аспирант
г. Москва и Московская область, Россия
сотрудник
сотрудник
ВАК 2.1.5 Строительные материалы и изделия
УДК 69 Строительство. Строительные материалы. Строительно-монтажные работы
УДК 69.05 Строительная площадка. Оборудование, организация и технология строительства. Индустриальное строительство. Монтаж. Испытания на строительной площадке. Строительные повреждения. Срок службы сооружений. Уход за сооружениями
В статье рассматривается вопрос классификации и систематизации рисков, возникающих при организации строительного производства с применением высокопрочных бетонов (ВБ). Основное внимание уделено определению факторов, влияющих на устойчивость строительных процессов при возведении уникальных зданий высотой более 200 м, и необходимости учёта технологической чувствительности ВБ при проектировании организационно-технологических решений. Цель исследования состоит в формировании системного подхода к выявлению, классификации и систематизации рисков, возникающих на различных стадиях строительства при использовании высокопрочных бетонов, а также в обосновании направлений совершенствования организации строительного производства с учётом этих рисков. Методология исследования основана на анализе нормативной базы, обзоре научных публикаций и обобщении практического опыта проектных и строительных организаций. Использован метод DFD-моделирования (Data Flow Diagram), позволяющий формализовать взаимодействие участников строительного процесса, определить зоны возникновения рисков и взаимосвязи между организационно-технологическими процессами. Для количественной оценки степени влияния рисков применён метод анализа иерархий (МАИ), обеспечивающий их ранжирование по значимости и влиянию на параметры строительного производства. В статье подчёркивается, что отсутствие системного подхода к классификации и оценке рисков при применении ВБ приводит к усложнению организации строительного производства, снижению надёжности и увеличению продолжительности строительства. Разработанная классификация рисков и применение метода анализа иерархий (МАИ) в сочетании с DFD-моделированием формируют основу для последующей разработки методики совершенствования организации строительного производства и повышения его эффективности в условиях риска.
высокопрочные бетоны, организация строительного производства, риски, классификация, систематизация, DFD-моделирование, метод анализа иерархий.
Введение
В последние годы в строительной отрасли наблюдается устойчивая тенденция к возведению уникальных и высотных зданий, высотой более 200 м, что связано с ограниченностью территориальных ресурсов в крупных городах и необходимостью вертикального развития застройки [1]. Увеличение этажности объектов предъявляет особые требования к прочности, надёжности и технологичности строительных материалов. В этих условиях всё более широкое применение находят высокопрочные бетоны (ВБ), обладающие повышенной прочностью, трещиностойкостью и долговечностью [2].
Несмотря на широкое распространение применения высокопрочных бетонов в практике мирового и отечественного строительства, существующая нормативная и методическая база пока не обеспечивает полного учёта их специфических свойств и организационно-технологических особенностей при производстве работ [3]. В частности, действующие строительные нормы и правила ограничивают область применения расчётных характеристик бетона пределом класса В55 [4], что создаёт неопределённость при проектировании и организации строительства объектов, где используются бетоны более высоких классов прочности [5].
Проблема усугубляется тем, что при строительстве уникальных объектов применение ВБ требует высокой точности технологических операций, начиная от приготовления и транспортировки смеси и заканчивая укладкой и уходом за бетоном [6]. Малейшие отклонения от регламента способны привести к снижению прочностных характеристик конструкций. Кроме того, работа в условиях плотной городской застройки, ограниченного пространства, повышенных требований заказчиков к срокам строительства и необходимости комплексной логистики материалов формирует дополнительные организационные риски [7].
Таким образом, актуальной научно-практической задачей становится формирование системного подхода к классификации и систематизации рисков, возникающих при организации строительного производства с применением высокопрочных бетонов. Решение этой задачи позволит обеспечить устойчивость и управляемость строительных процессов, повысить надёжность конструкций и снизить вероятность отклонений от проектных параметров [8, 9].
Областью данного исследования являются методы анализа и управления организационно-технологическими рисками в строительстве.
Предметом исследования выступают риски, возникающие при организации строительного производства с применением высокопрочных бетонов, а также их влияние на эффективность и безопасность реализации строительных процессов.
Цель исследования заключается в разработке и апробации двухуровневой модели классификации и систематизации рисков при организации строительного производства с применением высокопрочных бетонов, основанной на DFD-моделировании для идентификации рисковых зон и методе анализа иерархий (МАИ) для их количественной оценки и ранжирования.
Гипотеза исследования состоит в том, что системное применение DFD-моделирования на макроуровне для выявления рисковых зон и МАИ на микроуровне для оценки и ранжирования факторов риска позволит сформировать научно-обоснованную классификацию, повышающую эффективность управления строительным производством с применением ВБ.
