5. Kto po kim pracuje i w jakim czasie?

6. Ile to ma kosztować i kto pokrywa wydatki?

7. Jakimi narzędziami posłużyć się by można było w każdym momencie podejmować optymalne decyzje?

Rozwinięte społeczeństwo charakteryzuje się między innymi zaawansowanym podziałem pracy. Występują różne jednostki zajmujące się różnego rodzaju zagadnieniami, z tym że podział ogólnego obszaru zagadnień (w tym przypadku dotyczącym budownictwa) może przebiegać w różny sposób.

Trzeba by jednak wyróżnić tu podział, którego kryterium podstawowym jest przedmiot zainteresowania. Można tu wymienić trzy poziomy takiego zainteresowania dotyczące:

1.     jednostek zajmujących się tworzeniem obiektów budowlanych “jako całości”,

2.    jednostek zainteresowanych tworzeniem elementu budowlanego (jako określonej części obiektu budowlanego),

3.  jednostek zainteresowanych właściwościami i tworzeniem tworzywa elementów budowlanych.

Po uwzględnieniu tego podziału można dokładniej rozważyć problemy budownictwa pokazanego na schemacie (rys. 1.1) przez sześcian (rys. 1.2). Jeżeli w przestrzeni trójwymiarowej na osi X wpiszemy pytania, na które należy odpowiedzieć w celu sprawnego przeprowadzenia zmiany stanów, na osi Y rodzaje obiektów budowlanych, a na osi Z przedmioty zainteresowania jednostek działających to otrzymamy bryłę. Którą można uznać za przybliżony model budownictwa. W dalszej kolejności zwróćmy szczególną uwagę na płaszczyznę XZ, która obrazuje zagadnienia inżynierii produkcji budowlanej

Na koniec tych rozważań warto zapoznać się z jedna z definicji pojęcia „system”, która w dalszej części rozważań będzie bardzo użyteczna. System jest to zbiór elementów wraz z relacjami zachodzącymi pomiędzy nimi. Korzystając z tej definicji można kolejne poziomy oznaczone na osi Z (rys. 1.2) określić inaczej, a mianowicie:

• przemiany materiałów jako systemy przemian materiałów,

• procesy robocze jako systemy działań technicznych,

• działania produkcyjne jako systemy przedsiębiorstw.

1.2. Ogólny model struktury budownictwa

1.2.1. Wprowadzenie

Pokazane w poprzednim rozdziale, na rysunkach 1.1 i `1.2, modele zewnętrznych oddziaływań na budownictwo i schematu przestrzeni budownictwa, aczkolwiek obrazują jego naturę, to jednak ze względu na pewne nagromadzenie szczegółów, nie pozwalają na łatwe objęcie całości zagadnień. Wykorzystując wprowadzone na końcu poprzedniego rozdziału pojęcie systemu można na budownictwo spojrzy z nieco innego punktu widzenia.

Taki model . przedstawiono na rysunku 2.1. Zasadniczo rysunek składa się z trzech rodzajów elementów:

- koncentrycznych kół, odwzorowujących systemy różnego rzędu (warto tu zapamiętać, że koło o większej średnicy przedstawia system nadrzędny - nadsystem w stosunku do systemu przedstawianego przez koło o średnicy mniejszej - czyli podsysteu),

-chorągiewek, odwzorowujących działania mające na celu realizację obiektów budowlanych,

- strzałek, odwzorowujących potrzeby i wymagania stawiane systemom niższego rzędu przez systemy wyższego rzędu, określone na ogół różnymi przepisami prawnymi, finansowymi, wymaganiami technicznymi czy normami.

Systemem techniczny to obiekt budowlany mający zaspokoić jakieś określone potrzeby społeczne. (Znajduje się on w centrum modelu).

Systemy produkcyjne to następne koło, czyli zespół różnego rodzaju elementów umożliwiających realizację systemów technicznych - obiektów budowlanych. System gospodarczy to trzecie koło, czyli zespół elementów umożliwiających działalność różnych systemów produkcyjnych w tym systemu produkcyjnego realizującego obiekty budowlane.

System społeczno polityczny, to największe koło, czyli zespół elementów tworzących warunki działalności systemu gospodarczego. O ile zaznaczone na modelu systemy możemy z pewnym przybliżeniem uznać za stabilne w czasie to pokazane dużymi strzałkami procesy są ze swej natury zmienne w czasie ponieważ ich podstawowym działaniem jest przetwarzanie materii lub informacji.

Najbardziej nas interesującymi będą:

- proces inwestycyjno-budowlany, czyli zespół elementów umożliwiający, po sprecyzowaniu potrzeby, materializację obiektu budowlanego zaspakającego tę potrzebę,

- proces produkcyjny, czyli część procesu inwestycyjno-budowlanego przeznaczoną do materializacji projektów określonych w procesie inwestycyjnym,

- proces wznoszenia (realizacji budowy), czyli część procesu produkcyjnego realizowanego na wznoszonym obiekcie lub bezpośrednio przy nim.

1.2.2. Charakterystyka elementów struktury budownictwa

Przyjrzyjmy się nieco dokładniej niektórym elementom struktury budownictwa.

System techniczny to obiekt budowlany lub inżynierski , charakteryzujący się:

- określonym zespołem cech i właściwości (geometrycznych, fizykochemicznych, mechanicznych, użytkowych, estetycznych i innych),

- spełnieniem określonych wymagań ergonomicznych, ekologicznych, historyczno-kulturowych i innych jego użytkowników,

- zapewnieniem odpowiednich warunków bezpieczeństwa i trwałości jego struktury technicznej,

- stworzeniem warunków do właściwego użytkowania, utrzymania i remontów oraz organizacji administrowania obiektem, zgodnie z życzeniami właściciela.

System produkcyjny to zespół ujmujący działalność wszelkiego rodzaju podmiotów gospodarczych, świadczących usługi produkcyjne (realizacyjne i pomocnicze), niezbędne do powstania i eksploatacji systemów technicznych. Każdy podmiot gospodarczy, w swojej działalności dąży do zapewnienia sobie godziwego zysku świadcząc usługi produkcyjne na rynku inwestycji budowlanych, wykorzystując dysponowane zasoby ludzkie, materiałowe i sprzętowe. W swojej działalności musi on stosować się do reguł organizacji i zarządzania oraz zasad polityki ekonomiczno- finansowej państwa.

Proces produkcyjny to zespół działań, realizowanych w ramach systemu produkcyjnego, obejmujących między innymi działania techniczne (przetwarzania, transportu, kontroli, magazynowania i utrzymania), mających na celu wytworzenie określonego asortymentu materiałów i innych elementów budowlanych, potrzebnych do wznoszenia (realizacji) systemów technicznych. Działania te są wykonywane przez wykwalifikowanych robotników, z wykorzystaniem dysponowanych środków technicznych na przetwarzanym przedmiocie produkcji. Muszą one uwzględnić:

- przyjęte procedury technologiczne,

- założony model organizacji,

- ustalone kryteria ekonomiczne.

Proces inwestycyjno-budowlany to zespół różnorodnych procesów realizowanych przez systemy produkcyjne mający na celu przygotowanie systemu technicznego do eksploatacji przez inwestora, czyli podmiotu gospodarczego. Proces inwestycyjno-budowlany mieści w sobie procesy badawczo studialne, decyzyjne projektowania negocjacji, produkcji, wznoszenia, nadzoru itp., realizowane przez podmioty gospodarcze na zlecenie inwestora. Działania zachodzące w procesie inwestycyjno-budowlanym są kierowane przez służby inwestycyjne inwestora (lub upoważnionych przez niego podmioty) i na ogół muszą zapewnić:

- nie przekroczenie określonych zasobów materialno-finansowych,

- uwzględnienie warunków wyznaczonej nieruchomości,

- zgodność z podjętymi uprzednio decyzjami o rodzaju i sposobie inwestowania,

- spełnienie założeń organizacji i współdziałania uczestników zamierzenia.

Proces wznoszenia (realizacji budowy) to wydzielona część procesu inwestycyjno-budowlanego obejmująca zespół działań technicznych (wznoszenia montowania urządzeń, transportowania, kontroli i magazynowania), wykonywanych na realizowanym obiekcie, przez kwalifikowanych pracowników z wykorzystaniem dysponowanych środków technicznych. Działania te muszą być zgodne z :

- przyjętymi procedurami technologicznymi,

- ustalonym modelem organizacji budowy,

- określonymi kryteriami ekonomicznymi.

