КИЇВСЬКИЙ НАЦIОНАЛЬНИЙ УНIВЕРСИТЕТ

БУДIВНИЦТВА I АРХIТЕКТУРИ

АБИЗОВ Вадим Адільєвич

УДК 72.01

МЕТОДОЛОГІЧНІ ОСНОВИ РОЗВИТКУ

АРХIТЕКТУРНО-БУДIВЕЛЬНИХ СИСТЕМ

(В УМОВАХ РЕФОРМУВАННЯ ЖИТЛОВОЇ

ТА МІСТОБУДІВНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ)

18.00.01 – Теорія архiтектури, реставрація пам’яток архiтектури

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора архiтектури

Київ - 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Державному науково-дослiдному iнститутi теорії та історії архi-тектури i мiстобудування (НДІТІАМ) Державного Комітету будівництва, архітек-тури та житлової політики України

Науковий консультант доктор архiтектури, професор

Дьомiн Микола Мефодiйович,

НДIТIАМ, директор

Офіційні опоненти:

доктор архітектури, професор Мойсеєнко Зоя Василівна, Національна академія образотворчого мистецтва і архітектури, професор кафедри теорії, історії архі-тектури і синтезу мистецтв

член-кореспондент НАН України, доктор архітектури, професор Крижицький Сер-гій Дмитрович, Інститут археології НАН України, заступник директора з наукової роботи

доктор архітектури, професор Кравець Володимир Йосипович, Харківський дер-жавний технічний університет будівництва і архітектури, завідувач кафедри обра-зотворчого і декоративно-прикладного мистецтва

Провідна установа

Одеська державна академія будівництва і архітектури, Архітектурний інститут, Мі-ністерство освіти та науки України, м. Одеса

Захист відбудеться 21 червня 2001 р. о 13=00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.056.02 при Київському Національному університеті будівництва і архітектури (КНУБА) за адресою: 03037, м. Київ, Повітрофлотський пр. 31, ауд. 466

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці КНУБА за адресою: 03037, Київ, Повітрофлотський пр., 31, наукова бібліотека

Автореферат розісланий 18 травня 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Тімохін В. О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА

Житлова проблема є однією з найгостріших соціально-економічних проблем в Україні. Біля однієї третини населення країни мешкає в незадовільних умовах - гуртожитках, комунальних квартирах, непридатних для житла приміщеннях, із забезпеченістю менш ніж 9 м2 житлової площі на одну людину. На кінець 1998 р. у черзі на поліпшення житлових умов перебувало 2,03 млн сімей. Середня забезпеченість житлом більш як у 2 рази менше, ніж у розвинених країнах світу. Обсяги будівництва житла за останні роки поступово зменшувались і скоротилися у порівнянні з 1990 р. у три рази, а з 1995 р. - у півтора рази і становили у 1999 р. 5,85 млн м2. В той же час тільки для пільгових категорій населення необхідно побудувати близько 70 млн м2 житла.

Розвинена в минулому (до 1990р.) будівельна база практично не використовується. Обсяги великопанельного домобудування за останні десять років скоротилися більш ніж у 15 разів. При цьому домобудівні комбінати завантажені лише на 6%.

Питання повноцінного житлово-громадського будівництва, забезпечення населення України достойним житлом та об'єктами соціально-культурного і побутового обслуговування стоять в ряду найважливіших народногосподарських завдань держави. Необхідність вирішення житлової проблеми та створення повноцінного середовища життєдіяльності у відповідності до Концепції сталого розвитку населених пунктів України і Закону про планування і забудову територій є однією з першочергових і актуальних завдань сталого розвитку міст України. Згідно з Указом Президента України від 15 липня 1999 р. за № 856/99 та Державною програмою розвитку житлового будівництва на період до 2005 року в розрізі регіонів та джерел фінансування передбачається протягом цих років збільшення в два рази обсягів житлового будівництва із відповідною соціальною інфраструктурою. Передбачається також зростання використання потужностей індустріального домобудування, в тому числі великозбірного до 4670 тис м2 загальної площі проти 445 тис м2 від існуючих.

Таке різке зростання обсягів будівництва та впровадження різних щодо комфорту проживання типів житла з вдосконаленими архітектурно-розпланувальними рішеннями у відповідності до директивних настанов можливо лише за умов використання і упровадження прогресивних архітектурно-будівельних систем.

Очевидно, що реальне й повноцінне рішення проблем житлового будівництва та комплексної забудови неможливо без впровадження нових підходів і методів проектування та будівництва на основі системної взаємоув'язки архітектурних, конструктивних і технологічних рішень з урахуванням ефективного використання наявних місцевих ресурсів і виробничих потужностей будівельної індустрії. Важливу роль у цьому питанні відіграють архітектурно-будівельні системи (АБС), які дозволили б у відповідності до цільової функції та в межах відповідних обмежень ефективно формувати різні об'єкти житлово-громадського будівництва.

Такі системі розповсюджені у вітчизняній практиці будівництва, однак не відповідають повною мірою сучасному рівню соціального замовлення. Закрита система типізації цивільних будинків та їх укрупнених елементів призводить до багаторазового й невиправданого тиражування архітектурно-будівельних рішень і не дозволяє належним чином враховувати різноманітні містобудівні, соціально-економічні, типологічні та інші умови. Діючі ж масові відкриті повнозбірні індустріальні системи, а також системи у монолітному виконанні та з місцевих матеріалів багато в чому не відповідають сучасним і перспективним вимогам та не завжди дають можливості отримати повноцінні архітектурні й містобудівні рішення. Ці системи орієнтовані на застарілі архітектурно-розпланувальні й технологічні вимоги та матеріально-сировинну базу будівництва й у багатьох випадках не дають можливості враховувати чисельні місцеві умови та фактори. Мають місце малозадовільні естетичні й експлуатаційні якості житлової забудови, а також недосконалість технічних рішень з-за застосування неефективних для конкретних умов будівництва конструкцій та матеріалів, невиправданого підвищення матеріаломісткості та трудомісткості будівництва.

