«

»

Criterii de optimizare a consumului de resurse in constructia de locuinte. Modelul programarii optimale

Share

Optimizarea consumului de resurse in constructia de locuinte, in vederea cresterii nivelului calitativ al intregii activitati economice, este o consecinta fireasca a minimizarii costului pe intreaga durata de viata a constructiilor.

Complexitatea fenomenelor economice si dinamismul desfasurarii acestora reclama utilizarea unor procedee de analiza. In luarea deciziilor privind criteriile de optimizare a consumului de resurse se foloseste modelul programarii optimale.

Factorul de decizie (decidentul individual sau colectiv) poate adopta o decizie optima in privinta utilitatii unei variante constructive numai daca i se ofera posibilitatea de a masura importanta pe care o are o anumita varianta de comportament in raport cu multimea variantelor posibile studiate.

 

Sisteme constructive analizate prin modelul programarii optimale

In prezent, adoptarea variantei optime a solutiilor constructive incepand cu faza de conceptie, proiectare si executia lucrarilor in mediul urban are la baza experienta si intuitia, sustinute de necesitatea obiectiva a cresterii gradului de industrializare si, implicit, reducerea duratei de executie.

Aplicarea metodelor matematice permite alegerea unor proportii optime a sistemelor constructive analizate in conditii de optimizare a consumului de resurse.

Sistemele constructive – in numar de cinci analizate – sunt in toate cazurile prevazute cu terase (fig. 1):

A) zidarie portanta cu plansee prefabricate din beton armat la cladiri cu P+4 niveluri (notatie in calcul ZP);

B) diafragme din beton armat in cofraje metalice cu plansee prefabricate din beton armat la cladiri cu P+4 niveluri (D);

C) panouri mari integral din beton armat cu plansee prefabricate din beton armat la cladiri cu P+4 niveluri (P);

D) diafragme din beton armat in cofraje metalice cu plansee prefabricate din beton armat la cladiri cu P+10 niveluri (D1);

E) beton armat in cofraje glisante cu plansee prefabricate din beton armat la cladiri cu P+10 niveluri (G).

Consumul de resurse materiale reliefat prin indici tehnico–economici vizeaza: otelul, cimentul, cheres­teaua, manopera si durata de executie.

Criterii de optimizare

Criteriile de optimizare rezulta din necesitatea de a construi si pot sa difere de la o perioada la alta, fiind determinata atat de interesele economiei nationale, cat si de resursele proprii. Planificarea necesitatii in functie de numarul de beneficiari-solicitanti este efectuata in mare parte de factorii in drept.

Criteriul de optimizare poate fi exprimat sub forma unui indicator sintetic oricat de complex ar fi, cu conditia ca el sa fie unic.

In analiza ce se efectueaza in acest sens, criteriul consta in optimizarea succesiva a consumului de otel, ciment, cherestea, manopera si durata de executie.

 

Optimizarea consumului de resurse

Modelarea proceselor tehnico-economice trebuie sa tina seama de limitele admisibile in cadrul carora se pot desfasura, creandu-si in acest fel optimizarea.

Optimizarea se refera la inca­drarea consumului de materiale in indicii de consum maximali, normati, la asigurarea unui nivel dat al productivitatii, la realizarea unei durate de executie prestabilite.

Pentru a utiliza un calcul de optimizare a consumului de resurse, se concretizeaza o planificare din totalul de executie a fondului constructiv (investitiilor) pentru un an, si anume 2006, exprimat in procente fata de sistemele constructive prezentate in fig. 1.

Formularea concreta a optimizarii consta in urmatoarele (fig. 2):

• cladirile cu pana la P+4 niveluri vor reprezenta 80% din totalul fondului construit pentru anul 2005, exprimat in m2;

• cladirile cu P+10 niveluri vor totaliza 20 % din totalul investitiilor, exprimat in m2;

• gradul de industrializare minim anual trebuie sa cuprinda cel putin 76% din volumul total, exprimat in m2;

 

Se va mai tine seama de:

• consumul de otel;

• consumul de ciment;

• consumul de rasinoase;

• cresterea productivitatii muncii cu 50% ceea ce corespunde cu o reducere a consumului de manopera de 30%.

De altfel, industrializarea si gradul de mecanizare sunt o directie in care preocuparile specialistilor au gasit un camp vast de activitate, avand in vedere, in primul rand, echipamentele si utilajele performante de executie din dotarea unitatilor de profil, din tara noastra sau din strainatate, care executa lucrari de constructii la noi.

Marile concerne si companii din strainatate din domeniul constructiilor se prezinta in Romania atat cu tehnologii de executie, cat si cu agregate cu randament maxim si parametri superiori celor existente la noi in anii anteriori.

• In ceea ce priveste durata de executie, aceasta se reduce cu 20% fata de datele prevazute in planul de esalonare calendaristica a finalizarii obiectivului de investitie.

• Proportiile sistemelor constructive vor fi in mod obligatoriu cantitati pentru care problema optimizarii sa nu fie eficienta.

Indici tehnico-economici

Baza informationala cu privire la consumul de resurse in activitatea de constructii – montaj consta in indicii de consum normati.

In proiectarea investitiilor de locuinte, indicii de consum maximali normati au fost elaborati prin grija MTCT si au caracter de normativ national (tabelul 1).

In ceea ce priveste durata de executie a blocurilor de locuinte, se constata ca raportarea acesteia la apartamentul fizic nu reflecta in suficienta masura realitatea.

Factorii cu caracter permanent si hotarator care influenteaza durata de executie sunt:

• sistemul constructiv;

• regimul de inaltime;

• aria desfasurata;

• volumul construit;

• numarul de apartamente.