Tak więc procesy inwestycyjno-budowlane łączą inicjatywy inwestycyjne powstałe w podmiotach systemu gospodarczego przez działalność systemów produkcyjnych z eksploatacją tak powstałych systemów technicznych. Natomiast procesy produkcyjne i procesy wznoszenia (realizacji) stanowiąc istotę działalności systemów produkcyjnych są pomostami łączącymi te systemy z obiektami budowlanymi (systemami technicznymi) i ich eksploatacją. Korzystając z tych stwierdzeń można przedstawioną w p.1 definicję budownictwa skorygować w sposób następujący: Budownictwo jest to podsystem gospodarczy obejmujący całokształt działalności i efektów systemów produkcyjnych wykorzystujących trzy rodzaje w/w procesów. W wyniku tego zaspakajane są potrzeby polegające na użytkowaniu obiektów budowlanych. Wymienione rodzaje systemów funkcjonujące w budownictwie mają taką samą ogólną strukturę funkcjonalną. We wszystkich tych systemach muszą być ściśle określone następujące składniki funkcjonalne:

a) czynniki aktywności systemu, stanowiące istotę i formę przebiegających w nim zda żeń, takich jak działania techniczne, przemiany itp.,

b) podmiot lub podmioty funkcjonowania systemu, czyli pełny kompleks danych określających udział czynnika ludzkiego w systemie lub właściwości systemu w odniesieniu do wymagań ekologicznych lub humanistycznych,

c) składniki materialne systemu, stanowiące wyposażenie lub techniczne zasoby systemu lub jego właściwości techniczne,

d) przedmiot funkcjonowania systemu, na którym, lub dla którego przejawia się aktywność składników ludzkich i materialnych, lub przeznaczenie (cel) systemu,

e) sposób realizacji podstawowych funkcji i zadań systemu,

f) organizację współdziałania wszystkich elementów systemu,

g) względy ekonomiczne (efektywnościowe) działania systemu.

Jeśliby pokusić się na postawienie prostych pytań, na które trzeba by było odpowiedzieć przy określaniu wyżej przedstawionych składników funkcjonalnych, to doszłoby się do zbioru umieszczonego w opisie rys. 1.2.

1.3. Proces inwestycyjny i jego uczestnicy

1.3.1. Charakterystyka produkcji budowlanej

Z rozdziałów 1i 2 wiadomo, że wytwarzanie obiektów budowlanych odbywa się w ramach procesu inwestycyjnego. Rozważając problematykę tej produkcji trzeba zastanowić się nad jej specyfiką wyróżniającą ją z innych działów gospodarki narodowej. Specyficzne właściwości produkcji budowlanej to:

- Zmienność miejsca wytwarzania produktu i konieczność trwałego łączenia budowli z gruntem; Produkcja odbywa się przeto na prowizorycznie urządzonym placu budowy. Stacjonarny charakter obiektu budowlanego wynika również z jego wymiarów i masy. Powoduje to, że front robót jest ruchomy. Brygady robocze i sprzęt przemieszczają się kolejno po częściach (działkach roboczych) wznoszonego obiektu

- Jednorazowość i niepowtarzalność każdego obiektu zarówno jego własnych cech jak również warunków i charakteru każdej kolejnej realizacji (lansowane przed laty typowe obiekty, głównie budynki, stworzyły bardzo nieefektowne środowisko i trzeba było od nich odstąpić).

- Zależność od wpływów atmosferycznych, która wynika z prowizoryczności urządzeń placu budowy.

- Konieczność każdorazowego zagospodarowania placu budowy i wznoszenia przyobiektowych urządzeń dla każdego realizowanego obiektu lub budowy. Jest to konsekwencja zmienności miejsca wytwarzania.

Te specyficzne właściwości produkcji budowlanej powodują, że przeprowadzanie realizacji obiektów budowlanych jest znacznie bardziej skomplikowane niż w innych gałęziach przemysłu. Wytworzyło to specyficzną strukturę organizacyjną procesu realizacji

budowli, którą jak wiemy nazywa się procesem inwestycyjnym.

1.3.2. Proces inwestycyjny

Inwestycjami określa się nakłady gospodarcze dokonywane w celu stworzenia lub powiększenia środków trwałych mających na celu lepsze zaspokojenie potrzeb społecznych. W budownictwie inwestycją jest tworzenie lub zakup nowych oraz rekonstrukcja i odbudowa istniejących obiektów.

Inwestycją jest:

- budowa, rozbudowa, przebudowa obiektu budowlanego,

- nabycie przedmiotów należących do wyposażenia technicznego budowli,

- instalacja urządzeń elektroenergetycznych, wentylacyjnych itp.

- nabywanie środków transportu,

- założenie sadu, zalesienie działki, przeprowadzenie melioracji gruntu.

Ze względu na przeznaczenie rozróżnia się inwestycje produkcyjne i nieprodukcyjne. Ze względu na rolę inwestycji w procesie reprodukcji rozróżnia się inwestycje rozwojowe i odtworzeniowe.

Inwestycje produkcyjne obejmują nakłady na stworzenie lub powiększanie środków trwałych do produkcji dóbr lub usług materialnych dają one konkretny efekt gospodarczy, mierzony w tonach, sztukach, m2, m3 na jednostkę czasu (godz., miesiąc, rok).

Inwestycjami nieprodukcyjnymi są nakłady ponoszone na tworzenie środków konsumpcji długotrwałej (budynki mieszkalne, urządzenia komunalne itp.) oraz na rozszerzenie usług nie materialnych (urządzenia socjalno-kulturalne, zdrowotne, oświatowe itp.). Obiekty nieprodukcyjne dają określone efekty użytkowe.

Inwestycje rozwojowe zwiększają dotychczasową zdolność produkcyjną lub usługową istniejącej bazy technicznej.

Inwestycje odtworzeniowe - wyrównują ubytki w zużytych obiektach majątku trwałego, a tym samym utrzymują zdolność produkcyjną lub usługową majątku trwałego na dotychczasowym poziomie. Dzielą się one na: inwestycje wymienne i modernizacyjne. W praktyce inwestycji budowlanych operuje się jeszcze następującymi pojęciami:

• przedsięwzięcie inwestycyjne, czyli inwestycja przewidziana do zrealizowania w określonym celu, miejscu i czasie;

• zadania inwestycyjne, czyli części przedsięwzięcia inwestycyjnego, z których każda może być wcześniej oddana do użytku niż całe przedsięwzięcie;

• obiekty, czyli części zadania inwestycyjnego zwykle budynki, budowle, instalacje itp.

Wszystkie czynności związane z realizacja inwestycji nazywamy procesem inwestycyjnym. Dzieli się on na dwa etapy: przygotowania i realizacji. Każdy z etapów dzieli się na kilka faz tak jak pokazuje to rys. 5-1.

Pierwsze trzy fazy są wykonywane przez administrację państwową lub przedsiębiorstwo. Ustala się tu, wychodząc z bilansu potrzeb i możliwości ich zaspokajania, zamierzenia inwestycyjne i wprowadza do planów (są to miedzy innymi wyniki badań rynku). Od fazy czwartej dla inwestycji rozpoczyna się działalność całkowicie i bezpośrednio związana z budownictwem.

Uczestnikami procesu inwestycyjnego są:

- inwestor,

- biuro projektowe (lub inna jednostka projektująca),

- przedsiębiorstwa budowlane,

- dostawcy.

Działalność inwestycyjna obejmuje przedział czasu, w którym przebiegają wszystkie jego fazy. Okres ten nazywa się też cyklem inwestycyjnym. Z pełnego cyklu inwestycyjnego na potrzeby planistyczne, organizacyjne i rozliczeniowe wydziela się cykle cząstkowe, z których dla nas najistotniejszy jest cykl realizacji inwestycji, czyli przedział czasu, w którym wykonuje się roboty przygotowanie podstawowe i rozruch.

1.3.3. Inwestor

Inwestorem nazywamy jednostkę organizacyjną dysponującą środkami finansowymi na realizację inwestycji. W zakres obowiązków inwestora wchodzi:

- opracowanie danych wyjściowych do projektowania,

- zlecenie opracowania dokumentacji technicznej zamiennego przedsięwzięcia inwestycyjnego i załatwienie wszystkich formalności związanych z jej zatwierdzeniem,

- zapewnienie finansowania budowy,

- powierzenie wykonania budowy przedsiębiorstwu lub zorganizowanie własnego wykonawstwa,

- dostarczenie wykonawcy dokumentacji technicznej,

- przekazanie wykonawcy planu budowy,

- nadzorowanie prowadzonych robót i ich odbieranie częściowe oraz przeprowadzenie odbioru gotowego obiektu budowlanego,

- dostarczenie urządzeń wyposażenia technologicznego obiektu budowlanego.

Instytucje nie mające własnej służby inwestycyjnej powierzają spełnienie obowiązków inwestora specjalnym biurom nazywanym inwestorami zastępczymi.

Inwestycje budowlane można realizować sposobem gospodarczym lub zleceniowym. W sposobie gospodarczym inwestor wykonuje obiekt własnymi jednostkami i przy użyciu własnych środków technicznych. Takie jednostki wykonawcze inwestora mogą być na własnym rozrachunku lub np. jako brygady remontowe wchodzić w skład załogi inwestora. System gospodarczy stosowany jest przy realizacji niewielkich inwestycji adaptacyjnych, modernizacyjnych lub remontowych oraz w odniesieniu do budownictwa mieszkaniowego.

