Системотехника и системокванты строительного производства

Â.Ì. ËÅÁÅÄÅÂ
СИСТЕМОТЕХНИКА 
И СИСТЕМОКВАНТЫ 
СТРОИТЕЛЬНОГО 
ПРОИЗВОДСТВА
МОНОГРАФИЯ
 
Москва
ИНФРА-М
201

УДК 69.05(075.4)
ББК 38.6
 
Л33
А в т о р: 
В.М. Лебедев, кандидат технических наук, профессор Белгородского 
государственного технологического университета им. В.Г. Шухова
Р е ц е н з е н т ы: 
С.В. Сергеев, доктор технических наук, профессор, академик МАМН;
В.И. Римшин, доктор технических наук, профессор, член-корреспондент Российской академии архитектуры и строительных наук;
Г.А. Смоляго, доктор технических наук, профессор, советник Российской академии архитектуры и строительных наук
Лебедев В.М.
Л33 
 
Системотехника и системокванты строительного производства : 
монография / В.М. Лебедев. — М. : ИНФРА-М, 2019. — 226 с. — 
(Научная мысль). — www
.dx.doi.org/10.12737/monography_59df19094
b51a3.39074552.
ISBN 978-5-16-013333-1 (print)
ISBN 978-5-16-106038-4 (online)
В монографии рассмотрены теория и практика строительного производства на современном этапе научно-технического развития. Приведены понятия и определения системотехники, показано использование 
системоквантов строительных процессов и объектов при проектировании 
и строительстве, их влияние на организационно-технологическую надежность и технологичность строительных конструкций. Изложены методология моделирования и этапы функционирования системоквантов процессов.
Книга рассчитана на научных и инженерных работников, а также студентов и аспирантов строительных специальностей, может быть использована как учебное пособие.
Данное издание публикуется в авторской редакции.
УДК 69.05(075.4)
ББК 38.6
ISBN 978-5-16-013333-1 (print)
ISBN 978-5-16-106038-4 (online)
©  Лебедев В.М., 2017

Посвящаю памяти  
моих учителей-академиков: 
Александра Антоновича Гусакова
и Сергея Николаевича Булгакова
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время строительная отрасль России стоит на пороге
смены старой парадигмы строительной деятельности и появления новых
исходных концептуальных схем, моделей постановки проблем и их решений на основе последних достижений научно-технического прогресса.  
Строительная деятельность человека осуществляется в соответствии
со спросом на строительную продукцию, с использованием соответствующих материально-технических ресурсов и требует системного подхода.  
Системотехнический подход к строительному производству основывается на применении теории функциональных систем. 
Работа посвящена адаптации теории и практики поточного строительства объектов и комплексов с теорией функциональных систем с ее
опережающим отражением действительности (или заранее предвидимым результатом) и совмещению организационно-технологических моделей строительных процессов и объектов с концепцией системоквантов физиологических процессов. 
Наличие в системе строительного производства одушевленного элемента – трудовых ресурсов – превращает ее в саморегулирующуюся
и самоорганизующуюся и делает возможным применение общей теории
функциональных систем для решения актуальных проблем. 
В строительном производстве физиологические системокванты деятельности человека формируют системокванты выполнения технологических процессов на участках, захватках, ярусах, делянках – нижний
уровень иерархии результатов; на возведении конструктивных элементов, узлов – средний уровень; на возведении объектов (комплексов) – 
высший уровень и окончательный результат – ввод объекта (комплекса) в эксплуатацию. 
В работе дано определение системоквантам строительных операций
и процессов как организованным сущностям с материальными энергетическими и информационными свойствами, показано их графическое
изображение, приведены методика проектирования и порядок функционирования работающих системокватов и их влияние на организационнотехнологическую надежность и устойчивость строительного производства, что является весьма актуальным. 
3