Поряд з цим, в останні роки з'являються окремі розробки та вибіркові впровадження нових індустріальних систем, таких як УБК, КУБ, РАМПА, КАСКАД, СИБЕКАР, ТЕРМОДОМ та інших. Будівельний ринок України постійно поновлюється закордонними системами домобудування і їх елементами.

Усе це зумовлює необхідність всебічного аналізу проектно-будівельної практики, вдосконалення та розробки нових АБС, які забезпечать широку варіантність і гнучкість об'ємно-розпланувальної структури будівель на основі комплексного та системного вирішення архітектурних, конструктивних, технологічних і техніко-економічних завдань для різноманітних умов будівництва й виробничої бази з урахуванням нової житлової та містобудівної політики України.

Різними аспектами розвитку систем житлово-громадського будівництва займаються такі науково-дослідні та проектні інститути України, як КиївЗНДІЕП, НДІБК, Діпроцивільпромбуд, УкрНДІПцивільсільбуд, НДІТІАМ, КИЇВПРОЕКТ, ДІПРОМІСТО, ХАРКІВПРОЕКТ, а також КНУБА, АОМА, ДУ “Львівська політехніка”, ХДТУБА, ХДАМГ, Архітектурний інститут ОДАБА та інші.

Загальною теоретичною основою розробки проблем формування та розвитку архітектурно-будівельних систем є роботи з теорії та практики містобудування й архітектури, а також історичної спадщини Ю. С. Асєєва, М. Г. Бархіна, А. Е. Гутнова, М. М. Дьоміна, В. І. Єжова, А. В. Іконнікова, С. К. Кілессо, С. Д. Крижицького, Г. І. Лаврика, В. Ф. Макухіна, А. П. Мардера, З. В. Мойсеєнко, Т. Ф. Панченко, Л. В. Прибєги, А. М. Рудницького, В. І. Тимофієнка, Г. Й. Фільварова, І. О. Фоміна, С. О. Шубович, Д. Н. Яблонського та багатьох інших українських і російських вчених.

Різноманітні питання формування та розвитку систем індустріального домобудування і нових архітектурно-конструктивно-технологічних рішень будівель та моделювання сучасних архітектурних форм висвітлюються в роботах А. Я. Барашикова, С. Г. Буравченка, В. С. Волги, В. М. Гусакова, С. Б. Дехтяра, О. Е. Дорфмана, Л. Г. Дмітрієва, І. С. Карманової, О. В. Кащенка, С. І. Квашніна-Самаріна, М. Й. Колякова, І. М. Лебедича, В. І. Лепського, Г. Д. Макарова, В. Є. Михайленка, О. Л. Підгірного, К. О. Сазонова, Б. В. Шевельова, В. Г. Штолька, В. Є. Ясієвича та інших.

Велику увагу проблемам вдосконалення великопанельних систем і методики їх проектування і реалізації приділено в теоретичних і практичних розробках Н. Н. Вержбицького, Л. Х. Муляра, Ю. Г. Рєпіна, Д. Н. Яблонського.

Основи формування й типізації громадських будівель та питання напрямів розвитку архітектурно-конструктивних систем і їх реалізації в будівництві розглянуті у фундаментальних дослідженнях доктора архітектури В.І. Єжова. Проблемам вдосконалення відкритих збірних конструктивних систем присвячені розробки і докторська дисертація О.С. Слєпцова “Архітектура цивільних будівель на основі відкритих збірних конструктивних систем”.

Істотний внесок у розвиток типології житлових і громадських будівель та методики їх проектування з урахуванням ефективних архітектурно-будівельних рішень внесли дослідження Л. М. Бармашиної, С. Г. Буравченка, О. А. Гайдучені, Г. І. Граужиса, О. В. Гусевої, С. В. Єжова, Л. М. Ковальського, В. В. Козюліна, Г. Ф. Куліша, В. В. Куцевича, Г. С. Іноземцевої, З. В. Мойсеєнко, Ю. М. Оніщенка, І. О. Правніченко, Р. А. Раковіцан, Ю. Г. Рєпіна, В. В. Савченка, С. К. Саркісова, О. С. Слєпцова, В. І. Соченка, В. П. Уреньова, О. П. Чижевського та інших.

Питанням вдосконалення державної житлової та містобудівної політики України присвячені роботи О. П. Авдєєнка, А. В. Беркути, Ю. М. Білоконя, В. М. Гусакова, М. М. Дьоміна, В. Б. Жежеріна, А. О. Економова, Л. М. Ковальського, Є. Є. Клюшніченка, В. Ф. Макухіна, Л. Х. Муляра, Т. С. Нечаєвої, В. І. Нудельмана, Т. Ф. Панченко, В. Ф. Присяжнюка, Ю. Г. Рєпіна, В. О. Тимохіна, Л. І. Тузової, Г. О. Урусова, Т. В. Устенко, Г. Й. Фільварова, І. О. Фоміна, В. Г. Штолька, О. П. Шутька, Д. Н. Яблонського та інших.

Роботи перелічених та інших авторів створили надійну базу для поглиблення досліджень та розробок щодо теоретичних принципів формування та розвитку архітектурно-будівельних систем в умовах реформування житлової та містобудівної політики України. Аналіз численних науково-дослідних робіт показав, що в них висвітлюються важливі питання розвитку сучасної архітектури та систем індустріального домобудування, формування окремих типів АБС, архітектурно-розпланувальної організації житлових і громадських будинків з урахуванням прогресивних типологічних і конструктивних рішень.