Większość inwestycji jest realizowana w systemie zleceniowym tzn. na podstawie umów zawartych przez inwestora z odpowiednimi przedsiębiorstwami budowlano-montażowymi. Wartość robót wykonywanych w systemie gospodarczym jest niewielka i nie przekracza 5% całej produkcji budowlanej. W obu systemach inwestor swoje obowiązki wypełnia przez służbę inwestycyjną już w fazie programowania i planowania (opracowanie parametrów zamierzonej inwestycji i jej parametrów), a kontynuuje w fazie realizacji (nadzór inwestorski, rozliczenia finansowe, odbiory) i rozruchu.

Najistotniejszą działalnością służby inwestycyjnej jest nadzorowanie robót. Inwestor ma prawo sprawdzać zgodność realizacji z umową i projektem, zasadami wiedzy technicznej i obowiązującymi przepisami oraz normami. Przedstawicielem inwestora na budowie jest inspektor nadzoru. Dokonuje on przewidzianych umową i przepisami odbiorów częściowych, przygotowuje odbiór końcowy, sprawdza jakość wykonywanych elementów budowlanych i kontroluje prawidłowość składanych rachunków. Inspektor może wstrzymać całość lub część prowadzonych robót, gdy stwierdzi poważne nieprawidłowości w ich wykonaniu. Inspektor poza reprezentowaniem interesów inwestora czuwa nad przestrzeganiem przepisów ogólnych, przede wszystkim dotyczących bezpieczeństwa pracy i bezpieczeństwa pożarowego. Inspektor powinien działać profilaktycznie, aby zapobiec powstawaniu sytuacji, w której terminowość lub jakość wykonywanych robót mogłaby ulec zagrożeniu.

Inspektor nadzoru na etapie przygotowania inwestycji powinien:

- zapoznać się z dokumentacją projektowo-kosztorysową i technologiczno-organizacyjną całego przedsięwzięcia inwestycyjnego, a w szczególności najbliższego zadania; W przypadku stwierdzenia nieprawidłowości lub usterek obowiązany jest powiadomić o tym inwestora,

- zapoznać się z umową na wykonanie robót, ewentualnie konsultować ją przed zawarciem z wykonawcą,

- zaznajomić się z planami finansowymi budowy i sprawdzić czy są one zgodne z dokumentacją organizacyjną,

- rozeznać teren budowy, rozpoznać stan prawny, istniejące przeszkody i ewentualne kolizje pomiędzy istniejącymi urządzeniami i wznoszonym obiektem,

- przekazać w imieniu inwestora teren budowy wykonawcy,

- uzgodnić z wykonawcą projekty technologiczno-organizacyjne budowy, a w szczególności plan zagospodarowania budowy,

- sprawdzić prawidłowość wytyczenia poszczególnych budowli.

W czasie realizacji budowli inspektor jest zobowiązany:

- sprawdzać zgodność wykonywanych robót z projektem, harmonogramem robót i warunkami technicznymi wykonania,

- kontrolować zgodność wykonywanych robót ze zezwoleniem na budowę i zasadami bhp,

- rozstrzygać samemu lub przy pomocy rzeczoznawców sprawy techniczne wynikłe w trakcie wykonywania robót,

- kontrolować obmiary robót,

- przygotowywać decyzje inwestora w sprawach robót dodatkowych,

- współpracować z nadzorem autorskim,

- brać udział w komisjach odbioru robót,

- dokonywać odbiorów częściowych i sprawdzać rachunki wykonawców.

Przy odbiorze końcowym inspektor nadzoru przygotowuje dokumentację budowy i bierze udział w pracach komisji odbioru, jako strona rozliczona na równi z wykonawcą robót. Po zakończeniu odbioru dopilnowuje usuwanie usterek stwierdzonych przez komisję odbioru.

1.3.4. Biura projektowe i zagadnienie dokumentacji technicznej

Prace projektowe w omawianym cyklu inwestycyjnym wykonują w Polsce biura projektów lub pracownie projektowe. Te ostatnie działają przy przedsiębiorstwach wykonawczych, jednostkach administracji terenowej lub też są to różnego rodzaju spółki. Biura projektowe bywają na ogół wyspecjalizowane w projektowaniu określonego typu obiektów (np. budownictwa ogólnego, przemysłowego, komunikacyjnego itp.).

Działalność biura projektowego obejmuje opracowanie na zlecenie inwestora:

- założeń techniczno-ekonomicznych inwestycji,

- projektów technicznych (inwestycyjnych, remontowych, adaptacyjnych lub modernizacyjnych),

• sprawowanie nadzoru autorskiego podczas realizacji własnych projektów.

Produktem biur projektowych i innych jednostek gospodarczych zajmujących się projektowaniem jest dokumentacja przedsięwzięcia inwestycyjnego, która ma na celu doprowadzenie do jednoznaczności widzenia wszystkich problemów związanych z jego realizacją. Dokumentacja przedsięwzięcia inwestycyjnego jest formą utrwalonego opisu przemian oraz technologii tworzenia tych przemian w ciągu trwania całego procesu inwestycyjnego pozwalająca na jednoznaczne rozumienie przedmiotu inwestycji przez wszystkich uczestników tego procesu oraz przez osoby zależne w trakcie podejmowania decyzji o wykonywaniu tego przedmiotu. Najogólniej dokumentacja składa się z części projektowej, wykonawczej i powykonawczej.

Dokumentacja projektowa składa się z : części projektowej (opisowej, rysunkowej i obliczeniowej), części kosztowej oraz specyfikacji technicznych wykonania i odbioru robót. Doświadczenia lat ubiegłych i aktualne Prawo budowlane pozwala określić zbliżony do optymalnego zakres opracowania dokumentacji projektowej. Zaproponowany przez Krupę [] schemat tego zakresu przedstawiono na rys. 3. Krupa. Zagadnienia projektowania realizacji inwestycji są tam zawarte w części „Projektu podstawowego” określanej jako „założenia realizacji”. Założenia realizacji składają się z części opisowej i graficznej. Część opisowa powinna zawierać:

1. Charakterystykę dysponowanego placu budowy, a w niej:

• wielkość, dostępność, ogrodzenie,

• dostępność komunikacyjną i jej uwarunkowania,

• możliwość i warunki doprowadzenia na plac budowy:

wody i odprowadzenia ścieków,

1. energii elektrycznej i ewentualnie cieplnej,

2. podłączenia telefonów,

• warunki ochrony środowiska i ochrony osób trzecich.

2. Zestawienie ilościowe i omówienie podstawowych ilości robót związanych z inwestycją jak:

• przekładki i przebudowa uzbrojenia podziemnego,

• makroniwelacja i roboty ziemne,

• roboty fundamentowe i izolacyjne,

• roboty konstrukcyjne, montażowe i inne skomplikowane,

• roboty instalacyjne w poszczególnych branżach,

• roboty związane z elewacją i wykończeniowe,

• roboty związane z zagospodarowaniem i urządzeniem terenu,

• inne.

3. Przewidywany system organizacji przetargów:

• na zadania lub obiekty,

• na poszczególne rodzaje robót lub fragmenty robót.

4. Zalecane (najbardziej wskazane) metody wykonania poszczególnych rodzajów robót i podstawowe warunki jakie powinni spełniać wykonawcy tych robót w zakresie wyposażenia sprzętowego itp., w odniesieniu do:

• robót związanych z przekładkami i przebudową uzbrojenia podziemnego,

• robót ziemnych,

• robót fundamentowych i izolacyjnych,

• robót konstrukcyjnych, montażowych i innych skomplikowanych,

• robót instalacyjnych w poszczególnych branżach,

• robót elewacyjnych,

• robót wykończeniowych,

• robót związanych z zagospodarowaniem i urządzeniem terenu,

• innych robót.

5. Główne założenia organizacji i planowania realizacji:

- podział przedsięwzięcia na etapy i zadania,

• inwestorski harmonogram realizacji inwestycji i ewentualne harmonogramy obiektowe,

• harmonogram nakładów finansowych,

• harmonogram spływu dokumentacji projektowej i technicznej (wykonawczej),

• harmonogram przeprowadzania przetargów cząstkowych i wyłaniania wykonawców.

6. Podstawowy projekt zagospodarowania placu budowy i jego uzgodnienia:

1. Określenie ilości wody, energii, ścieków itp. dla potrzeb budowy.

2. Ogrodzenie i zabezpieczenie placu budowy.

3. Projekt zagospodarowania i lokalizacji na placu budowy: składowisk, węzłów wytwórczych, punktów doprowadzenia wody i energii, lokalizacji obiektów zaplecza administracyjno-socjalnego, magazynów itp.

