УДОСКОНАЛЕННЯ ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ РІШЕНЬ ПРИ БУДІВНИЦТВІ ТА МОНТАЖІ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ ЦИВІЛЬНИХ БУДІВЕЛЬ НА ОСНОВІ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ

Анотація

Мета. Дослідження спрямоване на розробку інтегрованого підходу до удосконалення організаційно-технологічних рішень при зведенні енергозберігаючих цивільних будівель шляхом застосування математичного моделювання, що безпосередньо пов’язує технологічний графік будівництва з прогнозом енергетичної ефективності об’єкта. Методологія. Запропоновано гібридну імітаційну модель, що поєднує дискретно-подійне моделювання (DES) будівельного процесу з параметричною оцінкою впливу монтажних відхилень на тепловтрати. Для верифікації використано типовий проєкт nZEB-будинку. Методологія інтегрує спеціалізовані підходи: оптимізацію розміщення візуального нагляду на основі 4D-BIM та графіка будівництва, яка дозволяє визначати «ядерні» зони робіт у кожен період, та аналіз чутливості енергетичної продуктивності до локальних відхилень, адаптований із методики оцінки повітряних потоків у центрах обробки даних, де використовуються метрики ефективності розподілу повітря (наприклад, RCI, SHI) – у нашому випадку ці метрики перетворено на показники «технологічної цілісності» огорожі. Моделювання реалізовано в середовищі AnyLogic з використанням імітаційних прогонів (n = 100) та аналізу чутливості за методом Соболя. Результати. Застосування оптимізованої стратегії (паралельний монтаж спеціалізованих систем + проміжний контроль герметичності в точках, визначених 4D-BIM) дозволило: скоротити загальну тривалість будівництва з 218 до 196 днів (-10 %), зменшити середнє енергоспоживання з 24,3 до 16,1 кВт·год/м²/рік (відхилення від цільового значення nZEB скорочено з +62 % до +7 %), а кількість критичних монтажних помилок у 5,3 разів. Аналіз чутливості підтвердив, що якість монтажу пароізоляції та часова затримка між утепленням і герметизацією є домінуючими факторами (56 % сумарної дисперсії енергоспоживання). Наукова новизна. Вперше запропоновано математичну модель, яка трансформує організаційно-технологічне планування в інструмент забезпечення енергоефективності, а не лише в управління термінами та витратами. На відміну від існуючих BIM-to-energy підходів, модель враховує динамічні умови будівництва (зміна складу бригад, погода, логістика) як джерела ризику відхилення від енергетичних цілей. Також вперше адаптовано метрики аналізу повітряних потоків із ЦОД до оцінки якості монтажу огорож, що створює новий методологічний міст між галузями. Практичне значення. Розроблений підхід є технологічно нейтральний, легко інтегрується в існуючі системи управління проєктами і дозволяє підрядникам, енергоаудиторам та державним інспекторам обґрунтовано приймати рішення, що гарантують фактичну енергоефективність. Це особливо актуально в умовах впровадження nZEB-вимог у законодавство України.