Adoptarea ca unitate de referinta in m2 fundamenteaza mai bine acest indicator.

O analiza la nivel national a evidentiat duratele de executie exprimate in luni/100 m2 (tabelul 2).

Durata medie de executie a fost determinata luand in considerare urmatoarele ipoteze:

• 80% blocuri P+4 cu 41–60 apartamente;

• 20% blocuri P+4 cu 41–60 apartamente;

• 100% blocuri P+10 cu 61–80 apartamente.

Pentru a facilita rezolvarea proble­mei care intereseaza, sunt mai utili indicii tehnico–economici de consum de resurse in procente.

Indicii de consum in procente au fost determinati luand drept baza indicii tehnico–economici de consum cantitativi (tabelele 1 si 2), cores­pun­zatori sistemului constructiv zidarie portanta.

Indicii (%) corespunzatori siste­mului constructiv zidarie portanta fiind conventionali alesi, au rezultat indicii de consum (%) corespunzatori sistemelor constructive analizate (tabelul 3).

Modelul economico-matematic

de programare liniara

Pentru formularea corecta a modelului matematic, sunt necesare unele precizari privind:

a) nivelurile de industrializare ce urmeaza a fi realizate la finele perioadei de executie;

b) estimarea industrializarii lucra­rilor de constructii montaj se relie­feaza astfel:

• panouri mari integral prefabricate 57,9%;

• diafragme 13,1%;

• structuri traditionale 23,4%;

• cofraje glisante 5,6% ;

c) dinamica cresterii gradului de industrializare in sectorul de locuinte atesta interesul depus de catre toti factorii implicati (tabelul 4).

Problema de optimizare care se cere rezolvata comporta utilizarea unei metode de programare liniara.

Formularea modelului matematic

in programarea liniara

Formularea modelului matematic care sta la baza oricarei probleme de programare liniara necesita exprimarea in limbaj matematic a urmatoarelor notiuni (fig. 3):

• notatia variabilelor;

• functia scop;

• optimizari.

 

Consumul de resurse

Plecand de la proportiile sistemelor constructive rezultate in cazul fiecarei optimizari si tinand seama de consumurile specifice (tabelele 1 si 2) se determina consumul efectiv de resurse raportat la 100 m2 Ad. (tabelul 5).

In toate cazurile de optimizare restrictiile sunt respectate in totalitate unele resurse fiind consumate pana aproape de limita impusa altele oferind disponibilitati.

Gradul de industrializare

Sistematizand rezultatele proportiilor sistemelor constructive in cele 5 cazuri de optimizare analizate se obtin rezultatele din tabelul 6.

In ipoteza ignorarii gradului de industrializare aferent sistemului constructiv zidarie portanta, rezulta urmatoarele grade de industrializare:

• varianta otel – 77,32%;

• varianta ciment – 76,00%;

• varianta cherestea – 81,24%;

• varianta manopera        – 81,31%;

• varianta durata – 97,90%.

Gradul de industrializare maxim posibil in conditiile respectarii acelo­rasi restrictii comporta un nou model matematic ce se cere rezolvat.

Plecand de la consumurile specifice (tabelele 1 si 2), rezulta ca, in ipoteza unei industrializari maxim posibile (100%), consumurile de resurse raportate la 100m2 se pre­zinta astfel:

• otel – 2,877 t;

• ciment – 1,739 t;

• cherestea – 0,468 m3;

• manopera – 2401 ore;

• durata – 0,136 luni.

Varianta analizata duce la utilizarea otelului, cherestelei si a manoperei pana la limitele maxime impuse prin optimizare, in timp ce la durata de executie se creeaza o re­zerva de peste 37% care nu poate fi utilizata.

Avand la indemana cele cinci variante optimizate, decizia poate fi formulata cu destula usurinta prin acordarea prioritatii uneia sau alteia dintre solutiile optime determinate.

Pentru eliminarea subiectivismului in luarea deciziei, este necesar a se tine seama de cerintele etapei in ceea ce priveste gradul de dificultate in asigurarea resurselor necesare analizate.

Metoda aplicabila in problemele multicriteriale contine si ea un grad de subiectivism prin aprecierea care se acorda fiecarui criteriu (relatii de preferinta sau indiferenta) fara a tine seama de dependenta, respectiv independenta acestora.

 

Concluzii

1. Cercetarea operationala, defi­nita pe scurt fundamentarea stiintifica a deciziei, este posibil de aplicat si in cadrul unor intreprinderi de importanta mijlocie.

2. Determinarea proportiilor sistemelor constructive in variantele de optimizare a consumului de resurse, avand la baza o metoda matematica de determinare a acestora, inlatura preponderenta empirismului si a rutinei facand inutile tatonarile.

3. Decidentul individual sau colectiv, avand la indemana mai multe variante optime toate reali­zabile, este in masura sa hotarasca punerea in practica a aceleia care convine mai mult in etapa respectiva.

4. Consumul minim al fiecarei resurse, comparat cu consumul aceleiasi resurse consumate in restul variantelor, atesta diferente apreciabile (tabelul 7).

5. Acordarea unei libertati mai mari, optimizarea cu privire la gradul de industrializare, fara plafonarea cantitativa a numarului de solutii constructive industrializate, ofera posibilitatea de a evalua oportunitatea fiecarui sistem constructiv-industrializat.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 35 – martie 2008

 

Autor:
Cezar-Petre SIMION – Academia de Studii Economice Bucuresti, Institutul National de Cercetare-Dezvoltare in Constructii



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: http://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2008/03/29/criterii-de-optimizare-a-consumului-de-resurse-in-constructia-de-locuinte-modelul-programarii-optimale/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.