Научная новизна заключается в разработке двухуровневой системы классификации рисков, охватывающей как внешние факторы (нормативные, организационные, климатические), так и внутренние — связанные с технологией приготовления, транспортировки и укладки ВБ на строительной площадке [10, 6].
Практическое значение исследования определяется возможностью применения предложенной классификации в качестве основы для разработки методики совершенствования организации строительного производства, направленной на повышение устойчивости, надёжности и управляемости процессов при возведении уникальных зданий [11, 6].
Материалы и методы
В исследовании применялись методы системного анализа, сравнительного изучения нормативно-технических документов, экспертного опроса и классификационного моделирования рисков, возникающих при реализации организационно-технологических процессов с применением высокопрочных бетонов [12, 6].
Основу методологии составили положения системного и процессного подходов, позволяющих рассматривать организационно-технологические процессы как совокупность взаимосвязанных элементов, подверженных влиянию внешних и внутренних факторов риска [10, 6, 13].
Для формализации информационных потоков и выявления зон возникновения рисков использовался метод DFD-моделирования (Data Flow Diagram). Этот метод позволил отразить последовательность и взаимосвязи основных этапов классификации и систематизации рисков, определить источники входных и выходных данных, а также зафиксировать направления передачи информации между стадиями анализа.
Анализ нормативной базы проводился с учётом требований действующих сводов правил и стандартов, включая СП 48.13330.2019 «Организация строительства», СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции», СП 468.1325800.2019 «Конструкции из высокопрочного бетона», а также ГОСТ 26633–2015 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые» [14, 15, 4]. Особое внимание уделялось положениям, регламентирующим область применения нормативных расчётных характеристик бетона классов выше В55 и порядок проведения экспериментальных исследований при их использовании [16].
С целью количественной оценки значимости выявленных рисков и определения приоритетности их влияния на организационно-технологические процессы применялся метод анализа иерархий (МАИ, AHP) [17, 18]. Он позволил провести экспертное сравнение рисков по степени их влияния на качество, сроки и надёжность выполнения организационно-технологических процессов, а также оценить возможности снижения последствий посредством управленческих и технологических решений.
Результаты
В ходе исследования были построены две DFD-модели: контекстная диаграмма (рисунок 1) и диаграмма основных процессов (рисунок 2), отражающие макроуровень организационно-технологических процессов при применении высокопрочных бетонов.
Рис. 1. Контекстная диаграмма DFD-модели технологических процессов классификации и систематизации рисков
Рис. 2. Диаграмма основных процессов DFD - модели классификации и систематизации рисков
Контекстная диаграмма демонстрирует общий замысел системы — от входных данных (нормативная и проектная документация, исходно-разрешительные материалы) к целевому результату, которым является разработанная двухуровневая модель классификации и систематизации рисков.
Диаграмма основных процессов показывает детализированные взаимосвязи между этапами анализа нормативной базы, выявлением факторов риска и их оценкой с применением метода анализа иерархий (МАИ).
Такой подход позволил структурировать логику исследования от сбора исходных данных до формализации результатов классификации. Для определения степени влияния факторов риска на устойчивость организационно-технологических процессов был проведён экспертный опрос. В состав экспертной группы вошли 9 специалистов. Анкетирование проводилось по специально разработанной форме, включающей 12 вопросов, касающихся частоты возникновения рисков, их влияния на качество и сроки, а также степени управляемости.
В результате анализа нормативной, научной и практической базы, а также экспертного опроса специалистов были выявлены ключевые риски, влияющие на устойчивость организационно-технологических процессов при применении высокопрочных бетонов.
Каждый риск оценивался экспертами по шкале Саати от 1 – до 9 (в соответствии с методом анализа иерархий — МАИ).
После обработки анкетных данных были построены матричные сравнительные оценки, отражающие относительные приоритеты факторов риска.
Нормированные векторы приоритетов определялись по формуле 1.
, (1)
где
Для проверки согласованности экспертных суждений вычислялся индекс согласованности (CI) и коэффициент согласованности (CR) по формулам 2 и 3.
где — максимальное собственное значение матрицы;
По результатам обработки анкетных данных методом анализа иерархий (МАИ) получены приоритетные веса групп рисков. Наибольшее влияние на устойчивость организационно-технологических процессов оказывают нормативно-правовые и технологические риски (таблица 1), что согласуется с исследованиями в области управления рисками в строительстве [19, 9, 20].