Однак методологічні основи розвитку АБС і проблеми системної взаємоув’язки архітектурних, конструктивних і будівельно-технологічних рішень, що спрямовані на формування принадного житлового середовища життєдіяльності та перспективи розвитку АБС у відповідності до кардинальних змін державної житлової та містобудівної політики України, значною мірою залишилися невирішеними. Не відпрацьовані методи й методика формування АБС для різноманітних містобудівних умов з урахуванням управління розвитком територій та проектно-будівельного комплексу, а також сучасних організаційно-фінансових аспектів.

Таким чином, актуальність теми роботи визначається новими соціально-економічними умовами розвитку архітектури України та змінами структури житлово-цивільного будівництва, що потребують подальшого вдосконалення архітектурно-будівельних систем з відповідною реорганізацією наявної будівельної бази.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема даного дослідження є одним з основних напрямів планових науково-дослідних робіт НДІТІАМ та його відділу архітектурно-будівельних систем, керівником якого є автор дисертації з часу створення інституту. Робота виконувалась у відповідності до державних планів та програм Держцивільбуду Держбуду СРСР, Держбуду України, Міністерства Оборони України, а також Держміськадміністрації Києва, міськвиконкомів Житомира, Вінниці та інших міст. Серед основних науково-дослідних робіт, виконаних за науковим керівництвом та безпосередньою участю автора :

“Державна програма розвитку житлового будівництва на період до 2005 року в розрізі регіонів та джерел фінансування”, 25/99/0101.99-99, 1999-2000 рр. ДР № 0100U004116;

“Предложения по развитию жилищного строительства для военнослужащих Украины” 80/92, 1992-1993 рр., ДР № 0194U005200;

“Перспективы развития архитектурно-строительных систем гражданских зданий”, 5-2.4-89. 1989 р. ДР № 0190U005179;

Науково-методичні обґрунтування й розробка ТЕО та проектних пропозицій щодо формування великопанельних, каркасних, збірно-монолітних систем на базі чинних і нових технологій для Києва, Житомира, Вінниці та інших, 1989-1997 рр.

Мета дослідження - визначення методологічних основ розвитку архітектурно-будівельних систем в Україні та розробка пропозицій й рекомендацій щодо перспектив їх вдосконалення в умовах реформування державної житлової і містобудівної політики.

У відповідності до мети вирішуються наступні завдання дослідження:

1. Визначити поняття й виявити напрями та історичні етапи еволюції архітектурно-будівельних систем, їх роль у розвитку житлово-цивільного будівництва.

2. Розробити структурну модель АБС та визначити їх базові типи.

3. Виявити та проаналізувати специфіку й тенденції змін основних факторів та умов, які визначають сучасні вимоги до перспективних АБС, і обґрунтувати принципи їх формування та розвитку.

4. Виявити та систематизувати напрями вдосконалення архітектурно-будівельних систем у цілому й кожного з їх базових типів окремо.

5. Розробити рекомендації щодо реформування житлової політики й будівельної бази України та вдосконалення законодавчо-нормативної бази стосовно формування та розвитку в нових умовах перспективних АБС.

6. Розробити методику формування та розвитку АБС в умовах нової житлової та містобудівної політики України і на основі цього надати пропозиції щодо управління розвитком структури житлово-цивільного будівництва й архітектурно-будівельного комплексу.

7. У відповідності до визначених методичних принципів висунути авторські пропозиції щодо впровадження в будівництво нової універсальної АБС для житлових і громадських будівель.

Об’єкт дослідження – архітектурно-будівельні системи.

Предмет дослідження – методологичні основи розвитку архітектурно-будівельних систем в умовах реформування державної житлової та містобудівної політики.

Методи дослідження. Аналіз літературних джерел, науково-дослідних робіт і проектних матеріалів, а також статистичних даних, вибіркові натурні обстеження, логіко-теоретичний та порівняльний аналіз з'явилися підставою для: визначення поняття, основних напрямів та історичних етапів еволюції АБС; виявлення визначальних факторів і базових вимог до формування АБС та принципів їх розвитку; встановлення головних напрямів вдосконалення архітектурно-будівельних систем; розробки рекомендації щодо вдосконалення житлової та містобудівної політики і будівельної бази України стосовно перспективного розвитку АБС. На основі вищезазначених методів, а також системно-структурного аналізу та графоаналітичного методу розроблено модель структури АБС, встановлені обмеження використання та визначені притаманні кожній з базових АБС перспективи розвитку згідно з найбільш раціональною сферою їх застосування, розроблені алгоритми та методика формування АБС для різних містобудівних ситуацій та пропозиції щодо управління розвитком архітектурно-будівельного комплексу за сучасних умов.

Проведені дослідження базувались, крім того, на численних авторських експериментальних проектних розробках з різноманітними техніко-економічними розрахунками, а також на багаторічному власному досвіді науково-дослідних та проектних робіт. Саме на основі цього розроблено запропоновану на базі запатентованого автором безригельного каркаса нову універсальну систему “ПОЛІС”, яка відповідає встановленим у роботі принципам формування та розвитку АБС. При розробці й дослідженні цієї системи використовувався також метод багатоваріантних натурних випробовувань системи та її фрагментів на експериментальній базі НДІ будівельних конструкцій Держбуду України.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше на основі подальшого поглиблення наукових досліджень і розробок щодо перспектив розвитку індустріального домобудування:

- визначено поняття, основні напрями та історичні етапи еволюції АБС;

- розроблено структурну модель АБС;

- обґрунтовано принципи формування та розвитку перспективних АБС;

- розроблено методику формування й розвитку АБС в умовах нової житлової та містобудівної політики України і з урахуванням цього надані пропозиції щодо управління розвитком структури житлово-цивільного будівництва та проектно-будівельного комплексу;

- відповідно до визначених принципів і методів формування та розвитку АБС розроблено та впроваджено в проектно-будівельну практику нову універсальну систему “ПОЛІС” для житлових і громадських будівель.

