Введение
В современных условиях сроки реализации инвестиционно-строительных проектов приобретают особую значимость [1]. Продолжительность проектирования является одним из ключевых параметров, определяющих эффективность использования бюджетных средств, своевременность ввода объектов в эксплуатацию и достижение социально значимых результатов [2]. Особую актуальность этот вопрос имеет для спортивных объектов и медицинских организаций, поскольку такие объекты характеризуются сложными функционально-технологическими, санитарно-гигиеническими, пожарными и инженерными требованиями [3, 4].
Анализ действующих нормативно-технических, нормативно-правовых и методических документов [5-8] показывает, что в настоящее время отсутствует единая методика расчета продолжительности проектирования спортивных объектов и медицинских организаций. Существующие нормативы не в полной мере учитывают современные технологии, организационные модели, конструктивные решения, климатические и инженерно-геологические условия, а также иные факторы, приводящие к увеличению сроков проектирования [9-15]. В результате возникает потребность в научно обоснованной методике, которая позволила бы определять расчетную продолжительность проектирования дифференцированно по типам объектов и стадиям работ [16-21].
Целью научно-исследовательской работы являлось формирование методики определения расчетной продолжительности проектирования спортивных объектов и медицинских организаций. Для достижения поставленной цели решались задачи систематизации статистических данных, определения и ранжирования факторов, разработки единых критериев нормативной продолжительности, построения математических моделей и формирования таблиц норм.
Научная новизна работы заключается в выявлении факторов, влияющих на продолжительность проектирования спортивных объектов и медицинских организаций, разработке единых критериев определения нормативной продолжительности разработки проектной документации, а также в создании методики расчета продолжительности проектирования в зависимости от параметров объектов. Значимость исследования состоит в преодолении ограничений существующих нормативов, которые не учитывают современные технологии, организационные модели и иные факторы. Ожидаемые научно-технические результаты направлены на установление научно обоснованных норм продолжительности проектирования для различных типов объектов и снижение сроков реализации проектов.
Материалы и методы
Исследование выполнено в рамках научно-исследовательской работы – разработка научно-исследовательской работы расчета срока проектирования. Объектами исследования выступили спортивные объекты и медицинские организации, классифицированные в соответствии с приказом Минстроя России от 02.11.2022 № 928/пр [7]. Рассматривались объекты групп 03.04 «Спорт» и 03.01 «Лечебное обеспечение».
В состав исследуемых спортивных объектов вошли сооружения стадионов (арен), здания спортивных комплексов, физкультурно-оздоровительные комплексы, сооружения спортивных площадок и манежей, здания спортивных залов, бассейны, сооружения биатлонного и лыжного спорта. В состав медицинских организаций включены больницы общего профиля, диспансеры, поликлиники, специализированные больницы и центры, медицинские центры, специализированные лечебно-профилактические организации, станции скорой медицинской помощи и переливания крови.
Источниками исходных данных выступили Единая информационная система в сфере закупок, Государственная информационная система «Единый государственный реестр заключений экспертизы проектной документации объектов капитального строительства» и Витрина проектов Главгосэкспертизы России. Для сохранения востребованности статистической информации принят период с 2018 по 2025 год для объектов спорта и с 2020 по 2026 год для объектов лечебного обеспечения. Выборочное наблюдение объектов производилось комбинированным способом для получения репрезентативных данных.
В ходе анализа статистических данных определялась продолжительность проектирования стадии П. Продолжительность разработки рабочей документации стадии Р определялась исходя из процентного соотношения совокупных трудозатрат: стадия П – 40%, стадия Р – 60%. В учитываемую продолжительность проектных работ не входят инженерные изыскания, сбор исходных данных, вариантноe проектирование и другие работы, не входящие в процессы разработки разделов проектной и рабочей документации. Методика не распространяется на расчет сроков реконструкции, капитального ремонта, сноса объектов капитального строительства, работ по сохранению объектов культурного наследия, а также отдельных этапов проектирования линейных сооружений и сооружений инженерной инфраструктуры.
Для спортивных объектов выполнен регрессионный анализ зависимости продолжительности проектирования от ключевых параметров. В качестве независимых переменных использовались общая площадь покрытий для стадионов, общая площадь здания для спортивных комплексов, физкультурно-оздоровительных комплексов, спортивных залов, бассейнов, площадь объекта для спортивных площадок и манежей, протяженность трассы для сооружений биатлонного и лыжного спорта. Предварительно выбрана линейная регрессия. Объем выборки на данном этапе принят 7-10 значений продолжительности проектирования для каждого типа объекта.
