Definicja i charakterystyka inżynierii produkcji budowlanej.
Inżynieria produkcji budowlanej jest to system wiedzy, 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.
Inżynieria produkcji budowlanej w swojej strukturze składa się z trzech podsystemów wiedzy:
- inżynierii działalności produkcyjnej (management),
- inżynierii procesów produkcyjnych (budowlanych),
- inżynieria materiałów budowlanych.
Inżynieria procesów produkcyjnych obejmuje:
- projektowanie,
- realizację i regulowanie działań technicznych wykonywanych w procesie, dla dokonania najbardziej racjonalnej przemiany wielkości wejścia (surowce, materiały, siła robocza, energia) w wielkości wejściowe (półfabrykaty, elementy i obiekty budowlane).
Procesy produkcyjne mają na celu wytworzenie określonych wyrobów lub elementów i posiadają pewną swoją charakterystykę.
Elementami struktury procesów produkcyjnych są następujące działania:
- przetwarzanie,
- transportowanie,
- kontrolowanie,
- magazynowanie,
- utrzymywanie.
Tablica 3-1 Struktura systemu wiedzy, nauki, dydaktyki - “Inżynieria produkcji budowlanej”
|
System wiedzy |
Elementy-dyscypliny (struktura pozioma) |
|||||||
Nr |
Struktura pionowa (podsystemy) |
Przedmiot działania |
Warunki działania “Jakość potrzeb” |
Sposób działania “technologia” |
Wyposażenie techniczne “instrumen-talizacja” |
Kształtow. stosunków człowiek -system “humani-zacja” |
Kształtow. relacji międzyele-mentami struktury systemu “organizacja” |
Efektywność funkcjonowania systemu “ekonomika” |
Narzędzia projektowa-nia i analizy funkcjo-nowania |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
I |
Inżynieria systemów produkcyj-nych |
Procesy |
Jakość popytu na rynku inwestycji budowl. |
Przygotowa-nie, zabez-pieczenie i realizacja produkcji |
Gospodarka zasobami material-nymi |
Polityka socjalna i kształtowanie warunków pracy |
Organizacja zarządzania |
Ekonomika funkcjono-wania przed-siębiorstwa |
|
II |
Inżynieria procesów produkcyj-nych |
Działania techniczne |
Jakość tech-nologiczna przedmiotów produkcji |
Technologia procesów produkcji (budowy) |
Wyposażenie techniczne procesów produkcyj-nych |
Ergonomia procesów produkcyj-nych |
Organizacja procesów produkcyj-nych |
Ekonomika procesów |
|
III |
Inżynieria (przetwarza-nia) materia-łów budowl. |
Przemiany struktury |
Jakość użytkowa materiałów budowl. |
Technologia przetwa-rzania (inżynieria procesowa) |
Technika przetwa-rzania |
Ekologia materiałów |
Sterowanie przebiegiem przemian struktury materiałów budowl. |
Ekonomika tworzenia i stosowania materiałów |
|
Technologia procesów budowlanych.
Potrzeby Przyzwyczajenia Przepisy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Działania |
|
|
|
||||
Przedmiot pracy |
|
|
Sposób postępowania |
|
Zrealizowany element budowli |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Jakość technologiczna |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Materiały - właściwości materiałów - ilość materiałów - jakość materiałów - sposób opakowania materiału |
|
|
Robocizna - skład zespołu roboczego - kwalifikacje - wyposażenie osobiste - motywacja - pracochłonność |
|
Praca sprzętu - rodzaj sprzętu - parametry - sposób pracy - zasady doboru maszyn
|
Uwarunkowania działań przy realizacji elementu budowlanego.
DEFINICJA TECHNOLOGII
1. Technologia jest to nauka dotycząca metod wytwarzania lub przetwarzania surowców, materiałów i wyrobów integrująca w technikę odpowiednie elementy nauk organizacji, zarządzania i ekonomii.
2. Technologia to przyjęta lub proponowana metoda wytwarzania lub przetwarzania surowców, materiałów i wyrobów.
DEFINICJE:
Proces produkcyjny - 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 - CZĘŚCI SKŁADOWE:
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
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 wewnętrzny 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.
W budownictwie mieszkaniowym 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.
- z elementów płytowych,
- z elementów wielkoblokowych,
- z elementów ze szkieletem słupowo-ryglowym,
- z elementów przestrzennych.
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.