Крім того:

- вдосконалено класифікацію архітектурно-будівельних систем;

- виявлено та систематизовані напрями вдосконалення та перспективи розвитку АБС у цілому й кожного з їх базових типів окремо;

- розроблено рекомендації щодо вдосконалення житлової політики і будівельної бази України стосовно формування та розвитку в нових умовах перспективних АБС.

Практичне значення роботи. Одержані результати дослідження використані при розробці державних програмних, законодавчо-нормативних та концептуальних документів у сфері містобудування та житлової політики України, структури житлово-цивільного будівництва; проектів житлових і громадських будівель та забудови житлового середовища міст України на основі перспективних АБС; пропозицій щодо створення нових та вдосконалення існуючих АБС цивільних будівель.

Науково-практичні результати дослідження можуть бути використані:

- для вдосконалення понятійного апарату теорії архітектури;

- для дослідних і методологічних основ у теорії та історії архітектури;

- для подальшого розвитку законодавчо-нормативної бази містобудування й архітектурної діяльності;

- в управлінні розвитком територій та проектно-будівельного комплексу міст;

- при розробці інвестиційних програм, ТЕО, бізнес-планів щодо облаштування міських територій, а також реструктуризації будівельної бази;

- при формуванні та розвитку АБС і проектуванні на їх основі різноманітних житлових і громадських будівель з метою покращання якості та архітектурної виразності житлового середовища, підвищення ефективності інвестиційних проектів та капіталовкладень, які спрямовуються на будівництво.

Результати дослідження впроваджені в Стратегію реформування державної житлової політики, Державну програму розвитку житлового будівництва, в нормативно-методичні документи, науково-дослідні та проектні роботи, виконані на замовлення Держбуду й Міністерства оборони України, Київміськдержадміністрації, міськвиконкомів та знайшли практичне використання в учбово-методичній роботі КНУБА при розробці курсових і дипломних проектів і можуть бути використані в інших архітектурно-будівельних вузах у лекційних курсах і практичних заняттях.

Особистий внесок здобувача в опублікованих працях разом із співавторами [1; 2; 4; 10; 11; 12; 14; 15] – (див. перелік основних публікацій автора за темою дисертації) полягає в тому, що вони за винятком питань специфіки культурно-просвітницьких та оздоровчо-спортивних будівель в роботі [2] та частково питань специфіки оптимізації повнозбірних систем індустріального домобудування в роботі [15] були розроблені під керівництвом і на основі ідей та результатів наукових досліджень автора дисертації. Конкретний особистий внесок у працях [3; 7; 14] становить аналіз архітектурно-будівельних рішень будівель і структурні принципи їх формування й розвитку та висвітлює відповідні власні проектні розробки; у праці [19] – специфіка АБС і матеріально-технічних засобів створення архітектурного середовища з урахуванням планування і забудови міських територій.

Апробація результатів роботи. Дисертація є результатом більш як п’ятнадцятирічних науково-дослідних і проектних розробок автора, які здійснювалися в КиївЗНДІЕП та з 1989 р. – в НДІТІАМ.

Результати досліджень оприлюднено на 9 міжнародних та 14 республіканських конференціях, симпозіумах, семінарах і нарадах (всього 23) з проблем формування житлового середовища, проектування та будівництва цивільних будівель (Москва, 1987; Рига, 1987; Ленінград, 1988; Вроцлав, 1992; Київ, 1995, 1997, 2000); з проблем вдосконалення індустріального домобудування та структури житлово-цивільного будівництва та його проектно-будівельного комплексу (Єреван, 1989; Одеса, 1989; Житомир, 1991, 1993; Ужгород, 1994; Київ, 1994, 1996); з проблем реформування житлової та містобудівної політики (Софія, 1993; Київ, 1994, 1997,1998, 1999; Дніпропетровськ, 1995; Черкаси, 1997; Роттердам, 1998; Мінськ, 1999);

Публікації. Результати дисертації опубліковані в 3-х монографіях, у 23-х статтях в наукових і професійних журналах та збірниках наукових праць, 2-х тезах конференцій, а також засвідчені авторським свідоцтвом СРСР і патентом України на винахід за темою дисертації.

Структура роботи. Дисертація складається з вступу, 3-х розділів та висновків, викладених на 273 сторінках, списку використаних джерел (198 позицій), ілюстрацій (41 рисунок), 9 таблиць, 4 додатків, а також включає перелік впроваджень результатів дослідження.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

В першому розділі “Проблеми формування та розвитку архітектурно-будівельних систем“ визначаються поняття, напрями та історичні етапи еволюції систем, подається структурна модель АБС і встановлюються їх базові типи й класифікація, а також аналізуються специфіка та динаміка змін основних факторів і умов, які визначають сучасні вимоги до АБС, в результаті чого обґрунтовуються принципи їх формування та розвитку.

Архітектурно-будівельні системи є визначальним матеріально-технічним засобом реалізації житлового середовища та відіграють провідну роль у рішенні житлової проблеми та сталого розвитку міст України. Їм належить вирішальна роль в прискоренні науково-технічного прогресу в сфері архітектури та містобудування.