4. Dojazdy powiązania komunikacyjne, parkowanie itp.

5. Koszty związane z urządzeniem placu budowy i określenie zasad jego udostępnienia poszczególnym wykonawcom.

6. Uzgodnienia: z gestorami mediów warunków ich dostawy oraz uzgodnienia z Zespołem Uzgadniania Dokumentacji (ZUD) bezkolizyjności lokalizacji obiektów na placu budowy, a także akceptacja władz architektoniczno-budowlanych ogrodzenia i zagospodarowania placu budowy.

7. Ewentualne omówienie roli i zadań służby nadzoru inwestorskiego w okresie realizacji inwestycji, z określeniem potrzeb kadrowych itp.

Część graficzna powinna zawierać:

1. Projekt zagospodarowania placu budowy, sporządzony na mapie w skali 1 : 500 lub 1 : 1000 z uzgodnieniem ZUD, elementów podanych w punktach: 6.2, 6.3, 6.4.

2. Projekty techniczne doprowadzenia wody , energii i innych czynników oraz ewentualnie dojazdu drogowego z odpowiednimi uzgodnieniami.

3. Ewentualne projekty obiektów tymczasowych zaplecza, przewidywanych do zlokalizowania na placu budowy.

4. Harmonogramy omówione w punkcie 5 części opisowej.

1.3.5. Przedsiębiorstwo budowlano-montażowe

Przedsiębiorstwa budowlano-montażowe są podstawowymi jednostkami wykonawstwa inwestycyjnego. Prowadzą one roboty budowlane łącznie z wyposażeniem instalacyjnym oraz montażem urządzeń technologicznych. Nieco szerzej o przedsiębiorstwach budowlanych można dowiedzieć się z []

1.3.6. Dostawcy.

Istotną funkcją w realizacji inwestycji, szczególnie przemysłowych jest zapewnienie terminowego spływu wyposażenia. Budowy wymagają zaopatrzenia w materiały budowlane, wyroby budowlane oraz urządzenia i wyposażenie, bez którego nie jest możliwa eksploatacja wznoszonego obiektu budowlanego.

Zaopatrzenie budowy we wbudowywane materiały, elementy i wyroby budowlane organizowane jest przez przedsiębiorstwa wykonawcze. Natomiast maszyny i sprzęt ruchomy i specjalny na ogół obowiązany jest dostarczyć inwestor. Funkcję tę powierza on dostawcy, a przy bardziej zróżnicowanym wyposażeniu powołuje generalnego dostawcę, który organizuje całość dostaw. W zasadzie dostawcy przekazują wyposażenie generalnemu wykonawcy lub generalnemu realizatorowi inwestycji, do których należy magazynowanie dostaw na placu budowy, koordynacja, instalowanie wyposażenia i rozruch. W niektórych krajach istnieją instytucje generalnego dostawcy działających niezależnie od generalnego wykonawcy. Do zadań dostawcy należy złożenie odpowiednich zamówień w terminach wymaganych przez wytwórców, tak by wyposażenie mogło przyjść na budowę zgodnie z wymaganym harmonogramem budowy.. Następnie dostawca obowiązany jest też do zapewnienia montażu urządzeń. Dostawca kontroluje realizację zamówień, organizuje dowóz maszyn i urządzeń oraz ich składowanie (magazynowanie) na placu budowy. Zapewnia też montaż urządzeń przez brygady wytwórcy gdy jest to konieczne.

1.3.7. Systemy wykonywania inwestycji

Większość inwestycji ma na tyle skomplikowaną strukturę techniczną aby mogły być zrealizowane przez jedno (ogólnobudowlane) przedsiębiorstwo. Zazwyczaj w budowie bierze udział kilka lub kilkanaście przedsiębiorstw. Jest zatem konieczne koordynowanie ich działalności i operatywne zarządzanie na placu budowy. W Polsce tradycyjnie rolę tę spełniają instytucje: generalnego wykonawcy (GW) i generalnego realizatora inwestycji (GRI).

Generalny wykonawca jest to na ogół przedsiębiorstwo ogólnobudowlane uczestniczące w realizacji inwestycji i zazwyczaj prowadzące największą ilość robót. Inwestor zawiera z generalnym wykonawcą umowę w wyniku której generalny wykonawca staje się odpowiedzialny za całość robót wykonywanych przez wszystkie przedsiębiorstwa na danym placu budowy. Część robót wykonuje sam czyli “własnymi siłami”, a resztę podzleca innym przedsiębiorstwom zwanymi podwykonawcami.

Podstawowe obowiązki generalnego wykonawcy polegają na:

- współudziału w uzgodnieniu dokumentacji technicznej,

- wykonaniu (lub podzleceniu) wszystkich obiektów i robót, należących do danej inwestycji,

- montażu maszyn i urządzeń,

- w rozruchu urządzeń i przekazaniu ich inwestorowi do eksploatacji.

W stosunku do podwykonawców generalny wykonawca:

- dostarcza w odpowiednim czasie odpowiedniej dokumentacji technicznej,

- organizuje i umożliwia odpłatnie użytkowanie zaplecza (produkcyjnego, socjalnego usługowego i administracyjnego) budowy,

- koordynuje i nadzoruje roboty podwykonawców,

- ustala kolejność i terminy wykonania poszczególnych robót,

- rozlicza podwykonawców i reguluje ich należności.

Generalny realizator inwestycji ma szerszy niż generalny wykonawca zakres obowiązków. Jest on bowiem powiększony o pewne uprawnienia inwestora. Do generalnego realizatora inwestycji poza uprawnieniami posiadanymi przez generalnego wykonawcę należą:

- uzyskanie i dostarczenie wykonawcom projektu technicznego,

- uzyskanie pozwolenia na budowę,

- dostarczenie na budowę maszyn, urządzeń, narzędzi i niezbędnego inwentarza,

- uzyskanie zezwolenia na użytkowanie inwestycji.

Funkcję GRI może pełnić dostawa urządzeń, biuro projektów, lub w przypadku wielkich budów specjalnie powołana dyrekcja budowy. Funkcje GW i GRI są oczywiście płatne i wynoszą orientacyjnie 1% wartości inwestycji dla GW i 1.2÷1.5% w przypadku GRI. Rozszerzenie, w ostatnich latach współpracy z firmami zagranicznymi zaszczepiło w naszym budownictwie również inne systemy organizacji realizacji inwestycji. Schematy bardziej popularnych rozwiązań pokazano na rys 3.n

1.3.8. Organizacja procesu inwestycyjnego

Czas trwania procesu inwestycyjnego jest uzależniony od wielu czynników takich jak:

- wielkość inwestycji,

- rodzaj inwestycji,

- warunki prowadzenia inwestycji.

Dwa pierwsze czynniki są oczywiste. Trzeci czynnik zawiera w sobie znaczną liczbę różnych uwarunkowań nieraz bardzo ze sobą związanych. Jednym z najbardziej nas interesujących uwarunkowań wpływającym na czas trwania inwestycji jest jego organizacja. W praktyce można wyróżnić dwa sposoby organizowania procesu inwestycyjnego.

Pierwszy - klasyczny (pokazany na rys. 3-2) jest praktyczną konsekwencją podziału cyklu inwestycyjnego na fazy (patrz rys. 3-1). Zakłada on wykonywanie wszystkich faz po kolei z zachowaniem zasady, że każda następna czynność może się zakończyć po zakończeniu poprzedniej. Powoduje to znaczne wydłużenie czasu trwania cyklu inwestycyjnego i przy inwestycji prowadzonej w dziedzinie rozwijającej się dynamicznie może doprowadzić w efekcie do uruchomienia przestarzałego zakładu. Sposób ten utrudnia jednak powstanie błędów w projektowaniu i wymaga mniej doświadczonej kadry realizatorów. Ten sposób prowadzenia budowy jest raczej realizowany w systemie generalnego wykonawcy. Drugi sposób (pokazany na rys 3-3) zakłada możliwość nakładania się w czasie niektórych faz procesu inwestycyjnego i zmusza wykonawców do bardziej twórczej pracy, do przewidywania możliwości stosowania w następnych etapach różnego rodzaju rozwiązań. System ten pozwala również na stosowanie w szerszym zasięgu przetargowego sposobu pozyskiwania wykonawców Przy tym sposobie organizacji procesu inwestycyjnego stosuje się system generalnego realizatora inwestycji, wtedy jego obowiązki przedstawia schemat na rys. 3-4.

Warto zwrócić również uwagę na początkowy blok „Oczekiwania i wymagania inwestora”, występujący na rys 3-2 i 3-3. W gospodarce rynkowej powstaje on w wyniku specjalnej procedury przedinwestycyjnej, której zawartość jest usystematyzowana przez zalecenia UNIDO (United Nations Industrial Development Organization ONZ). Podstawowymi elementami są tu:

• studia możliwpści (Opportunity Study) mające na celu doprowadzenie potencjalnego inwestora zdefiniowania pomysłu inwestycyjnego,

• wstępne, wielowariantowe studia realizacyjne (Prefeasibility Study),

• studia ostatecznej wersji projektu (Fasibility Study).

