Управление жизненным циклом объекта капитального строительства с минимизацией загрязнения атмосферного воздуха

Введение. Существующие подходы к принятию управленческих решений в строительном производстве позволяют производить выбор вариантов лишь для определенного этапа жизненного цикла объекта капитального строительства (ЖЦ ОКС) без учета их эффективности на протяжении всего ЖЦ. Для устранения этого недостатка предлагается система информационного обеспечения управления ЖЦ ОКС с учетом минимизации пылевого загрязнения атмосферного воздуха при реализации принятых решений.

Материалы и методы. В рамках системного подхода к управлению ЖЦ ОКС важнейшее значение имеет правильный выбор критериев, с использованием которых может быть принято оптимальное решение. Необходимость обеспечения эффективности управленческих решений на протяжении ЖЦ ОКС предполагает разработку системы, позволяющей уже на начальных этапах прогнозировать поведение управляемого объекта. Поскольку наступление различных событий (ситуаций) в процессе ЖЦ ОКС носит случайный характер, большое значение имеет определение вероятности наступления тех или иных событий. Представлены технические средства для мониторинга загрязнения атмосферного воздуха пылевыми частицами PM2,5 и PM10.

Результаты. Для учета иных критериев принятия решений, помимо технико-экономических показателей, предложены полученные экспериментальным путем значения концентрации пыли в атмосферном воздухе. С этой целью систематизированы источники такого загрязнения на всех этапах ЖЦ ОКС. На основе построенной модели ЖЦ получены выражения для определения вероятности наступления событий на протяжении ЖЦ ОКС. Данная стохастическая модель дает возможность прогнозировать состояние объекта управления при реализации того или иного решения.

Выводы. Построена система информационного обеспечения, позволяющая, в отличие от применяемых методик, принимать решения по управлению ЖЦ ОКС не только с учетом технико-экономической эффективности сравниваемых вариантов, но и степени пылевого загрязнения атмосферного воздуха. С помощью разработанного информационного обеспечения можно учитывать случайный характер наступления тех или иных событий в течение ЖЦ ОКС с установлением вероятности их наступления.

1. Теличенко В.И., Лапидус А.А., Морозенко А.А. Информационное моделирование технологий и бизнес-процессов в строительстве. М. : Издательство АСВ, 2008. 144 с. EDN SAPKVZ.

2. Гинзбург А.В., Нестерова Е.И. Технология непрерывной информационной поддержки жизненного цикла строительного объекта // Вестник МГСУ. 2011. № 5. С. 317. EDN OWECEN.

3. Katranov I., Lapidus A. Mobile building life cycle // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 193. P. 03011. DOI: 10.1051/matecconf/201819303011

4. Бурлаченко О.В., Елфимов К.А., Бунин Д.В. Информационное обеспечение управления жизненным циклом строительных объектов в концепции BIM // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2018. № 54 (73). С. 217–221. EDN YUMLJJ.

5. Абрамян С.Г., Бурлаченко О.В., Оганесян О.В., Бурлаченко А.О. Система управления жизненным циклом объектов капитального строительства с использованием цифровых технологий // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2021. № 4 (85). С. 305–313. EDN QZAXQX.

6. Азаров В.Н., Бурлаченко А.О. Организация строительного производства с учетом экологичной безопасности принимаемых решений // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. 2023. № 1 (41). С. 76–83. DOI: 10.21869/2311-1518-2023-41-1-76-83. EDN KKXFQT.

7. Абрамян С.Г., Бурлаченко О.В., Оганесян О.В., Бурлаченко А.О., Плешаков В.В. Возможности цифровых технологий для каждого этапа жизненного цикла строительной системы // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2022. № 2 (87). С. 317–325. EDN TJMJSS.

8. Абрамян С.Г., Бурлаченко О.В., Оганесян О.В., Соболева Е.Д., Бурлаченко А.О., Плешаков В.В. К вопросу о стадиях жизненного цикла строительных систем в контексте принципов информационного моделирования // Инженерный вестник Дона. 2022. № 6 (90). С. 607–620. EDN ETPPQZ.