Термін архітектурно-будівельна система широко розповсюджений в професійній мові архітекторів і будівельників. Однак відсутність в нормативно-методичних документах та літературних джерелах однозначного визначення поняття АБС зумовлює необхідність уточнення цього терміну. Виходячи з завдання створення повноцінної архітектури житлового середовища, саме цей термін, на відміну від інших, що прийняті в наш час, найбільш достовірно й повно відображає два основних поняття – архітектура та будівництво.

Автор розуміє архітектурно-будівельну систему як систему взаємопов'язаних архітектурних, конструктивних та технологічних рішень, що ґрунтуються на єдиних методологічних принципах формування житлового середовища та забезпечують реалізацію комплексу соціально-демографічних, містобудівних, функціонально-розпланувальних, технічних, технологічних, екологічних, економічних, естетичних та інших вимог.

В роботі наводиться короткий історичний огляд розвитку АБС і розглядається їх роль в житлово-цивільному будівництві. Здійснений автором аналіз еволюції архітектурно-будівельних систем дозволив виявити два основних напрями їх формування та розвитку: АБС, призначені для будівництва одного або декількох будівель на основі спеціально виготовлених для цього архітектурно-будівельних елементів; АБС, призначені для масового спорудження будівель на основі серійного випуску уніфікованих архітектурно-будівельних виробів та деталей.

Розвиток житлово-цивільного будівництва показує, що з незапам’ятних часів і до початку ХХ ст. перший напрямок був превалюючим в історії еволюції АБС. Класичним прикладом може бути будівництво відомого Афінського акрополю, де використана обмежена стандартна номенклатура будівельних виробів. Другий напрям має чотири основних історичних етапи розвитку АБС. Перший етап характеризується початком індустріального виробництва та застосуванням в будівництві й архітектурі чавунних конструкцій та охоплює часовий період з 1780 по 1870 рр. Другий етап характеризується розвитком індустріального виробництва сталевих конструкцій, становленням і розповсюдженням металевих каркасів і охоплює часовий період з 1870 по 1900 рр. Третій етап характеризується широким впровадженням залізобетонних конструкцій та індустріальних методів їх виробництва, поряд із подальшим вдосконаленням АБС на основі сталевих конструкцій, та охоплює часовий період з 1900 по 1950 рр. Четвертий етап характеризується інтенсивним розвитком індустріального домобудування на основі різноманітних АБС, переважно із застосуванням залізобетонних конструкцій, та охоплює часовий період з 1950 по 2000 рр.

В нашій країні з 1955 р. згідно з рішенням відомої постанови ЦК КПРС і Ради Міністрів СРСР “О средствах дальнейшей индустриализации, улучшении качества и снижении стоимости строительства” розпочався інтенсивний розвиток індустріального великопанельного домобудування на основі багаторазового тиражування типових проектів, в якому, незважаючи на подальше підвищення якісного рівня індустріального домобудування, пріоритетними виявилися вимоги економіки та серійності будівельного виробництва. Результатом такого рішення житлової проблеми є існуюча в містах України переважно одноманітна забудова житловими будинками з малозадовільними експлуатаційними та естетичними якостями. Найбільшого розповсюдження в індустріальному будівництві в Україні за останні 50 років набули великопанельні та каркасно-ригельні системи, а також цегляне домобудування з використанням круглопустотних плит перекриття, в той час, як в розвинених країнах індустріальне домобудування характеризується застосуванням різноманітних архітектурно-будівельних систем. Так, збірне домобудування в середньому не перевищує 25% від загального обсягу залізобетонних конструкцій в будівництві. Широкого розповсюдження в зарубіжній практиці набули різноманітні безригельні залізобетонні та металеві каркаси, чисельні збірно-монолітні та інші комбіновані системи. Водночас за останнє десятиріччя в Україні здійснюється впровадження нових АБС з використанням вітчизняних і закордонних технологій, які мають ряд переваг у порівнянні з традиційними великопанельними та каркасно-панельними системами.

З метою визначення кола явищ, пов’язаних з формуванням АБС як основного

засобу організації й конструювання матеріально-просторового середовища, в дисертації розроблена структурна модель архітектурно-будівельних систем, які є складними системами та мають ознаки цілісності й відкритості, здатність поділятися на підсистеми й ієрархічності будови . АБС містить три основні підсистеми, що знаходяться в органічному єднанні і взаємодії: функціонально-просторову ( архітектурно-розпланувальну); конструктивну (тектонічну); технологічну (виробничо-будівельну). Кожна з трьох основних підсистем має ієрархічний ряд взаємопов’язаних структурних елементів, подальша класифікація яких носить відкритий характер, що дозволяє враховувати багатоаспектність інформації та міру її взаємодії з іншими елементами та їх угрупуваннями при вирішенні конкретних архітектурно-будівельних завдань.

Функціонально-просторова підсистема (ФПС), що відображує функціональне призначення АБС, їх основні містобудівно-розпланувальні та архітектурно-просто-

рові властивості і включає блоки: забудова (містобудівна структура) та будівлі. Ос-танній поділяється на підблоки: функція й архітектурно-розпланувальна структура.

Конструктивна підсистема (КС) є сукупністю взаємозалежних вертикальних і горизонтальних конструктивних елементів, об’єднаних в єдину систему за законами будівельної механіки. При цьому вона має блоки, що охоплюють рішення несучих і ненесучих конструкцій. Останній блок у свою чергу містить рішення елементів огороджування й членування внутрішнього простору будівлі.

Технологічна підсистема (ТС) відображує специфіку ув’язки ФПС і КС з конкретними виробничими умовами і включає два блоки: будівельні матеріали та технологія. Останній, у свою чергу, підрозділяється на технологію виробництва будівельних виробів і технологію методів будівництва.

