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 funkcjo-nowania 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
Jakość									Zrealizowany
technologiczna									element budowli
Materiały - właściwości    materiałów - ilość materiałów - jakość materiałów - sposób opakowania    materiału    itp.				Robocizna - skład zespołu    roboczego - kwalifikacje - wyposażenie    osobiste - motywacja - pracochłonność    itp.					Praca sprzętu - rodzaj sprzętu - parametry - sposób pracy - zasady doboru    maszyn    itp.

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

Rys. 6.3. 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, tapeciarskie, 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

---