Technologia budowania |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Budynki z prefabrykatów |
|
Budynki o konstrukcji |
|
Budynki z prefabrykatów |
|
Budynki z elementów |
|
Budynki |
||||||
|
|
betonowych |
|
monolitycznej |
|
metalowych |
|
drewnianych |
|
murowane |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Metoda |
|
Budynki z wielkiej |
|
Budynki wielkoblokowe |
|
Budynki szkieletowe |
|
Budynki z elementów |
|
|
||||||
budowania |
|
płyty |
|
|
|
|
|
przestrzennych |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Systemy |
|
W-70 |
|
OWT-67 |
|
WWP |
|
|
|
|
||||||
budowania |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Baza materiałowa |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Jednostka |
|
Baza sprzętu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
realizująca |
|
Załoga |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Elementy zarządzania |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Powiązania pomiędzy technologią budowania a przedsiębiorstwem budowlanym
Roboty budowlane są to zespoły procesów budowlanych w wyniku, których powstaje budowla lub jej część, następuje jej odbudowa, rekonstrukcja, przebudowa, rozbudowa lub rozbiórka. Najczęściej roboty budowlane dzieli się wg:
- stanów zaawansowania realizacji budowli
(roboty stanu zerowego, surowego, wykończeniowego i wyposażeniowego)
- używanych materiałów
(ziemne, murowe, betonowe itp.)
- wykorzystywanych specjalności rzemieślniczych
(tynkarskie, dekarskie, układanie tapet, posadzkarskie itp.)
- rodzajów budownictwa
(kubaturowe, drogowe, mostowe itp.)
- stosowanego specjalnego sprzętu
(kafarowe, kesonowe itp.).
Roboty transportowe
Transport (od łacińskiego słowa transpono - przestawiam) to przewóz ludzi i ładunków różnego rodzaju środkami lokomocji.
W gospodarce współczesnej w zależności od zastosowanych środków wyróżnia się trzy podstawowe technologię transportowe:
technologia uniwersalna - posługująca się środkami umożliwiająca przewożenie wszelkiego rodzaju ładunków np. przewożenie ładunków samochodem skrzyniowym; (prefabrykat, żwir i skrzynkę piwa),
technologia specjalizowana posługująca się środkami transportu dostosowanymi do określonego rodzaju ładunków (przewóz cementu luzem za pomocą cementowozu),
technologia zunifikowana w której środki transportu są dostosowane do przewozu specjalnych pojemników - kontenerów załadowanych różnymi materiałami w celowy sposób kompletowanymi w zależności od miejsca i czasu dostawy
Roboty transportowe w budownictwie są bardzo istotnym elementem procesów wznoszenia budowli warto tu przypomnieć, że przeciętnie przy wznoszeniu budynków mieszkalnych dla wzniesienia 1m2 powierzchni użytkowej należy w zależności od zastosowanych rozwiązań technicznych dostarczyć 1800 - 2400 kg materiałów i wyrobów. Koszt transportu wynosi w budownictwie mieszkaniowym około 30-35% kosztu całkowitego, a pracochłonność transportu 60-70% pracochłonności całkowitej.
Ładunki w budownictwie są bardzo różnorodne i ze względu na ich podatność transportowo podzielono je na następujące grupy:
materiały sypkie (żwir, piasek, pospółka),
materiały sproszkowane (cement luzem, wapno mielone, mączki kamienne),
materiały zbrylone (gruz budowlany, odłamki skał, odspojona zmarznięta ziemia),
materiały kawałkowe (sztukowe) (cegła, pustaki, dachówka),
materiały dłużycowe (dłużyca drewniana, rury, stal zbrojeniowa w prętach),
prefabrykaty wielkowymiarowe,
materiały wykończeniowe (farby i lakiery różnie pakowane, wykładziny armatura instalacyjna),
materiały plastyczne (mieszanka betonowa, płynny asfalt, zaprawy),
maszyny budowlane i wyposażenie technologiczne.
Cele transportu budowlanego to:
dowiezienie na plac budowy i stanowisko robocze odpowiednich materiałów i sprzętu,
wywiezienie z placu budowy i stanowisk roboczych odpadków produkcyjnych i zbędnej ziemi.
Najczęściej występującymi kryteriami podziału transportu są:
kierunek przemieszczania: transport poziomy, pionowy i ukośny,
odległość przemieszczania: transport daleki i bliski,
stosunek odbywającego się ruchu do placu budowy: transport wewnętrzny i zewnętrzny
4
System
Przedmiot
działania systemu
Warunki
działania systemu
Jakość technologiczna przedmiotów produkcji
Jakość
użytkowa
materiałów
budowlanych
Jakość popytu
rynku
inwestycyjnego
D z i a ł a n i a
przetwa-
rzanie
trans-
port
kon-
trola
magazy-
nowanie
utrzy-
manie
P r o c e s y
produ-
kcyjne
usłu-
gowe
infor-
macyjne
decy-
zyjne
.........
P r z e m i a n y
che-
miczne
fi-
zyczne
mecha-
niczne
geometry-
czne
.........
Rys. 3.1. Główne związki strukturalne w systemie wiedzy “Inżynieria produkcji budowlanej”.
Struktura
systemu
produkcyjnego
Struktura
przebiegu
przetwarzania
materiałów budowlanych
Struktura
procesu
produkcyjnego
II
I
III
Ruch
roboczy
Czynność
robocza
Operacja
robocza
...............
Prosty proces
budowlany I
Prosty proces
budowlany II
Prosty proces
budowlany....
...............
Złożony proces
budowlany I
Złożony proces
budowlany II
Złożony proces
budowlany ....
Roboty
budowlane