Dla właściwego przebiegu procesu inwestycyjnego musi on być starannie przygotowany i właściwie kierowany. Wymaga to i na każdym jego etapie podejmowania odpowiednich decyzji, których wypracowanie osiąga się korzystając ze zdobyczy licznych dziedzin wiedzy, z których najważniejsze pokazano w tablicy 3-1

Na koniec rozważań o systemach realizacji inwestycji trzeba by wyjaśnić zagadnienie sposobu pozyskiwania zleceń przez uczestników procesu inwestycyjnego. Zlecenie na wykonanie robót i zawarcie umowy może nastąpić w wyniku:

• przetargu, który może być nieograniczony, dwustopniowy lub ograniczony,

• lub pozytywnego rezultatu negocjacji przedumownych, które występują na ogół wtedy, gdy inwestor z różnych względów wie kto może wykonać interesujące go roboty.

Przetargiem nazywa się procedurę konkursową, mającą na celu wybór najkorzystniejszego wykonawcy i ustalenie ceny wyrobu na rynku. Przetarg nieograniczony jest to przetarg w którym zaprasza się do składania ofert nieograniczoną liczbę oferentów. Ogłoszenie o takim przetargu zwykle publikuje się w dziennikach lub pismach fachowych. Przetarg ograniczony, jest to przetarg, do udziału w którym zapraszana jest ograniczona liczba wykonawców. Jest on ogłaszany wtedy, gdy istnieje ściśle określony i wyraźny krąg wykonawców danej realizacji.

Przetarg dwustopniowy polega na ogłoszeniu przetargu nieograniczonego w wyniku którego wydziela się pewna grupę oferentów, a następnie w drugim etapie wybiera się zleceniobiorcę. Procedura przetargowa jest wieloetapowa i określona specjalnymi przepisami.

System negocjacji umownych jest formą osiągnięcia umowy o wykonanie robót budowlanych bez zastosowania procedury przetargowej. Może to wystąpić, gdy:

• roboty może wykonać tylko jeden określony wykonawca,

• zakres robót nie może być dokładnie określony,

• niewielki zakres robót nie może być oddzielony od robót podstawowych,

• przy szczególnej pilności robót,

• w przypadku, gdy na przetargu nieograniczonym nie złożono ofert, a przetarg ograniczony nie przyniósł wyników i nie ma podstaw do przypuszczeń, że nowy przetarg skończy się pozytywnym wynikiem

1.4. Definicja i charakterystyka inżynierii produkcji budowlanej

1.4.1. Definicja dziedziny wiedzy

Uważne przyjrzenie się zagadnieniom umieszczonym na płaszczyźnie ZX na rys 1.2. daje już pewne pojęcie o zainteresowaniach “inżynierii produkcji budowlanej. Najprostsza jej definicja brzmi: Inżynieria produkcji budowlanej jest to system wiedzy i zbiór informacji o potrzebnych działaniach niezbędnych do przekształcenia istniejącego stanu wydzielonego środowiska człowieka w stan zaproponowany przez inżynierię projektowania budowlanego. Przedmiotem tego interdyscyplinarnego systemu wiedzy jest projektowanie, przygotowanie oraz sterowanie przebiegiem procesów produkcji materiałów, półfabrykatów i wyrobów dla budownictwa, procesów realizacji wszelkiego rodzaju obiektów budowlanych i inżynierskich oraz ich eksploatacji i utrzymania a ponadto zarządzanie przedsiębiorstwami produkcyjnymi i budowlano-montażowymi wraz z projektowaniem i eksploatacją zakładów zaplecza produkcyjnego i usługowego oraz całokształtem menedżerskiej działalności na rynku inwestycyjno-budowlanym.

1.4.2. Warstwowa struktura inżynierii produkcji budowlanej

Inżynieria produkcji budowlanej w swojej strukturze składa się z trzech podsystemów wiedzy, a mianowicie:

- inżynierii działalności produkcyjnej (management),

- inżynierii procesów budowlanych (produkcyjnych),

- inżynieria materiałów budowlanych.

Te trzy składniki tworzą ze sobą nierozerwalną i logiczną całość.

Poziom pierwszy przedstawia inżynierię systemów produkcyjnych czyli przekształcanie rzeczywistości w sferze stosunków społeczno-gospodarczo-technicznych, dla realizacji przebiegu procesów produkcyjnych i realizacyjnych. Jako podsystem wiedzy obejmuje on następujące działania: tworzenie, funkcjonowanie i dostosowywanie struktury zespołów gospodarczych, działających w systemie, do charakteru aktualnego popytu na usługi i wyroby budowlane na rynku inwestycyjnym, dla osiągnięcia określonych celów gospodarczych. Charakter tego popytu określa “jakość” scharakteryzowana określonym zespołem odpowiednich cech. Elementami struktury systemów produkcyjnych są procesy które muszą przebiegać w systemie. Procesy te mogą być bardzo różne np.:

- produkcyjne,

- usługowe,

- informacyjne,

- decyzyjne itd.

Poziom drugi przedstawia inżynierię procesów produkcyjnych, która zajmuje się doborem, przekształcaniem lub tworzeniem nowych procesów wytwórczych w celu realizacji przedsięwziętych działań technicznych. .Inżynieria procesów produkcyjnych stanowi pole działania znacznej liczby inżynierów budowlanych.

Inżynieria procesów produkcyjnych to przekształcanie lub tworzenie nowych procesów wytwórczych dla realizacji przedsięwziętych działań technicznych.

Jako podsystem wiedzy inżynieria procesów produkcyjnych obejmuje projektowanie, realizację i regulowanie działań technicznych wykonywanych w procesie, którego celem jest dokonanie najbardziej racjonalnej przemiany wielkości wejścia (surowce, materiały, praca ludzka, energia) w wielkości wyjściowe (półfabrykaty, elementy i obiekty budowlane).Procesy produkcyjne mają na celu wytworzenie określonych wyrobów lub elementów i mają pewną swoją charakterystykę. Natomiast produkowane elementy (przedmioty produkcji) charakteryzują się również specyficznym zbiorem cech. Za względu na występujący w każdym momencie w gospodarce pewien istniejący poziom rozwoju procesy produkcyjne są kształtowane w pewien określony sposób. Poziom rozwoju gospodarki kształtuje do pewnego stopnia również zespół cech przedmiotów produkcji. Jednak w większości przypadków te dwa zbiory cech są kształtowane osobno. Stopień odpowiedniości (przystosowalności, przydatności) cech przedmiotu produkcji do charakterystyk eksploatacyjnych procesu nazywa się jakością technologiczną przedmiotu produkcji i stanowi ogniwo łączące inżynierię procesów produkcyjnych z inżynierią projektowania budowli.

Elementami struktury procesów produkcyjnych są następujące działania:

- przetwarzanie,

- transportowanie,

- kontrolowanie,

- magazynowanie,

- utrzymywanie właściwego stanu produkcyjnych urządzeń technicznych.

Przy czym działania przetwarzania są działaniami podstawowymi, realizacji których służą pozostałe działania. Działania przetwarzania mają miejsce przede wszystkim w tworzeniu struktury materialnej budowli, a więc i struktury tworzyw i materiałów budowlanych.

Trzeci poziom struktury dziedziny wiedzy “inżynieria produkcji budowlanej” zajmuje się więc przebiegiem przetwarzania materiałów budowlanych. Jest to inżynieria przetwarzania materiałów budowlanych czyli przekształcanie materii, dla uzyskania pożądanej struktury tworzyw budowlanych. Jako podsystem wiedzy obejmuje: dobór składników i oddziaływań oraz sterowanie przebiegiem przemian chemicznych, fizycznych, mechanicznych i geometrycznych itp. w celu uzyskania materiału o założonych cechach użytkowych. Pełną potrzebną charakterystykę tych cech i właściwości określa “jakość użytkowa” materiału budowlanego.

Inżynieria (stosowanie) materiałów budowlanych to również dobór materiałów o “jakości użytkowej” odpowiadającej wymaganiom stawianym przez wykonywany z nich obiekt. Jakość użytkowa materiałów jest więc ogniwem łączącym inżynierię przetwarzania materiałów budowlanych z inżynierią projektowania budowli.

1.4.3. Struktura inżynierii produkcji budowlanej a dyscypliny naukowe

Pokazana XZ na rys. 1.2. płaszczyzna zagadnień będących w polu zainteresowań inżynierii produkcji budowlanej porządkuje te zagadnienia wg konieczności odpowiedzenia na szereg pytań, odpowiedzi tych dostarcza szereg dyscyplin naukowych wykorzystywanych również w innych dziedzinach wiedzy. Schematycznie przedstawiono to w tablicy 3.1. Tablica ta w tzw. boczku zawiera trzy warstwy - poziomy inżynierii produkcji budowlanej natomiast w główce, w pierwszej kolumnie warunki działania systemów czyli jakość potrzeb na które

systemy te mają odpowiedzieć (odpowiada to skrajnemu, lewemu pionowi na rys. 4.1. Będą to kolejno idąc od góry tablicy (czyli od najwyższego stopnia uogólnienia):

- jakość popytu na rynku inwestycji budowlanych,

- jakość technologiczna przedmiotów produkcji,

- jakość użytkowa materiałów budowlanych odniesiona do przetwarzania tych materiałów.