На этих предпосылках выдвинута научно-техническая гипотеза
(рис. В.1) о том, что если сейчас в новых информационных технологиях, 
с использованием теории функциональных систем и концепции системоквантов поставить на службу теорию поточного строительства, то получим новый виток в повышении эффективности всего народного хозяйства, промышленности и строительства. 
Значительный вклад в совершенствование организации и технологии
поточного строительства, развитие системного анализа и системотехники
строительного
производства
в своих
трудах
внесли:  
П.К. Анохин [3–9], С.С. Атаев [187], А.А. Афанасьев [11, 187],  
В.А. Афанасьев [12, 115, 116], В.А. Большаков [114], М.С. Будников
[22–25, 121], С.Н. Булгаков [26–29], А.И. Брехман [154], Ю.М. Богомолов [19], Н.П. Бусленко [30, 31], С.Р. Владимирский [154],  
А.А. Волков [40–44, 154–157], А.В. Гинзбург [45, 61, 153, 154, 157],  
П.Г. Грабовый [114, 204], Э.П. Григорьев [51–53, 56], А.А. Гусаков [55–
56, 74, 77, 154–156, 221], Е.А. Гусакова [154–156], Н.Н. Данилов [187, 
188], Л.Г. Дикман [67, 68], Н.И. Ильин [62, 74, 154], С.Е. Канторер [112, 
133], Л.В. Киевский [81–83], Ю.А. Куликов [74, 90–92], А.А. Лапидус
[95, 154, 184, 189], Ю.М. Лейбфрейд [96], Г.К. Лубенец [100],  
П.П. Олейник, Б.В. Прыкин [131, 132, 187], В.С. Резниченко [154],  
В.И. Рыбальский [121, 137–140], А.Е. Семечкин [145–148], В.Н. Сизов
[182], С.А. Синенко [122, 151–154, 157], К.В. Судаков [165–176],  
В.И. Теличенко [178–180, 184, 189], В.Г. Темнов [154], Т.Н. Цай [114], 
В.О. Чулков [124, 207–211], В.И. Швиденко [215], А.К. Шрейбер [113, 
164], К.А. Шрейбер [220], А.Е. Щеголь [220], В.Ф. Яковлев [233–235], 
С.М. Яровенко [154, 237] и их ученики. 
Автор выражает глубокую признательность члену-корреспонденту
РААСН, доктору технических наук, профессору А.А. Волкову за ценные указания и замечания в период работы над книгой. 
4

Рис. В.1. Информационная модель формирования научно-технической гипотезы: ОИВ – организационно-информационные взаимосвязи
5

1. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА СТРОИТЕЛЬНОГО  
ПРОИЗВОДСТВА
1.1.
Основные положения и регламентации
Одной из систем капитального строительство является строительное
производства – 1) совокупность производственных процессов, выполняемых непосредственно на строительной площадке, включая строительно-монтажные и специальные работы в подготовительный и основной периоды строительства; результатом строительного производства, 
как взаимосвязанного комплекса работ, является конечная продукция
строительства – готовые к эксплуатации здания и сооружения [164]; 
2) взаимоувязанный комплекс строительных, монтажных работ, результатом которых являются здания и сооружения, готовые к эксплуатации, 
или их части, готовые к монтажу и установке технологического оборудования [156]. 
Строительное производства (СП) объединяет две подсистемы: технологию строительного производства (ТСП) и организацию строительного
производства (ОСП), каждая из которых имеет свою сущность и научные основы. 
Технология – от греческого techne – искусство, мастерство, умение
и logos – наука, учение. 
Технология строительного производства: 1) совокупность приемов
и способов получения, обработки или переработки сырья, материалов и полуфабрикатов или изделий, осуществляемых с целью получения готового
строительного продукта при новом строительстве, расширении или реконструкции зданий и сооружений, а также при перевооружении действующих
объектов; при этом понятие «прием и способ» включает в себя порядок выполнения строительно-монтажных работ (СМР), связанных с протеканием
физических, химических, физико-химических и механических процессов, 
которые выполняются с использованием машин, механизмов и аппаратов, 
при этом исходное сырье, полуфабрикаты под воздействием труда могут
менять геометрические размеры, качество поверхности, состояние; 2) функциональная система, включающая ресурсы (временные, трудовые и материальные), а также ограничения и правила их взаимодействия для достижения
заданного результата – выполнения отдельных видов работ, процессов
и элементов строительных объектов [156]. 
Технология в общем понимании – совокупность методов изготовления или обработки материалов и полуфабрикатов, осуществляемых
в процессе получения необходимой продукции [189]. 
Организация – французское organization, от средневекового латинского organize – сообщаю стройный вид, устраиваю. 
6