9. Muleski G.E., Cowherd C., Kinsey J.S. Particulate emissions from construction activities // Journal of the Air & Waste Management Association. 2005. Vol. 55. Issue 6. Pp. 772–783. DOI: 10.1080/10473289.2005.10464669

10. Azarmi F., Kumar P., Marsh D., Fuller G. Assessment of the long-term impacts of PM10 and PM2.5 particles from construction works on surrounding areas // Environmental Science: Processes & Impacts. 2016. Vol. 18. Issue 2. Pp. 208–221. DOI: 10.1039/c5em00549c

11. Калюжина Е.А., Сергина Н.М., Елфимов К.А., Стреляева А.Б. Исследование пылевыделений в окружающую атмосферу и в атмосферу рабочей зоны при производстве ремонтно-строительных работ // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2020. № 4 (81). С. 371–378. EDN CCPQTW.

12. Luo Q., Huang L., Liu Y., Xue X., Zhou F., Hua J. Monitoring study on dust dispersion properties during earthwork construction // Sustainability. 2021. Vol. 13. Issue 15. P. 8451. DOI: 10.3390/su1315845s1

13. Азаров В.Н., Елфимов К.А., Давудов Р.И.О., Васильев А.Н., Симаков В.С. Об использовании случайных функций для анализа пылевого загрязнения пешеходных зон // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2022. № 2 (87). С. 171–177. EDN HRHQRM.

14. Khan M., Khan N., Skibniewski M.J., Park C. Environmental Particulate Matter (PM) exposure assessment of construction activities using low-cost pm sensor and latin hypercubic technique // Sustainability. 2021. Vol. 13. Issue 14. P. 7797. DOI: 10.3390/su13147797

15. Yang J., Shi B., Shi Y., Marvin S., Zheng Y., Xia G. Air pollution dispersal in high density urban areas: Research on the triadic relation of wind, air pollution, and urban form // Sustainable Cities and Society. 2020. Vol. 54. P. 101941. DOI: 10.1016/j.scs.2019.101941

16. Tao G.W., Feng J.C., Feng H.B., Feng H., Zhang K. Reducing construction dust pollution by planning construction site layout // Buildings. 2022. Vol. 12. Issue 5. P. 531. DOI: 10.3390/buildings12050531

17. Сысоева Е.В., Гильманова М.О. Assessment of PM2.5 particulate air pollution near highways // Вестник МГСУ. 2023. Т. 18. № 6. С. 889–900. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54137525 DOI: 10.22227/1997-0935.2023.6.889-900

18. Kaur K., Kelly K.E. Performance evaluation of the Alphasense OPC-N3 and Plantower PMS5003 sensor in measuring dust events in the Salt Lake Valley, Utah // Atmospheric Measurement Techniques. 2023. Vol. 16. Issue 10. Pp. 2455–2470. DOI: 10.5194/amt-16-2455-2023

19. Schwarz A.D., Meyer J., Dittler A. Opportunities for low-cost particulate matter sensors in filter emission measurements // Chemical Engineering & Technology. 2018. Vol. 41. Issue 9. Pp. 1826–1832. DOI: 10.1002/ceat.201800209

20. Cheriyan D., Choi J.H. Data on different sized particulate matter concentration produced from a construction activity // Data in Brief. 2020. Vol. 33. P. 106467. DOI: 10.1016/j.dib.2020.106467

21. Сидякин П.А., Маринин Н.А., Шульга С.В., Чичиров К.О. Дорожно-строительные работы как источник пылевого загрязнения воздушной среды // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. 2014. № 2 (15). С. 72–76. DOI: 10.17673/Vestnik.2014.02.12. EDN SXUBJX.

22. Kohlman-Rabbani E.R., Shapira A., Martins A.R.B., Barkokébas B. Characterization and evaluation of dust on building construction sites in Brazil // The Open Occupational Health & Safety Journal. 2014. Vol. 5. Issue 1. Pp. 1–8. DOI: 10.2174/1876216601405010001