Общий вид уравнения линейной регрессии для спортивных объектов:
Y=a+b⋅X, (1)
де Y – расчётная продолжительность проектирования стадии П, мес.;
X – количественный фактор (площадь, протяжённость и т. д.); a – свободный член регрессии; b – коэффициент регрессии (наклон).
Для медицинских организаций методика расчета основана на сочетании описательной статистики, коэффициентов корреляции Пирсона и Спирмена, однофакторной логарифмической регрессии и многофакторной модели. Коэффициент Пирсона рассчитывался для ln(1+X), что уменьшает влияние правой асимметрии площади, объема и мощности. Коэффициент Спирмена применялся к исходным рангам как устойчивая проверка монотонной связи. Для устойчивого моделирования сроков использовано ограничение на уровне 5-го и 95-го процентилей: 3,3–40,8 месяца. Эта операция применена только к расчетному отклику моделей; исходные значения объектов не заменялись.
Общий вид однофакторной логарифмической модели:
T=a+b⋅ln(1+X), (2)
где T – расчётная продолжительность проектирования, мес.;
X – соответствующий количественный фактор (общая площадь, м²; строительный объём, м³; мощность, койко-мест/посещения);
a, b – параметры регрессии.
Значимость модели проверялась F-критерием, значимость коэффициента наклона – t-критерием. Порог принятия статистической значимости α = 0,05. Класс масштаба определялся одновременно по общей площади и строительному объему. Если показатели попадали в разные классы, принимался более высокий класс. Это правило исключает занижение срока для компактных высотных корпусов или объектов с большими технологическими объемами.
Для расчета скорректированной продолжительности применялись формулы линейной интерполяции и экстраполяции. При наличии усложняющих факторов, таких как проектирование в районах вечной мерзлоты, на просадочных грунтах или участках, подработанных горными выработками, в районах с сейсмичностью 7 и более баллов, в районах с наличием оползневых явлений, срок проектирования увеличивается с коэффициентом 1,1. При наличии двух или более усложняющих факторов коэффициенты применяются за каждый фактор. При применении типовой проектной документации предусмотрены коэффициенты 0,3; 0,5; 0,8 в зависимости от переработки нулевого цикла и изменения этажности. Минимальная продолжительность проектирования при применении типовой проектной документации не должна быть менее 2,5 месяцев.
Результаты
В рамках исследования сформирована выборка данных для последующей математической обработки. По объектам спорта общий объем выборки составил 79 объектов, по медицинским организациям – 120 объектов, которые включены в описательную статистику. Для спортивных объектов определены уравнения регрессии по каждому виду объекта.
Для сооружений стадионов (арен) уравнение имеет вид:
Y = 5,2 + 0,0004·X, (3)
где X – общая площадь покрытий, м².
Для зданий спортивных комплексов:
Y = 9,3 + 0,000121·X, (4)
где X – общая площадь здания, м².
Для зданий физкультурно-оздоровительных комплексов:
Y = 7,4 + 0,00054·X, (5)
где X – общая площадь здания, м².
Для сооружений спортивных площадок и манежей:
Y = 8,5 + 0,0015·X, (6)
где X – общая площадь здания, м².
Для зданий спортивных залов:
Y = 6,9 + 0,008·X, (7)
где X – общая площадь здания, м².
Для бассейнов:
Y = 12,041 + 0,000555·X, (8)
где X – общая площадь здания, м².
Для сооружений биатлонного и лыжного спорта:
Y = 7,5 + 0,0017·X, (9)
где X₂ – протяженность трассы, м.
На рисунке 1 представлены графики всех семи регрессионных моделей с доверительными интервалами ±1,5 мес. и маркерами нормативных точек. Наиболее крутой наклон (наибольшая чувствительность продолжительности к изменению фактора) наблюдается у спортивных залов (b=0,008), что объясняется узким диапазоном площадей и высокой плотностью инженерных систем. Наименее чувствительны к изменению площади спортивные комплексы (b=0,000121), характеризующиеся широким диапазоном площадей и относительной однородностью проектных решений.
