Россия
Россия
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
Статья посвящена исследованию факторов, влияющих на эффективность монтажа модульных зданий с учётом логистических ограничений, возникающих на этапе доставки крупногабаритных конструкций от завода-изготовителя до строительной площадки. В условиях интенсификации темпов строительства и растущей популярности быстровозводимых объектов, оптимизация логистических процессов приобретает всё большее значение, напрямую влияя на производительность и сроки реализации проектов. Особое внимание уделено анализу взаимодействия между транспортной логистикой и организационно-технологическими решениями, принимаемыми на строительной площадке. В ходе исследования проведён теоретико-аналитический обзор нормативных документов, отечественной и зарубежной научной литературы, а также выполнено сценарное моделирование различных условий доставки и монтажа модулей, в результате которых определено максимальное количество смонтированных модулей в сутки. На основе полученных данных проведён корреляционный анализ, позволивший выявить количественные взаимосвязи между ключевыми факторами — удалённостью объекта, вместимостью площадки, временем монтажа и количеством сопровождающего транспорта — и производительностью монтажа. В дальнейшем планируется построение регрессионной модели, которая позволит уточнить количественные зависимости и определить относительное влияние каждого фактора на итоговую производительность монтажа. Результаты исследования ориентированы на практическое применение в строительных организациях и могут быть использованы при календарном планировании, разработке логистических схем и принятии управленческих решений в области модульного домостроения. Предложенный подход способствует сокращению простоев на строительной площадке и снижению общих издержек проекта за счёт оптимизации логистических процессов и более точного прогнозирования ресурсных потребностей.
модульное строительство, крупногабаритные модули, комплексный подход, логистика доставки, производительность монтажа, экспертный опрос, математическое моделирование
Введение
Модульное строительство активно внедряется в практику создания зданий различного назначения — от жилых и административных до объектов социальной инфраструктуры. В отличие от традиционного подхода, данная технология предполагает предварительное изготовление укрупнённых строительных модулей на специализированных заводах с последующей доставкой и сборкой на строительной площадке. Это позволяет значительно сократить сроки строительства, повысить качество работ за счёт заводской сборки и снизить влияние погодных условий на ход реализации проекта [1, 2].
Материалы и методы
Среди исследователей отмечается, что модульная технология особенно эффективна в условиях типовой застройки, при строительстве объектов здравоохранения, образования, временного или быстромонтируемого жилья [3]. Однако, несмотря на технологические преимущества, реализация таких проектов сопровождается рядом организационно-логистических ограничений.
Одним из ключевых факторов, влияющих на эффективность модульного строительства, является логистика доставки укрупнённых модулей от завода-изготовителя до строительного объекта. Учитывая габариты таких модулей, они в большинстве случаев попадают под категорию негабаритных и тяжеловесных грузов. В соответствии с классификацией, приведённой в работе Р. Е. Корчагина и С. Н. Масленникова [4], крупногабаритным признаётся груз, размеры которого превышают установленные габариты транспортного средства: длина более 20 м, ширина — более 2,55 м, высота — более 4 м. Такие грузы требуют обязательного сопровождения, ограничений по времени движения (как правило, перевозка осуществляется в ночной период), получения специальных разрешений, а также маршрутов, учитывающих высоты путепроводов, плотность трафика и пропускную способность дорог. Максимальные размеры крупногабаритных модулей на данный момент составляют: длина 16 м, ширина — 7 м, высота — 3,55 м (рис.1).
Рис. 1. Максимальные размеры крупногабаритного модуля
Организация транспортировки крупногабаритных модулей нередко становится узким местом, ограничивающим производительность всего строительного процесса. В научной литературе подчёркивается, что такие перевозки требуют детальной предварительной проработки: от формирования цепочки поставок до выбора времени, маршрута и формата сопровождения [5 - 9]. В условиях ограниченного окна для ночной доставки, ограниченного числа машин сопровождения, а также вместимости строительной площадки появляется необходимость точной технологической увязки логистических и монтажных операций.
Тем не менее, несмотря на наличие проработанных подходов к планированию логистики в строительстве, взаимосвязь между параметрами доставки и реальной производительностью монтажа модулей на объекте исследована недостаточно. Имеющиеся методики, как правило, ориентированы либо на отдельные технологические операции, либо на анализ технико-экономических параметров при типовом планировании, не учитывая специфики именно модульного строительства.
Таким образом, целью настоящего исследования является определение и количественная оценка влияния логистических факторов на производительность монтажа модульных зданий.
Исследование выполнено на основе теоретико-аналитического обзора, экспертного ранжирования факторов, графического сценарного моделирования и последующего математико‑статистического анализа (рис.2).
Рис. 2. Основные этапы исследования
На первом, теоретико-аналитическом этапе, была изучена научная и нормативная база исследования. Путём анализа профильной нормативной документации и изучения научных публикаций в области модульного строительства и логистики негабаритных грузов определены ключевые проблемные зоны, в частности — недооценка логистических ограничений при проектировании монтажных процессов.
На втором этапе был проведён экспертный опрос с целью сокращения диапазона варьируемых факторов и отбора наиболее типичных значений для моделирования. Экспертам было предложено оценить распространённость различных значений каждого параметра (например, удалённости от завода-изготовителя в диапазоне от 10 до 300 км) и выделить наиболее часто встречающиеся в практике комбинации. На основе обобщения экспертных оценок была сформирована ограниченная, но репрезентативная выборка сценариев, отражающих реальные условия организации доставки и монтажа модульных зданий. Это позволило сфокусировать моделирование на наиболее значимых и вероятных вариантах. Таким образом, общее количество сценариев было сокращено с 384 до 24 наиболее реалистичных комбинаций (рис.3).