Запропонована автором структура моделі архітектурно-будівельних систем (рис. 1), яка являє собою ієрархічний ряд взаємоув’язаних структурних елементів, передбачає подальші класифікації блоків на більш низькі щаблі генералізації аж до первинних елементів АБС, що дає можливість оперування нею та дозволяє визначати характер поведінки системи, передбачати її майбутній стан, тенденції й перспективи розвитку.

Здійснений в роботі всебічний аналіз існуючих класифікацій конструктивних, архітектурно-конструктивних, будівельних, комбінованих будівельних, індустріальних інженерно-технічних та інших систем показав, що вони характеризуються не тільки термінологічними різночитаннями, але й різноманітністю підходів до визначення їх основних типів та незавершеністю їх науково-методичної побудови.

У відповідності до проведених досліджень та розробленої структури моделі АБС за основу виявлення базових АБС прийняті такі визначальні ознаки класифікації складових підсистем: - для ФПС – архітектурно-розпланувальна структура (дрібночарункова, великочарункова, комбінована); - для КС – несучі вертикальні конструкції (стінові, каркасні, об’ємні, змішані); - для ТС – методи будівництва (великозбірні, монолітні, блочні, змішані).

Розроблена автором класифікаційна матриця всього різноманіття АБС будується з урахуванням їх цільової функції на основі сполучення за визначальними ознаками конструктивної й технологічної підсистем. У відповідності до цього основ-

ними ординарними (базовими) типами АБС є:

- повнозбірні – збірно-стінові (великопанельні), збірні каркаси (каркасно-панельні), збірно-об’ємні (об’ємно-блочні) системи;

- блочні (блочно-стінові/блочно-штучні);

- монолітні - монолітно-стінові, монолітно-каркасні (монолітні каркаси), монолітно-об’ємні (монолітно-ствольні).

Таким чином, комбінації АБС за методами будівництва або за конструктивними системами визначають основні типи комбінованих систем першого щабля, а сполучення систем одночасно за методами будівництва і конструктивними системами дає певну множину комбінованих систем другого щабля. При цьому важливим є також класифікаційні побудови АБС за такими ознаками як: містобудівне призначення (для нової забудови, забудови, що склалася); соціальне призначення (для верств населення з різними рівнями доходів); функціональне призначення (для житлових будинків, громадських будівель, багатофункціональних об’єктів); система типізації (відкрита, закрита); довговічність будівельних конструкцій (капітальні, тимчасові, збірно-розбірні) та інші.

Сучасний стан формування та розвитку АБС серед усієї множини впливаючих факторів зумовлюється визначальними групами соціально-економічних, природно-географічних, містобудівних, екологічних, типологічних, технічних, естетичних факторів і умов, які зумовлюють поведінку систем у часі та просторі. На основі всебічного вивчення науково-дослідних робіт і вітчизняної та зарубіжної проектно-будівельної практики встановлено, що на функціональні та архітектурно-розпланувальні характеристики систем найбільше впливають соціально-економічні, містобудівні, екологічні, типологічні, естетичні фактори, а на будівельні (конструктивні й технологічні) характеристики - природно-географічні, технічні, економічні фактори. При цьому соціально-економічні, природно-географічні та екологічні фактори й умови мають найбільш універсальний вплив як на архітектурно-розпланувальні, так і на будівельні характеристики систем.

В роботі зазначається, що основу архітектурно-будівельних систем з точки зору створення сприятливих санітарно-гігієнічних умов життєдіяльності людини й захисту її від різноманітних впливів зовнішнього середовища визначають природно-географічні та екологічні фактори. Вони відрізняються незмінністю протягом довгострокових періодів. Інші ж фактори та умови характеризуються їх змінністю й різною динамікою розвитку у часі. Найбільш динамічно змінюються соціально-екологічні, містобудівні, типологічні й технологічні фактори, які пов’язані зі змінами соціальних, економічних, науково-технічних і інших умов розвитку суспільства, та зумовлюють необхідність подальшого вдосконалення АБС у зв’язку з еволюцією міської інфраструктури, функціонально-розпланувальної організації будівель, конструктивно-технологічних і інженерних рішень, що застосовуються в будівництві. Однією з найбільш виразних тенденцій за останній час є різка зміна структури капіталовкладень у житлове будівництво за джерелами фінансування. Так, якщо у 1993 р. питома вага в загальному обсязі фінансування будівництва за рахунок державного бюджету складала 58%, то у 1999 р. - 27%, що значною мірою відображається на сучас-

ному архітектурно-технічному рівні домобудування.

Проведені дослідження впливаючих факторів з тенденціями їх змін, а також вивчення літературних джерел дозволили сформулювати сучасні вимоги до АБС, які визначають перспективи їх розвитку. Ці вимоги згруповані у наступні основні блоки: соціально-демографічні, містобудівні, функціонально-типологічні, конструктивні, технологічні, інженерні, економічні, екологічні, естетичні. На підставі їх аналізу згідно зі структурною моделлю АБС визначені та у свою чергу згруповані базові вимоги, які висуваються до підсистем, що складають АБС, а саме:

- до функціонально-просторової підсистеми: відповідність архітектурно-розпланувальної структури соціальним і функціональним вимогам, типологічним параметрам і місцевим містобудівним умовам; багатоваріантність і різноманітність функціонально-просторових і архітектурно-композиційних рішень цивільних будівель та житлової забудови; гнучкість і трансформативність функціонально-роз-планувальної й архітектурно-просторової структури; інтегрованість різноманітних об’єктів житлового та громадського призначення та поліфункціональність громадських будівель і комплексів; індивідуальність та естетична виразність будівель з урахуванням забезпечення стилістичної єдності й композиційної цілісності забудови;