Рис. 1. Линейные регрессионные модели продолжительности
проектирования спортивных объектов по видам (стадия П)
По результатам регрессионного анализа определены нормативные сроки проектирования объектов спорта для стадии ПД, РД и суммарно разработки ПД и РД. Например, для стадиона с общей площадью покрытий 7 тыс. м² и единовременной пропускной способностью 40–60 чел. продолжительность стадии ПД составляет 9,8 мес., РД – 15,6 мес., суммарно – 18,3 мес. Для стадиона с площадью покрытий 15 тыс. м² и пропускной способностью 90 чел. – 10,6; 17,0 и 22,2 мес. соответственно. Для стадиона с площадью покрытий 17 тыс. м² и пропускной способностью 150 чел. – 10,8; 17,4 и 22,7 мес.
На рисунке 2 показано распределение нормативных сроков по стадиям для трёх типоразмеров стадионов. Рост площади покрытий от 7 до 17 тыс. м² приводит к увеличению суммарной продолжительности на 23% (с 18,3 до 22,7 мес.), при этом стадия ПД возрастает лишь на 10% – в основной прирост приходится на стадию РД.
Рис. 2. Нормативные сроки проектирования стадионов (арен) по стадиям проектной документации
Для зданий спортивных комплексов нормативы дифференцированы по шести уровням. Для объекта общей площадью 0,7 тыс. м², строительным объемом 4 тыс. м³, этажностью 1-2, пропускной способностью 40 чел. и металлическим каркасом продолжительность стадии ПД составляет 7,0 мес., РД – 10,8 мес., суммарно – 14,2 мес. Для объекта площадью 17,5 тыс. м², объемом 100–130 тыс. м³, этажностью 2–4, пропускной способностью 180 чел. и рамно-связевыми железобетонными каркасами – 11,2; 20,0 и 25,6 мес. соответственно.
Для физкультурно-оздоровительных комплексов нормативы также дифференцированы по пяти уровням. Для объекта площадью 1 тыс. м², объемом до 6 тыс. м³, этажностью 1, пропускной способностью 20–30 чел. и металлическим каркасом стадия ПД составляет 7,6 мес., РД – 12,0 мес., суммарно – 15,7 мес. Для объекта площадью 5 тыс. м², объемом 19–33 тыс. м³, этажностью 2–4, пропускной способностью 45–150 чел. и каркасно-стеновыми системами – 10,0; 16,0 и 20,9 мес. Для спортивных площадок и манежей нормативы включают три уровня: от 8,6; 13,4; 17,6 мес. до 10,6; 20,4; 25,8 мес. Для спортивных залов – три уровня: от 7,6; 12,2; 15,9 мес. до 9,2; 15,4; 19,9 мес. Для бассейнов – три уровня: при площади 3 тыс. м² – 13,7; 17,8; 19,5 мес.; при площади 7 тыс. м² – 15,9; 20,7; 22,7 мес.; при площади 10 тыс. м² – 17,6; 22,9; 25,1 мес. Для сооружений биатлонного и лыжного спорта – пять уровней: при протяженности трассы 1 тыс. м – 9,2; 12,0; 12,7 мес.; при 5 тыс. м – 16,0; 20,8; 22,1 мес.
На рисунке 3 приведена детальная столбчатая диаграмма, показывающая минимальные значения и диапазоны изменения продолжительности проектирования по стадиям ПД, РД и суммарно для каждого типа спортивного объекта.
Рис. 3. Нормативные сроки проектирования спортивных объектов по типам и стадиям
(минимальное значение и диапазон)
Для медицинских организаций корреляционный анализ показал статистически значимую положительную связь продолжительности проектирования с общей площадью (r = 0,381; p < 0,001), строительным объемом (r = 0,375; p < 0,001) и мощностью (r = 0,199; p = 0,030). Ранговые коэффициенты Спирмена оказались выше: для площади – 0,691, для объема – 0,667, для мощности – 0,197. Это подтверждает устойчивый нелинейный рост срока. Мощность имеет более слабую связь и не должна применяться как единственный предиктор.