Таблица 1
Результаты экспертного ранжирования рисков по методу анализа иерархий (МАИ)
|
№ |
Группа рисков |
Средний весовой коэффициент (w_i) |
Ранг приоритета |
Комментарий |
|
1 |
Нормативно-правовые (отсутствие регламентов для ВБ > B55, противоречия СП) |
0,26 |
I |
Наибольшее влияние на проектные решения и сроки согласований |
|
2 |
Технологические (приготовление, транспортировка, укладка ВБ) |
0,22 |
II |
Существенное влияние на качество и надёжность конструкций |
|
3 |
Организационно-управленческие (несогласованность участников, логистика) |
0,18 |
III |
Влияют на эффективность взаимодействия и сроки работ |
|
4 |
Производственные (несоответствие оборудования и материалов) |
0,14 |
IV |
Влияние на стабильность процессов на площадке |
|
5 |
Внешние (климатические, экономические, логистические) |
0,11 |
V |
Отражаются на временных и ресурсных рисках |
|
6 |
Кадровые (недостаток квалификации персонала) |
0,09 |
VI |
Увеличивают вероятность технологических ошибок |
Сумма весов = 1,00; коэффициент согласованности CR = 0,08 (< 0,1), что подтверждает достоверность экспертных оценок.
В результате анализа нормативной, научной и практической базы, а также экспертного опроса были выявлены ключевые риски, влияющие на устойчивость организационно-технологических процессов при применении высокопрочных бетонов. Для их систематизации разработана двухуровневая модель классификации (таблица 2), учитывающая современные подходы к управлению рисками в строительстве [10;9].
Таблица 2
Двухуровневая классификация рисков
|
Уровень |
Группы рисков |
Примеры проявлений |
|
Макроуровень |
Нормативно-правовые, организационно-управленческие, внешние |
Отсутствие регламентов по применению ВБ > B55, несоответствие СП, сбои в логистике, погодные факторы |
|
Микроуровень |
Технологические, производственные, кадровые |
Ошибки при приготовлении и укладке ВБ, сбои в оборудовании, нарушения технологии персоналом |
Таким образом, результаты моделирования и иерархического анализа позволили сформировать структурированную систему оценки рисков, которая создаёт основу для разработки методики совершенствования организационно-технологических процессов при применении высокопрочных бетонов.
Результаты исследования подтверждают, что отсутствие системного подхода к классификации рисков при применении ВБ осложняет организацию строительного производства, снижает надёжность и может удлинять сроки реализации проектов. Выделенные в ранжировании факторы рисков показывают, что наиболее уязвимы нормативно-технологические узлы процесса: именно они требуют первоочередного внимания, что соответствует выводам исследований в области управления строительными проектами [11, 9].
Полученные данные о приоритете нормативно-правовых рисков (вес 0,26) согласуются с работами [19, 16], в которых также отмечается значительное влияние нормативной неопределённости на сроки реализации строительных проектов. Высокий вес технологических рисков (0,22) подтверждает выводы исследований [6, 21] о критической важности соблюдения технологических регламентов при работе с высокопрочными бетонами.
Разработанная двухуровневая модель классификации позволяет дифференцированно подходить к управлению рисками на различных уровнях организационной структуры строительного производства, что соответствует современным тенденциям в управлении сложными строительными проектами [11, 6, 13].
Интеграция полученной классификации в модель организации строительства (на макро- и микроуровнях) создаёт методологическую основу для дальнейшей разработки организационно-технологических решений, направленных на снижение влияния риска. Такие решения могут включать адаптацию регламентов, усиление контроля технологических параметров, более чёткое распределение ответственности между участниками проекта [11, 6].
Заключение
Проведённое исследование позволило подтвердить выдвинутую гипотезу и достичь поставленной цели - разработать и апробировать двухуровневую модель классификации и систематизации рисков при организации строительного производства с применением высокопрочных бетонов. Системное применение DFD-моделирования для выявления рисковых зон и метода анализа иерархий для их количественной оценки позволило сформировать научно-обоснованную классификацию, разделённую на макро- и микроуровни.
Полученная модель и ранжирование рисков создают основу для разработки практических методов совершенствования организации строительного производства в условиях технологической чувствительности и высокой неопределённости.
Внедрение результатов исследования в проектную и управленческую практику позволит:
- повысить устойчивость строительных процессов;
- снизить вероятность технологических нарушений;
- улучшить координацию участников проекта;
- сократить сроки и потери при реализации уникальных объектов из высокопрочных бетонов.