- до конструктивної підсистеми: відповідність типів несучих конструкцій потрібним міцнісним характеристикам і статико-динамічним якостям будівель; багатоваріантність і різноманітність параметрів кроків і прогонів, висот поверхів, конструктивних форм просторової організації будівель; гнучкість і трансформативність конструктивної системи за рахунок: структурної незалежності (автономності) несучих та огороджуючих і розчленяючих (ненесучих) конструкцій, взаємозамінності конструктивних елементів, збірно-розбірності огороджуючих і розчленяючих конструкцій; обмеженість номенклатури типорозмірів уніфікованих конструктивних виробів; полегшеність (мінімізація ваги) конструктивних елементів і, зокрема, огороджуючих конструкцій;

- до технологічної підсистеми: відповідність будівельних матеріалів і виробів, методів виробництва та монтажу конструкцій місцевим матеріально-сировинним ресурсам, виробничим технологіям і індустріальній базі; багатоваріантність виробничих технологій, методів зведення будівель і будівельних матеріалів відповідно до умов формування АБС; гнучкість і маневреність технологій будівельного виробництва та монтажу конструкцій, що забезпечують їхнє оперативне реагування на зміни параметрів конструктивних виробів; технологічність виробництва будівельних виробів і їхнього монтажу; низька (мала) енергомісткість і фондомісткість будівництва.

Ретельне прослідковування встановлених базових вимог до кожної з підсистем АБС дозволило автору ствердитися в думці, що вони характеризуються наявністю спільних властивостей, а саме: відповідності, багатоваріантності, гнучкості, а також соціальної й економічної ефективності. Крім того було виявлено, що вимоги, які зумовлені в першу чергу незмінними факторами і умовами, визначають традиційні якості адекватності трьох підсистем місцевим умовам їхнього формування, відповідно: архітектурно-розпланувальним, міцнісним і статико-динамічним, індустріально-технологічним і матеріально-сировинним. Вимоги, що зумовлені змінними факторами й умовами, визначають перспективні якості багатоваріантності (універсальності), гнучкості та ефективності архітектурно-розпланувальних, конструктивних і технологічних рішень.

В результаті здійснених досліджень автором сформульовано принципи формування та розвитку архітектурно-будівельних систем, якими є:

- принцип адекватності систем конкретним умовам будівництва;

- принцип багатоваріантності (універсальності) архітектурно-розплануваль-

них, конструктивних і технологічних рішень;

- принцип гнучкості архітектурно-розпланувальної й конструктивної структур будівель і технології їх будівництва;

- принцип соціальної та економічної ефективності.

В другому розділі “Основні напрями вдосконалення базових типів архітектурно-будівельних систем” у відповідності до прийнятої структурної моделі та класифікації АБС, виявлених перспективних вимог, які висуваються до них за складовими підсистемами і їх елементами розглянуті основні типи архітектурно-будівельних систем і їх різні комбінації на базі ординарних.

В дисертації простежені багатообразні переваги та недоліки різноманітних АБС. Незважаючи на те, що сумарна фактична трудомісткість спорудження панельних будинків на 35-50% нижче, ніж цегляних, жорсткість їх конструктивно-розпланувальної структури та технології виробництва багато в чому обмежують варіантність параметрів кроків і прольотів, висот поверхів, інтеграції житлових і громадських функцій, гнучкості та трансформативності. Істотно ускладнені можливості створення індивідуальних естетично виразних рішень як забудови, так і будинків. Завдяки значному укрупненню будівельно-монтажних елементів та їх максимальній заводській готовності (75-90%) системи об’ємно-блочного домобудування (ОБД) у порівнянні із системами великопанельного домобудування (ВПД) мають переваги у прискоренні в 2,5-3 рази термінів будівництва, зниженні на 10-15% загальних трудовитрат, підвищенні технологічності виробництва та монтажу конструкцій. В той же час технічні та економічні переваги систем великопанельного й об’ємно-блочного домобудування забезпечуються на шкоду багатьом соціальним, містобудівним, типологічним, естетичним вимогам до перспективних АБС. Блочні АБС, у порівнянні з системами великопанельного і об’ємно-блочного домобудування, надають більш широкі можливості створення багатоваріантних та гнучких конструктивно-розпланувальних рішень об’єктів житлового й громадського призначення та їх інтеграції, а також індивідуальних і художньо виразних об’ємів і фасадів будівель. Разом з тим, застосування цих систем часто призводить до підвищення кількості типорозмірів архітектурно-будівельних виробів, зниження технологічності та підвищення трудомісткості будівництва (у порівнянні із системою ВПД у 1,5-2 рази). Найбільші переваги серед основних АБС мають збірні безригельні рамні каркасні системи та різноманітні системи монолітного домобудування, які значною мірою відповідають принципам формування та розвитку АБС. Причому монолітне домобудування забезпечує зниження витрат будівельних матеріалів, капіталовкладень і енергоносіїв на

розвиток індустріальної бази, але має більш високу трудомісткість будівництва.

На підставі вивчення науково-дослідних робіт і багаторічного досвіду проектних розробок автором серій цивільних будівель на основі індустріальних систем, а також аналізу вітчизняної та зарубіжної проектно-будівельної практики реалізації різних АБС, зокрема з точки зору відповідності їх сучасним вимогам, виявлено напрями вдосконалення та перспективи розвитку як всіх систем в цілому, так і кожного з базових типів окремо.

Як загальні напрями вдосконалення архітектурно-будівельних систем запропоновано наступні.