Kolumna następna zawiera już elementy dyscyplin, które wspomagają inżynierię produkcji budowlanej w rozwiązywaniu pewnych grup problemów. Kolumna ta podzielona jest na 6 rubryk, dla dyscyplin odpowiadających na kolejne pytania.

Pytanie pierwsze “jak?” (kolumna 1) czyli technologia systemu na poszczególnych poziomach przyjmuje następujące postacie:

- technologiczne przygotowanie, zabezpieczenie i realizacja produkcji - w systemie produkcyjnym,

- technologia procesów produkcji (budowy),

- technologia przetwarzania materiałów budowlanych.

Pytanie drugie “czym?”(kolumna 2) - czyli techniczne wyposażenie systemu określające “instrumentalizację” tego systemu przyjmuje na poszczególnych poziomach następującą postać:

- gospodarki zasobami materialnymi w systemach produkcyjnych,

- wyposażenie techniczne procesów produkcyjnych,

- wyposażenie techniczne przetwarzania materiałów.

Kolumna trzecia poświęcona jest odpowiedzi na pytanie “kto?” jest to kształtowanie funkcji człowieka na różnych poziomach działania systemu czyli tzw. “humanizacja pracy” będą to kolejno:

- polityka socjalna i kształtowanie warunków pracy w ramach systemu produkcyjnego,

- ergonomia procesu produkcyjnego,

- ekologia w produkcji i stosowaniu materiałów budowlanych.

Rubryka czwarta poświęcona jest kształtowaniu relacji między elementami struktury systemu w czasie i przestrzeni, zakresie, ilości i kolejności.

Pytaniami które oczekują na odpowiedź w zakresie tej rubryki będą: “kto po kim?”, “kiedy?”, “gdzie?”. Odpowiadają na te pytania nauki o organizacji i dyscypliny pokrewne. W strukturze inżynierii produkcji budowlanej będą to:

- organizacja i zarządzanie systemami produkcyjnymi,

- organizacja procesów produkcyjnych,

- sterowanie przebiegiem przemian struktury materiałów budowlanych.

Kolumna piąta poświęcona jest zasadom efektywności funkcjonowania systemów, odpowiada ona na pytanie “za ile?” i korzysta ze zdobyczy nauki ekonomii. W strukturze inżynierii produkcji budowlanej będą to:

- ekonomia funkcjonowania przedsiębiorstw,

- ekonomia procesów,

- ekonomia tworzenia i stosowania materiałów budowlanych.

Kolumna szósta poświęcona jest narzędziom służącym projektowaniu systemów i analizowaniu ich funkcjonowania.

Zawiera ona takie działy nauk jak:

- inżynieria systemów,

- elementy teorii niezawodności,

- wybrane metody badań operacyjnych,

- teoria badań empirycznych itp.

Narzędzia te mogą być używane na wszystkich trzech poziomach struktury

1.4.4. Struktura “inżynierii systemów produkcyjnych”

Rozważając wymienione dyscypliny w poszczególnych poziomach wyróżnimy w inżynierii systemów produkcyjnych:

- jakość popytu na rynku inwestycyjnym czyli dyscypliny która uczy metodologii pobudzania tego rynku, prognozowania przemian jego struktury oraz oddziaływania na te przemiany (marketing), które determinują model funkcjonowania systemu,

- gospodarka zasobami materialnymi czyli dyscyplina, która uczy reguł kształtowania bazy materialnej systemu oraz wpływu stanu tej bazy na wybór modelu funkcjonowania systemu,

- polityka socjalna i kształtowanie warunków pracy to dyscyplina, która uczy metodologii gospodarki kadrowej i socjalno-bytowej w zmieniających się warunkach rynku pracy oraz ogólnej polityki socjalnej państwa,

- przygotowanie, zabezpieczenie i realizacja produkcji to dyscyplina traktująca o regułach funkcjonowania wszystkich służb i procesów biorących udział w działalności bezpośrednio produkcyjnej,

- organizacja i zarządzanie systemu produkcyjnego czyli dyscyplina traktująca o kształtowaniu statycznych i dynamicznych struktur systemów oraz przebiegu wszystkich procesów informacyjno-decyzyjnych, sterujących funkcjonowaniem systemu,

- ekonomia funkcjonowania przedsiębiorstwa, to dyscyplina traktująca o metodologii badań analityczno-ekonomicznych funkcjonowania systemu oraz konstruowania strategii jego działania na rynku.

3.5. Struktura “inżynierii procesów produkcyjnych”

Inżynieria procesów produkcyjnych jest systemem wiedzy odpowiadającej poziomowi II tablicy 4.1. Występują tu:

- jakość technologiczna przedmiotów produkcji, która uczy metodologii wyodrębniania i kwantyfikacji cech obiektów, które mają być produkowane w danym procesie, rzutujących na wybór modelu systemu,

- ergonomia procesów produkcyjnych - precyzująca wymagania kształtowania środowiska i warunków pracy ludzi w systemie oraz wymagania kwalifikacyjne,

- wyposażenie techniczne procesów produkcyjnych czyli dyscyplina określająca aktualne warunki, możliwości i ograniczenia w zakresie usprzętowienia, mechanizacji, automatyzacji i robotyzacji procesów,

- technologia procesów produkcyjnych, dyscyplina która uczy zasad doboru kształtowania przebiegu działań przetwarzania, transportu, magazynowania, kontroli i utrzymywania wyposażenia technicznego, dla realizacji procesów produkcji określonych wyrobów,

- organizacja procesów produkcyjnych, dyscyplina, która uczy zasad kształtowania lub doboru modelu organizacji procesu produkcji obiektów, scharakteryzowanych ich jakością technologiczną,

- ekonomia procesów produkcyjnych, dyscyplina, która uczy kształtowania kryteriów i metod doboru modeli procesów w aktualnych warunkach społeczno-gospodarczych.

1.4.6. Struktura inżynierii przetwarzania materiałów budowlanych

Struktura inżynierii przetwarzania materiałów budowlanych odpowiada trzeciemu poziomowi przedstawionemu na rysunku 3.1 i w tablicy 3.1. Występują tu:

- jakość użytkowa materiałów budowlanych czyli dyscyplina, która traktuje o metodologii wyodrębniania, badania i kwantyfikacji cech tworzyw, które są podstawą inżynierii przetwarzania jak i inżynierii stosowania materiałów,

- ekologia materiałów - dyscyplina traktująca o warunkach jakie muszą być spełnione z punktu widzenia oddziaływania na człowieka i środowisko w produkcji i trwałym użytkowaniu,

- technologia przetwarzania - dyscyplina traktująca o sposobach realizacji działań i oddziaływań, powodujących odpowiednie przemiany struktury materiału oraz o zasadach doboru współzależnych ze sobą oddziaływań dla realizacji określonego programu przetwarzania,

- sterowanie przebiegiem przemian struktury materiałów to dyscyplina traktująca o metodach instrumentalnych śledzenia przebiegu przemian struktury tych materiałów oraz o ingerencji w przebieg tego procesu poprzez wprowadzenie odpowiednich korekt,

- ekonomia tworzenia i stosowania materiałów to dyscyplina traktująca o metodologii dokonywania syntetycznych ocen efektywności materiału w całym cyklu jego wytwarzania i użytkowania.

Jak widać z tego krótkiego przeglądu zakres zagadnień znajdujących się w obszarze zainteresowania inżynierii produkcji budowlanej jest ogromny. W dalszych naszych rozważaniach zajmiemy się wybranymi zagadnieniami z tego obszaru, niezbędnymi dla podjęcia świadomych studiów przedmiotów szczegółowych, z tego zakresu, ujętych programem nauczania na wydziałach budowlanych.

1.5. Technologia i mechanizacja procesów budowlanych

1.5.1. Obiekt budowlany a procesy realizacyjne

Znana z poprzednich rozważań definicja inżynierii produkcji budowlanej wyraźnie zaznacza zainteresowanie tej dziedziny wiedzy stanem przejściowym od istniejącej rzeczywistości do rzeczywistości projektowanej czyli do zrealizowanego projektowanego obiektu budowlanego. Jak wiadomo obiekt budowlany musi zaspakajać jakąś potrzebę społeczną i musi sprostać warunkom narzuconym przez rynek budowlany. Zaspokojenie potrzeby społecznej zapewnia funkcjonalność obiektu, która wraz z różnymi uwarunkowaniami technicznymi sprawia, że obiekt budowlany jest rzeczywistością złożoną, składającą się z szeregu elementów różnych pod względem funkcji, konstrukcji i przewidzianych do zastosowania materiałów budowlanych. Najłatwiej to prześledzić na budynku mieszkalnym, którego funkcja jest bliska każdemu człowiekowi. Budynek taki z punktu widzenia funkcji zawiera powierzchnie ogólnodostępne (korytarze, schody hall wyjściowy itp.) i powierzchnie dostępne indywidualnie (powierzchnie poszczególnych mieszkań). Dla właściwego spełnienia funkcji powierzchnie te muszą mieć odpowiednią konstrukcję, wykończenie i wyposażenie. Jeżeli przykładowo analizować konstrukcję takiego obiektu będą to: odpowiednio przygotowane podłoże gruntowe, fundamenty, elementy konstrukcji poszczególnych pięter (ściany nośne zewnętrzne i wewnętrzne, stropy, słupy, belki, schody itp.), konstrukcja i pokrycie dachu itp.