1. Аннамамедов М., Атаев Ш., Башимов Р. Урбанистическое развитие мегаполисов: интеграция вертикальных архитектурных решений и адаптация городской инфраструктуры // Современные научные исследования и инновации. – 2025. – № 11. – С. 1–12. EDN: https://elibrary.ru/UJKCTG
2. Петухов А.В., Коровкин М.О., Ерошкина Н.А. Применение высокопрочного бетона в высотном строительстве // Современные научные исследования и инновации. 2017. № 3 [Электронный ресурс]. EDN: https://elibrary.ru/YKRBVB
3. Коровкин М.О., Янбукова А.Р., Ерошкина Н.А. Опыт и перспективы использования высокопрочных и сверхвысокопрочных бетонов // Современные научные исследования и инновации. 2017. № 2. EDN: https://elibrary.ru/YHVLUB
4. СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. – М.: Минстрой России, 2018. – 211 с.
5. Sama Tajasosi, Ashkan Saradar, Jalil Barandoust и др. Multi-Criteria Risk Analysis of Ultra-High Performance Concrete Application in Structures // CivilEng. 2023. DOI:https://doi.org/10.3390/civileng4030055
6. Garcia R., Martinez J. Technological risks in advanced concrete applications // Engineering, Construction and Architectural Management. 2023. Vol. 30. No. 2. P. 789-805. DOI: https://doi.org/10.1108/ECAM-06-2021-0538
7. Копотилова, А. С. Особенности строительства в условиях плотной городской застройки / А. С. Копотилова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 49 EDN: https://elibrary.ru/ZWLRJF
8. Антипова А. А. Управление рисками строительства зданий и сооружений в условиях плотной городской застройки // Инновационная наука. – 2024. – № 8-1. – С. 11–12.
9. Xianbo Zhao; Bon-Gang Hwang; Weisheng Phng. Construction project risk management in Singapore: Resources, effectiveness, impact, and understanding. KSCE J Civ Eng 18 , 27–36 (2014). https://doi.org/10.1007/s12205-014-0045-x EDN: https://elibrary.ru/QODXWC
10. Бовтеев С.В. Хурейни Н.К.Р. Классификация и параметры рисков строительных проектов. Вестник гражданских инженеров №6, 2021, с. 79-86 DOIhttps://doi.org/10.23968/1999-5571-2021-18-6-79-86 EDN: https://elibrary.ru/UXGWLA
11. Захаров Д.А. Современные подходы и тенденции управления проектами в строительной отрасли // Прогрессивная экономика. 2024. № 12. С. 248-256. DOI:https://doi.org/10.54861/27131211_2024_12_248. EDN: https://elibrary.ru/VOQFLL
12. Загорская, А. В. Применение методов экспертной оценки в научном исследовании. Необходимое количество экспертов / А. В. Загорская, А. А. Лапидус // Строительное производство. – 2020. – № 3. – С. 21–34. DOI: https://doi.org/10.54950/26585340_2020_3_21; EDN: https://elibrary.ru/TKKKCO
13. Топчий Д. В. Организационно-технологическое моделирование строительно-монтажных работ при комплексной оценке результативности перепрофилирования промышленных объектов: дис. канд. техн. наук. – Москва: НИУ МГСУ, 2015. – 120 с. EDN: https://elibrary.ru/SMKTDK
14. СП 48.13330.2019 (СНиП 12-01-2004). Организация строительства. Актуализированная редакция. – М.: Минстрой России, 2019. – 145 с.
15. ГОСТ 26633–2015. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия. – М.: Стандартинформ, 2019. – 37 с. DOI: https://doi.org/10.14359/51688026
16. СП 468.1325800.2019. Конструкции из высокопрочного бетона. – М.: Минстрой России, 2019. – 78 с.
17. Саати Т. Л. Принятие решений: метод анализа иерархий / пер. с англ. Р. Г. Вачнадзе. – М.: Радио и связь, 1993. – 314 с.
18. Mustafa M. A., Al-Bahar J. F. Project risk assessment using the analytic hierarchy process // IEEE Transactions on Engineering Management. – 1991. – Vol. 38. – No. 1. – P. 46–52. DOI: https://doi.org/10.1109/17.65759
19. Маслов В. А. Качество, безопасность и управление рисками в строительном проектировании // Universum: технические науки. – 2024. – № 2 (119). – С. 1–10. DOI: https://doi.org/10.32743/UniTech.2024.119.2.16777
20. Мещерякова Т.С., Онищенко А.В. Д.В., Методы оценки и управления рисками в инвестиционно-строительной деятельности // Colloquium - Journal . 2019. № 26-2(50). С. 139-141. EDN: https://elibrary.ru/TIMCZI
21. Smith J., Johnson R. High-performance concrete in tall buildings: mechanical properties and durability // Construction and Building Materials. 2022. Vol. 325. P. 126785. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.126785; EDN: https://elibrary.ru/AQSHYY