Рис. 3. Комбинации факторов
На последующих этапах исследования для каждого сценария были построены графики, отражающие процессы доставки и монтажа модулей. Каждый сценарий рассматривался в двух вариантах организации работ: при совмещении ночной доставки и монтажа, а также при ночной доставке с последующим дневным монтажом. По результатам моделирования было определено максимальное количество модулей, которое может быть смонтировано в течение суток при различных сочетаниях логистических параметров.
Для количественного анализа взаимосвязей между логистическими параметрами и производительностью монтажа был применён корреляционный анализ, основанный на вычислении коэффициента линейной корреляции Пирсона. Данный метод широко используется в инженерных и экономико-математических исследованиях для оценки степени зависимости между количественными признаками [10].
Результаты анализа показали, что наиболее сильное влияние на производительность оказывает удалённость объекта от завода (r = –0.68) — увеличение транспортного плеча значительно снижает суточный темп монтажа. Также выражена положительная корреляция вместимости площадки (r = +0.72) и числа машин сопровождения (r = +0.68) с количеством установленных модулей, что указывает на ключевую роль транспортной и организационной зависимости. Параметр времени монтажа одного модуля (r = +0.16) продемонстрировал крайне слабую связь, что подтверждает: производительность ограничивается в первую очередь логистикой, а не технологией сборки.
Для наглядности зависимости визуализированы в форме тепловой карты, позволившей выявить не только прямые связи между факторами и откликом, но и взаимные корреляции между самими параметрами — например, умеренную зависимость между вместимостью площадки и количеством машин сопровождения (r = +0.33), отражающую необходимость синхронного планирования этих показателей (рис. 4).
Рис. 4. Тепловая карта корреляции
Заключение
Проведённое исследование подтвердило значимость логистических факторов при организации монтажа зданий из крупногабаритных железобетонных модулей.
Анализ показал, что именно транспортная составляющая формирует основные ограничения производительности, тогда как технологические параметры монтажа играют второстепенную роль.
Основные выводы можно сформулировать следующим образом:
- Удалённость завода от строительной площадки оказывает сильное отрицательное влияние на темпы монтажа, определяя ритм всей логистической цепочки;
- Вместимость строительной площадки и количество машин сопровождения выступают ключевыми компенсирующими факторами, позволяющими снизить влияние транспортных ограничений;
- Время монтажа одного модуля не является лимитирующим показателем в условиях достаточной логистической обеспеченности;
- Система модульного домостроения характеризуется асимметричной зависимостью: эффективность определяется не скоростью сборки, а согласованностью доставки и складских мощностей;
- Полученные зависимости создают основу для построения регрессионной модели, способной количественно описывать влияние логистических факторов и служить инструментом оптимизации графиков поставок и монтажа.
Таким образом, проведённый корреляционный анализ позволил не только выявить наиболее значимые логистические ограничения, но и сформировать предпосылки для разработки прогностической модели, применимой при календарном планировании и управлении строительными проектами модульного типа.
1. Пахомова Л.А. Методика моделирования возведения жилых зданий из крупногабаритных объемных блоков: дис. ... канд. техн. наук. — М.: МГСУ, 2016. — 182 с.
2. Ализаде С.А. Объемно-блочное домостроение: опыт и перспективы развития // Архитектура и дизайн. 2017. № 1. С. 38-52. EDN: https://elibrary.ru/ZSGQCH
3. Перспективы развития и внедрения инновационной технологии возведения зданий различного назначения из крупногабаритных железобетонных модулей / С. А. Амбарцумян, А. М. Колпаков, Д. Е. Мочалин, Ю. А. Сьбева // Строительное производство. 2024. № 2. С. 36-44. DOIhttps://doi.org/10.54950/26585340_2024_2_36. EDN: https://elibrary.ru/JHMNSE
4. Корчагин Р. Е., Масленников С. Н. Стандартизация понятия крупногабаритных и тяжеловесных грузов в логистике // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. — 2024. — № 3. — С. 5–8. EDN: https://elibrary.ru/EIDUQJ
5. Анализ рисков, возникающих на этапах производства, транспортировки, монтажа крупногабаритных модулей в проектное положение / С.А. Амбарцумян, Д. Е. Мочалин, Р. Т. Аветисян, Ю. А. Събева // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2023. № 1(769). С. 84-94. DOIhttps://doi.org/10.32683/0536-1052-2023-769-1-84-94. EDN: https://elibrary.ru/JFGZAV
6. Пимоненко М. М., Прошкина В. А. Некоторые особенности логистики и организации цепочки поставок тяжеловесных и крупногабаритных грузов // Труды конференции. — СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, 2018. — С. 17–21. EDN: https://elibrary.ru/VGNJXY
7. Macioszek E. “Conditions of oversize cargo transport.” Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport, vol. 102, 2019, pp. 109–117. DOI:https://doi.org/10.20858/sjsutst.2019.102.9.
8. Görçün Ö.F., Kundu P., Küçükönder H., Doğan G. An integrated decision-making framework to evaluate the route alternatives in overweight/oversize transportation // Expert Systems with Applications. – 2026. – Vol. 228. – P. 1–15. – DOI:https://doi.org/10.1016/j.eswa.2025.121713.
9. Qu W., Suescun D., Hadi M., Xiao Y. Data-Driven Approach to Estimating Safety Impact of Oversize/Overweight Vehicles on Freeways in Florida // Transportation Research Record. – 2023. – Vol. 2677, No. 7. – P. 601–614. – DOI:https://doi.org/10.1177/03611981231168339.
10. Кендалл, М., Стюарт, А. Статистические выводы и взаимосвязи. — М.: Наука, 1973. — 890 с.