Dla wykonania każdego z tych elementów trzeba przeprowadzić uporządkowany ciąg działań, czyli przeprowadzić odpowiedni proces produkcyjny. Na sprawne przeprowadzenie takiego ciągu z jednej strony (jak wiemy) ma wpływ jakość technologiczna elementu budowlanego, z drugiej strony warunki działania na które składają się tak zwane czynniki produkcji dzielone zwykle na trzy grupy tj.:

- materiały budowlane,

- robocizna (nakład pracy robotników),

- praca sprzętu.

Schematycznie przedstawiono to na rysunku 6.1.

1.5.2. Elementy działań przy realizacji obiektów budowlanych

Przy realizacji obiektu (elementu) budowlanego jak już wiadomo z poprzednich rozważań jednym z podstawowych pytań na które trzeba odpowiedzieć jest pytanie “jak?”, czyli jak postępować?

Pomocą przy odpowiedzi na to pytanie jest dyscyplina zwana technologią. Na ogół używa się dwóch definicji technologii:

1. Technologia jest to nauka dotycząca metod wytwarzania lub przetwarzania surowców, materiałów i wyrobów posługująca się w technice odpowiednimi elementami nauk organizacji, zarządzania i ekonomii.

2. Technologia to przyjęta lub proponowana metoda wytwarzania lub przetwarzania surowców, materiałów i wyrobów.

Dla zrozumienia dogłębnego jednej i drugiej definicji technologii trzeba najpierw przyswoić sobie kilka potrzebnych definicji. Definicje te, w przeciwieństwie do definicji podanych w rozdziale 2, które ukierunkowano na zagadnienia w skali “makro”, są odniesione do poszczególnych zespołów działań mających na celu wytworzenie obiektu budowlanego, jego części lub elementu.

Proces produkcyjny (definicja II) - całokształt operacji czynności i ruchów roboczych związanych z wytworzeniem produktu jego części lub elementu składowego.

Proces technologiczny - proces produkcyjny obejmujący metodycznie wszelkie operacje robocze powodujące przemiany fizyczne i chemiczne produktu jego części lub elementu składowego.

Proces budowlany - zespół technologicznie powiązanych ze sobą operacji roboczych dokonywanych na placu budowy lub zapleczu niezbędnych do realizacji budowli lub jej części.

Procesy budowlane dzieli się wg różnych kryteriów ale w naszych rozważaniach zapoznamy się tylko z podziałem na procesy proste i procesy złożone.

Proces budowlany prosty - jest to proces składający się z powiązanych technologicznie ze sobą operacji roboczych wykonywanych przez robotników jednego zawodu, względnie maszynę jednoczynnościową (Przykładem może tu być wykonanie zbrojenia belki żelbetowej).

Proces budowlany złożony - jest to proces budowlany, składający się z różnych prostych procesów roboczych ściśle powiązanych technologicznie i organizacyjnie i mający na celu wytworzenie określonego elementu budowli (Przykładem może tu być wytworzenie belki żelbetowej, która składa się z następujących procesów prostych: ustawienie deskowania, montaż zbrojenia, ułożenie mieszanki betonowej i rozdeskowanie).

Procesy technologiczne nie są elementami jednorodnymi, co wynika z samej ich definicji (II) ale posiadają pewne części składowe. Są to operacje, czynności i ruchy robocze.

Operacja robocza jest to organizacyjnie niepodzielna i jednorodna pod względem technologicznym część procesu budowlanego charakteryzująca się:

- niezmiennym składem robotników,

- używaniem tych samych narzędzi,

- wbudowaniem jednego rodzaju materiału, półfabrykatu itp. (przykładowo, cięcie stali zbrojeniowej, montaż szkieletu zbrojeniowego itp.).

Czynność robocza - jest to zespół ruchów stanowiących odrębne działanie charakteryzujące się ścisłym określonym zadaniem i będące na ogół fragmentem operacji roboczej (przykładowo może to być: odmierzanie długości pręta do przecięcia, przenoszenie pręta o odmierzonej długości , przecięcie pręta nożycami itp.).

Ruch roboczy jest to najmniejszy fragment działania produkcyjnego, przy którym następuje dotknięcie przez robotnika urządzenia, narzędzia, elementu budowli lub prefabrykatu ich przesunięcie lub obrót (Przykładowo, chwycenie pręta, przyłożenie miarki, zaznaczenie miejsca cięcia itd.).

W praktyce procesy budowlane można grupować nie tylko dla wykonania konkretnego elementu (słupa, belki itp.) ale grupować je według jakiejś innej wybranej cechy. Określa to pojęcie robót budowlanych. Roboty budowlane są to zespoły procesów budowlanych w wyniku których mogą powstać różnego rodzaju obiekty budowlane lubich częśi, następuje odbudowa, rekonstrukcja, przebudowa, rozbudowa lub rozbiórka. Warto tu zauważyć, że o ile proces budowlany jest nakierowany na pewien konkretny obiekt to robota budowlana określa potencjalną możliwość wykonania obiektów budowlanych przy zastosowaniu określonego zbioru procesów. Najczęściej roboty budowlane dzieli się wg:

- stanów zaawansowania realizacji budowli

(roboty stanu surowego podziemia, stanu surowego nadziemia, stanu wykończeniowego i wyposażeniowego)

- używanych materiałów

(ziemne, murowe, betonowe itp.)

- wykorzystywanych specjalności rzemieślniczych

(tynkarskie, dekarskie, tapeciarskie, posadzkarskie itp.)

- rodzajów budownictwa

(kubaturowe, drogowe, mostowe itp.)

- stosowanego specjalnego sprzętu

(kafarowe, kesenowe itp.).

Z robotami budowlanymi wiąże się również pojęcie technologii robót budowlanych, którą charakteryzuje się jako dziedzinę wiedzy obejmującą metody i warunki wykonywania robót budowlanych.

Dotychczasowe rozważania obrazuje schemat na rys. 5.2.

1.5.3. Celowo zagregowane zespoły procesów budowlanych

Praktyka budowlana wykazała, że dla sprawnej realizacji obiektów budowlanych, szczególnie takich, których realizacja występuje często, dobrze mieć opracowane, przygotowane i wdrożone odpowiednie zbiory procesów. Takie zbiory procesów noszą nazwę technologii budowania.

Inaczej mówiąc technologia budowania to technologia przygotowania elementów budowlanych i wznoszenia budowli, uwzględniająca określone materiały oraz sposoby rozwiązywania i realizacji konstrukcji i całej struktury budowlanej wraz z zabezpieczeniem potrzebnych działań.

W historii budownictwa i w obecnej praktyce można wyróżnić cztery podstawowe typy technologii budowania, które składają się z niżej wymienionych etapów:

Technologia budowania typ    I obejmuje: wydobycie surowca, obróbkę surowca, transport, składowanie na placu budowy oraz transport we wnętrzny i wbudowanie.

Technologia budowania typ   II obejmuje: wydobycie surowca, zmianę właściwości fizykochemicznych, transport, składowanie na placu budowy, transport wewnętrzny i wbudowanie.

Technologia budowania typ III obejmuje: wydobycie surowca, I zmianę właściwości fizykochemicznych, transport, składowanie na placu budowy, transport wewnętrzny i wbudowanie, II zmianę właściwości fizykochemicznych.

Technologia budowania typ IV obejmuje: wydobycie surowca, przetworzenie na materiał, transport, przetworzenie na prefabrykat, transport, składowanie na placu budowy, wbudowanie - montaż.

Z powyższego zestawienia widać wyraźnie, że technologia budowania ma bezpośrednie związki z podstawowym wyposażeniem potrzebnym do wykonywania stosowanych procesów budowlanych oraz wynikających z nich zasad realizacji.

Przykładowo analizując budownictwo mieszkaniowe można rozróżnić następujące technologie budowania:

- z murów ceglanych,

- z elementów metalowych,

- z elementów z drewna i materiałów drewnopochodnych,

- z betonu monolitycznego,

- z prefabrykowanych elementów betonowych i żelbetowych.