1. Адресне застосування АБС у відповідності з визначенням найбільш раціональної області їх використання, яке повинно базуватися на відповідності: конструктивно-технологічних параметрів систем функціональному призначенню будівель та його архітектурно-просторовій структурі; застосованих індустріальних виробів і будівельних матеріалів технологічним і економічним можливостям їх реалізації.

2. Взаємопов’язане підвищення рівня технічних рішень кожної зі складових АБС підсистем на основі: покращання архітектурно-розпланувальної та конструктивно-технологічної структур, що забезпечить багатоваріантність, гнучкість і універсальність, соціальну та економічну ефективність АБС; раціонального збільшення кроків і прольотів несучих конструкцій; всебічного зниження їх ваги; розділення несучих функцій між внутрішніми й зовнішніми конструкціями з подальшим підвищенням їх експлуатаційних якостей; впровадження й ефективного застосування нових будівельних матеріалів, конструкцій та технологій їх виробництва, методів спорудження будівель, що забезпечують енергозбереження та зниження собівартості будівництва.

3. Забезпечення модульної координації архітектурно-розпланувальних і конструктивно-технологічних елементів, що передбачає створення на основі обмеженої кількості збірних елементів максимальної архітектурно-просторової, композиційної та містобудівної варіантності будівель і житлової забудови.

4. Розробка та впровадження нових удосконалених комбінованих АБС на основі раціональних сполучень функціонально-просторових і конструктивно-технологічних параметрів систем і ефективного використання місцевих виробничих і матеріально-сировинних ресурсів.

5. Забезпечення можливості ефективної конструктивно-просторової інтеграції в єдиній будівлі житлових і громадських функцій та створення багатофункціональних комплексів.

Вивчення та систематизація специфічних, притаманних кожній з базових АБС перспектив розвитку дозволило виявити такі основні напрями їх вдосконалення.

Для великопанельних систем:

- збільшення кроків поперечних несучих стін в системах з вузьким кроком до 5,4-7,2 м з застосуванням змішаних конструктивних систем з несучими поперечними і продольними стінами та ефективним обпиранням плит перекриття; розробка і впровадження великопрогонних великопанельних систем з використанням 9-15-метрових плит перекриття на декілька кімнат;

- подальше підвищення якісного рівня технічних рішень багатошарових конструкцій панелей огорож та їх стикових з’єднань і застосування для малоповерхової забудови з метою покращання естетичних якостей житлового середовища комбінованих панельно-блочних АБС з зовнішніми стінами з місцевих матеріалів;

- багатощаблева координація параметричних характеристик серій житлових будинків і елементів їх типізації на основі мінімізації марок індустріальних виробів при їх високій тиражності та підвищенні архітектурно-розпланувальної й містобудівної варіантності житлової забудови;

- покращання естетичних якостей і засобів архітектурно-просторової виразності систем ВПД за рахунок варіантної розрізки й укрупнення панелей огорож, функціонально-просторового розчленення фасадних площин з введенням декоративних деталей та різноманітного рельєфного й кольорового оздоблення фасадів тощо.

Для збірних каркасних систем:

- використання прогресивних конструкцій зовнішніх стін з урахуванням впровадження ефективних рішень навісних панелей огорож із удосконаленими теплотехнічними якостями, а також застосування для забудови із підвищеними естетичними вимогами самонесучих і несучих огороджуючих конструкцій;

- застосування з урахуванням конкретних містобудівних умов і можливостей місцевої будівельної бази комбінованих систем: для будівель обмеженої поверховості (5-9 поверхів) - змішаних збірно-блочних каркасів з зовнішніми несучими стінами з місцевих матеріалів; для будівель підвищеної поверховості (понад 24 поверхів) - збірно-монолітних каркасно-ствольних АБС (каркасів з монолітними ядрами жорсткості) із використанням передових технологій їх возведення;

- розробка та впровадження, поряд із залізобетонними, різноманітних індустріальних металевих каркасних конструкцій, які забезпечують створення багатоваріантних архітектурно-конструктивних рішень, зниження ваги збірних елементів, можливості конвейєрного заводського виготовлення й комплектної поставки, а також збірно-розбірності конструкцій;

- створення універсальних каркасних АБС на основі оптимізації їх конструктивно-розпланувальних параметрів для формування житлових і громадських будівель, багатофункціональних комплексів з урахуванням уніфікації й модульної координації типорозмірів збірних індустріальних елементів.

Для об’ємно-блочних систем:

- визначення раціональних типорозмірів і номенклатури стандартизованих об’ємних блоків з застосуванням ієрархічної градації щаблів модульної координації та уніфікації конструктивно-розпланувальних рішень, які відповідають цільовій функції АБС;

- впровадження нових будівельних матеріалів і конструкцій, що забезпечують зниження ваги об’ємних блоків;

- створення можливостей варіантної комбінаторики об’ємних блоків з урахуванням компонування їх із зсуваннями в різноманітних напрямках і різних прийомів створення лоджій, еркерів та інших архітектурних деталей, а також підвищення якості виробництва об’ємних елементів і опоряджувальних робіт;

- сполучення об’ємно-блочних систем в різноманітних комбінаціях із іншими АБС, найбільш ефективними з яких є такі комбіновані системи, як: об’ємно-блочно-панельні системи з шаховою розстановкою об’ємних блоків і різними інтервалами між ними у плані та по висоті будівлі; каркасно-ствольно-об’ємно-блочні із застосуванням несучих збірно-монолітних каркасів чи монолітних ядер жорсткості з різними варіантами кріплення до них об’ємних блоків і можливостями їх заміни.

Для блочних систем:

- пошук нових та вдосконалення традиційних ефективних стінових матеріалів і виробів, а також конструкцій настилів перекриття з використанням прогресивного зарубіжного та вітчизняного досвіду й