Организация строительного производства: 1) взаимоувязанная система подготовки к выполнению отдельных видов работ, установления
и обеспечения общего порядка, очередности и сроков выполнения работ, снабжения всеми видами ресурсов для обеспечении эффективности
и качества выполнения отдельных видов работ или строительства объекта; обеспечивает достижение конечного результата – ввод в эксплуатацию каждого объекта с необходимым качеством и в установленный
срок [114]; 2) функциональная система, включающая объекты строительства, ресурсы для их возведения (временные, трудовые, материальные, денежные), а также ограничения и правила взаимодействия ресурсов (последовательность, направление, совмещение, продолжительность, интенсивность, надежность) для достижения заданного результата – возведения объекта [156]. 
Организация строительного производства определяет сущность и научные основы предстроительного проектирования и изысканий, взаимоувязки выполнения строительных процессов во времени и пространстве, 
материально-технического обеспечения строительства, оперативного
планирования и управления производством. 
Таким образом, технология строительного производства, являясь материально-технической составляющей строительного производства, решает вопросы, как и чем выполнять строительные процессы, а организация строительного производства – как логически и производственно
взаимосвязать выполнение необходимого комплекса строительных процессов в пространстве и во времени для получения конечной продукции
в виде зданий, сооружений и их комплексов при достижении максимальных результатов. 
До 2003 г. организация и технология строительного производства
регламентировались СНиП 3.01.01–85*. Организация строительного
производства, СНиП 3.02.01–87. Земляные сооружения, основания
и фундаменты, СНиП 3.03.01–87. Несущие и ограждающие конструкции, СНиП 3.04.01–87. Изоляционные и отделочные покрытия и др. 
нормативными документами. 
С июля 2003 г. Федеральный закон России «О техническом регулировании» принципиально изменил техническое регулирование, по нему
нормируются три категории: 1 – защита жизни и здоровья граждан, 2 – 
предупреждение их обмана, 3 – охрана окружающей среды. Остальные
нормативные документы, включая большинство СНиПов, в том числе
СНиП 12–01–2004. Организация строительства, имеют рекомендательный характер и стали подзаконными. 
Однако это не говорит о том, что отпала необходимость в организационно-технологической документации строительного производства, 
а напротив – повышается ее роль и значимость, особенно, в связи с требованиями: безопасности труда в строительстве [158], защиты жизни
7

и здоровья граждан, охраны окружающей среды; ростом спроса на высококачественную строительную продукцию, скорейшего ввода объектов и окупаемости инвестиций. 
1.2. Подготовка строительного производства
Для строительных и строительно-монтажных организаций жизненный цикл проекта начинается с получения подряда на производство
СМР при возведении (реконструкции) объекта, далее следует подготовительный и основной периоды строительства (реконструкции) и завершается сдачей объемов выполненных работ, конструктивных элементов
и объектов заказчику. 
Сущность
подготовки
производства
в строительстве
излагает
Г.К. Лубенец [100]: «Под подготовкой производства работ в строительно-монтажном тресте следует понимать комплекс взаимоувязанных организационных, технических, планово-финансовых документов и мероприятий, систематически разрабатываемых и оперативно контролируемых с целью выполнения заданной программы строительства с наибольшей экономической эффективностью». Основными документами, определяющими подготовку строительного производства, являются: 
– рабочие чертежи и сметы строящегося объекта; 
– годовой план СМР; 
– пусковые комплексы и внутрипостроечные титульные списки объектов строительства;
– проекты производства работ (включая решения по поточной организации строительства) с комплектами технологических карт и калькуляций трудовых затрат к ним; 
– поузловые сетевые графики строительства комплексов (объектов); 
– лимитные карты пообъектной потребности в трубах, рельсах, металлопрокате и других материально-технических ресурсах; 
– ведомости поузловой (объектной) потребности в металлоконструкциях и сборном железобетоне; 
– ведомости потребности строительных механизмов, приспособлений, инвентаря; 
– баланс потребности и покрытия дефицита в рабочих кадрах по специальностям; 
– расчетные данные действующих и потребных мощностей по производству товарного бетона, раствора, арматуры, опалубки, закладных деталей и др. [100]. 
8

Таблица 1.1
Организация _____________
Исполнитель _____________
Карточка-определитель работ и ресурсов
9

     В основу системы подготовки строительного производства Г.К. Лубенец рекомендует закладывать узловой метод организации и управления строительством, который заключается в членении сложного промышленного комплекса (объекта) на конструктивно или технологически
обособленные части (узлы), связанные между собой технологическими
и временными зависимостями, создании на их основе документов инженерной подготовки производства и управления [100]. По сетевым графикам узлов, объектов составляют карточки-определители работ и ресурсов (табл. 1.1). 
Принципиальная схема последовательности разработки организационно-технологической документации узлового метода строительства показана на рис. 1.1. Узловой метод – это пример системного подхода
к строительному производству. 
Рис. 1.1. Принципиальная схема последовательности разработки организационно-технологической документации узлового метода строительства
10