W każdej z takich technologii można wyróżnić pewne grupy realizacji posiadających określony zbiór cech nie będących właściwością wszystkich. Tak w technologii budowania można wyróżnić metody budowania obiektów budowlanych.

Metoda budowania jest opisana przez zespół cech konstrukcyjno-technologicznych elementów budowlanych wyznaczających sposoby i środki realizacji.

Przykładowo przy realizacji budynków mieszkalnych w technologii wznoszenia ich z prefabrykatów z betonu i żelbetu można wyróżnić następujące metody budowania:

- z elementów płytowych,

- z elementów wielkoblokowych,

- z elementów ze szkieletem słupowo-ryglowym,

- z elementów przestrzennych.

Następnym stopniem uszczegółowienia technologii i metod budowania są systemy budowania. Przez system budowania rozumie się system prowadzący do uzyskania pożądanych struktur budowlanych przy zachowaniu określonych walorów użytkowych funkcjonalnych i estetycznych oraz umożliwiających ich racjonalną realizację w danych warunkach produkcyjnych.

System budowania wyrażony jest zbiorem informacji na którą składają się katalogi elementów, ustrojów budowlanych i niezbędnych do ich wykonania urządzeń, opisy sposobów produkowania, zestawiania, łączenia i wykańczania elementów oraz ustrojów budowlanych (np. karty technologiczne i inne niezbędne dane).

System konstrukcyjno-technologiczny jest to system budowania wyrażony zbiorem informacji, ograniczonej do sposobów postępowania w zakresie konstrukcji struktur budowlanych oraz produkcji i realizacji ustrojów budowlanych.

Należy zwrócić tu uwagę ma fakt, że obie przytoczone tu definicje odnoszą się do tzw. systemu biernego to znaczy zbioru informacji, który praktycznie nie jest przystosowany do konkretnych działań, ale stanowi do nich podstawę. Do konkretnych działań służą systemy czynne, które w stosunku do systemu biernego są wzbogacone o podsystemy związane z: dostarczaniem materiałów, kompletowaniem załogi i sprzętu i zapewnienia działań wyżej wymienionych elementów. Takie systemy są to jednostki realizacyjne zwane popularnie przedsiębiorstwami budowlanymi.

1.5.4. Mechanizacja procesów budowlanych. Mechanizacja jest to zastąpienie maszyną pracy ręcznej albo żywej siły pociągowej lub napędowej. Mechanizacja obecnie ma powszechne zastosowanie we wszystkich działach gospodarki i na każdym poziomie procesu produkcyjnego. Dla każdego inżyniera budownictwa podstawowym pojęciem wiążącym się z wyposażeniem technicznym (patrz tablica 3.1 kol. 3) jest mechanizacja procesów (robót) budowlanych, którą rozumie się jako zastosowanie maszyn lub narzędzi zmechanizowanych do wykonywania procesów (robót) budowlanych w celu zastąpienia pracy ręcznej (która w tym przypadku ogranicza się głównie do obsługi technicznej maszyn).

W ujęciu rozwojowym A. Dyżewski wprowadził cztery podstawowe rodzaje mechanizacji. Są to:

- mechanizacja częściowa,

- mechanizacja kompleksowa,

- automatyzacja częściowa,

- automatyzacja kompleksowa.

W dwóch ostatnich przypadkach można wyróżnić dodatkowo pewien szczególny rodzaj automatyzacji mianowicie robotyzację.

Mechanizacja procesów (robót) budowlanych częściowa polega na zmechanizowaniu niektórych operacji i czynności procesu produkcyjnego (z reguły ten rodzaj mechanizacji obejmuje operację główna). Operacje pozostałe wykonuje się ręcznie przy czym występuje ona nieraz w znacznych ilościach.

Mechanizacja procesów (robót) budowlanych kompleksowa polega na wykonywaniu procesów (robót) budowlanych przy użyciu zespołu maszyn zharmonizowanych pod względem wydajności, miejsca i czasu pracy (Udział pracy ręcznej jest tu ograniczony do niewielkiej pracochłonności ok. 5% i dotyczy tylko operacji pomocniczych).

Automatyzacja częściowa polega na częściowym wprowadzeniu do procesów produkcyjnych maszyn automatów nie wymagających sterowania i wykonywania pozostałych operacji przez maszyny sterowane przez operatorów.

Automatyzacja kompleksowa polega na całkowitym wprowadzeniu do procesów produkcyjnych maszyn automatów i zharmonizowaniu ich co do wydajności miejsca i czasu tak, aby utworzyć kompleksowe linie automatyczne stanowiące nieprzerwane ciągi produkcyjne o równomiernej wydajności.

Właściwie obecne budownictwo jest na poziomie mechanizacji częściowej i kompleksowej, automatyzacja częściowa i kompleksowa może czasem wystąpić w przemyśle materiałów budowlanych i prefabrykatów. Jeśli chodzi o robotyzację można napotkać jednostkowe próby zastosowania głównie przy robotach remontowych niebezpiecznych dla człowieka.

Mechanizacja procesów budowlanych jest dziedziną współpracy inżynierów mechaników i inżynierów budownictwa. Zazwyczaj inżynierowie budownictwa określają potrzebne właściwości maszyn budowlanych, dla umożliwienia mechanikom i konstruowania, a potem eksploatują je, projektują zespoły i ciągi pracy maszyn budowlanych itp. Stosowanie mechanizacji kompleksowej wymaga starannego jej zaprojektowania i jest to też domena inżynierów budownictwa. Zakres i kolejność projektowania mechanizacji kompleksowej można za A. Dyżewskim przedstawić w następujących etapach:

- ustalenie podstawowych danych co do charakteru robót i obiektów,

- wybór technologii wykonania poszczególnych robót lub elementów,

- szczegółowa analiza przebiegu realizacji z podziałem na odcinki (procesy) przeznaczone do zmechanizowania,

- wstępne dobranie dla poszczególnych procesów lub rodzajów robót co najmniej dwóch zestawów maszyn spełniających wymagania mechanizacji kompleksowej,

- określenia kryterium doboru w postaci jednego lub kilku wskaźników techniczno-ekonomicznych mechanizacji,

- wyboru zestawu wykonawczego po uwzględnieniu przyjętego kryterium,

- opracowanie planu wdrażania mechanizacji kompleksowej.

Sam dobór maszyn do mechanizacji kompleksowej powinien opierać się wg Dyżewskiego na następujących zasadach:

- skład kompletu maszyn i ich liczba wynikają z technologicznego schematu procesu roboczego,

- parametry eksploatacyjne maszyn należy dobierać w nawiązaniu do rodzaju robót, ich wielkości, terminów wykonania oraz warunków lokalnych,

- podstawowy proces roboczy realizuje się za pomocą tzw. maszyny głównej, zwanej czasem wiodącą,

- wydajność innych maszyn w zespole powinna odpowiadać maksymalnej wydajności maszyny głównej lub nieco ja przewyższać (10÷15%),

- czas pracy maszyn oraz moc ich silników we właściwie dobranym zespole powinny być w pełni wykorzystane,

- liczba maszyn w zespole powinna być jak najmniejsza zwłaszcza maszyn głównych, która maksymalna liczba nie powinna przekraczać 3.

Kryterium wiodącym stosowanym przez A. Dyżewskiego był koszt jednostki produkcji.

Niedogodnością takiego ujęcia jest zawężenie zasad doboru wyłącznie do sfery robót budowlanych, a tym samym całkowite pominięcie wieloletniej eksploatacji obiektu budowlanego. Eksploatacja ta powinna być, zdaniem innych badaczy, powinna również mieć wpływ, a w niektórych przypadkach decydować o rozwiązaniach z zakresu mechanizacji robót budowlanych. Niezbędne stało się zatem optymalizowanie ujęcia mechanizacji jako jednego z podstawowych elementów uprzemysłowionej realizacji obiektu budowlanego i podporządkowanie rozwiązań w tym zakresie kryterium minimalizacji nakładów społecznych lub jego odwrotności, tj. maksymalizacji dodatkowych efektów społeczno-gospodarczych. Takie podejście prezentuje system MK-27, podporządkowuje on wszystkie działania składające się na realizację zmechanizowanej produkcji budowlanej jednemu celowi tj. właśnie osiągnięciu maksymalnego efektu społeczno-gospodarczego z podjętej lub podejmowanej działalności inwestycyjnej. Koncepcja mechanizacji optymalnej zakłada ścisłą integrację rachunku ekonomicznego realizacji zmechanizowanych robót budowlanych z rachunkiem efektywności produkcji budowlanej. Wymaga to analizy doboru maszyn w aspekcie kryterium kosztowo-czasowego. Umiejętność opracowywania, doboru i stosowania odpowiednich technologii procesów budowlanych wraz z umiejętnością właściwej ich mechanizacji nie wystarcza dla poprawnego przebiegu procesu wykonawczego. Elementy te muszą być jeszcze należycie wkomponowane w przestrzeń i czas, a to osiąga się dzięki nauce organizacji.

1

23

---