Однофакторные модели для медицинских организаций имеют следующие параметры. Для общей площади: T = –7,8195 + 2,4381·ln(1+X), R² = 0,145, F = 20,06, p < 0,001, MAE = 3,85 мес., MAPE = 38,0%. Для строительного объема: T = –9,4139 + 2,2442·ln(1+X), R² = 0,141, F = 19,31, p < 0,001, MAE = 3,92 мес., MAPE = 38,5%. Для мощности: T = 3,7714 + 1,8982·ln(1+X), R² = 0,039, F = 4,84, p = 0,030, MAE = 5,29 мес., MAPE = 56,9%. Многофакторная модель проектирования статистически значима в целом (F = 7,18; p < 0,001), однако ее объясняющая способность умеренна: R² = 0,370, перекрестно проверенный R² = 0,231. Поэтому точечный прогноз применяется как контроль, а основным результатом методики является устойчивая интервальная градация.
Рис. 4. Однофакторные логарифмические модели продолжительности проектирования медицинских организаций
Рис. 5. Совмещённый график логарифмических моделей по площади и объёму с доверительными интервалами и ограничениями процентилей
Базовая градация сроков проектирования медицинских организаций включает семь классов. Для класса 1 (площадь до 500 м², объем до 2 500 м³, n = 7) минимальный срок составляет 3 мес., рациональный – 4 мес., максимальный – 5 мес. Для класса 2 (501–2 000 м², 2 501–9 000 м³, n = 11) – 5; 6 и 7,5 мес. Для класса 3 (2 001–5 000 м², 9 001–22 000 м³, n = 26) – 7; 9 и 11 мес. Для класса 4 (5 001–10 000 м², 22 001–45 000 м³, n = 16) – 9,5; 12 и 15 мес. Для класса 5 (10 001–15 000 м², 45 001–70 000 м³, n = 8) – 12; 15 и 19 мес. Для класса 6 (15 001–25 000 м², 70 001–110 000 м³, n = 46) – 12; 15 и 19 мес.
Для класса 7 (свыше 25 000 м², свыше 110 000 м³, n = 6) – 14,5; 18 и 22,5 мес. Для классов 5 и 6 рациональная продолжительность проектирования одинакова – 15 месяцев. Наблюдаемый участок плато объясняется возможностью параллельной работы проектных разделов; дальнейшее увеличение масштаба отражается через мощность и технические коэффициенты. Для класса 7 рациональный срок возрастает до 18 месяцев.
На основе математической обработки данных сформированы таблицы норм продолжительности проектирования по видам объектов. Для медицинских организаций нормативы дифференцированы по группам: больницы общего профиля, диспансеры, поликлиники, специализированные больницы и центры, специализированные лечебно-профилактические организации, станции скорой медицинской помощи и переливания крови, центры медицинские. Например, для больниц общего профиля при объеме здания до 10 тыс. м³ и мощности до 50 койко-мест продолжительность стадии ПД составляет 4,0 мес., РД – 6,0 мес., суммарно – 7,0 мес. При объеме свыше 31 тыс. м³ и мощности свыше 201 койко-места – 10,0; 15,0 и 17,5 мес. Для поликлиник при объеме до 25 тыс. м³ и мощности до 300 посещений – 5,0; 7,5 и 8,75 мес. При объеме 36–45 тыс. м³ и мощности 501–800 посещений – 8,0; 12,0 и 14,0 мес. Для специализированных больниц и центров нормативы аналогичны больницам общего профиля. Для центров медицинских при объеме до 10 тыс. м³ и мощности до 50 койко-мест – 5,0; 7,5 и 8,75 мес.; при объеме свыше 31 тыс. м³ и мощности свыше 201 койко-места – 12,0; 18,0 и 21,0 мес.
Разработаны правила расчета. Если объекту присуще наличие двух показателей из таблиц норм, продолжительность определяется по основному показателю. Если показатель объекта отличается от указанных норм и находится внутри диапазона, применяется линейная интерполяция. Если значение находится вне диапазона, применяется экстраполяция. Если показатель соответствует интервалу, значение принимается по табличным данным. Если в нормах приведено единственное значение основного показателя, продолжительность определяется исходя из удельной продолжительности. При применении корректирующих коэффициентов скорректированная продолжительность определяется как Tскор.пр = Tпр × Kпр, где Kпр – произведение коэффициентов, усложняющих факторы. При отсутствии таких факторов Kпр = 1,0.
Заключение
В результате проведенного исследования получены следующие основные результаты. Во-первых, выполнен комплекс расчетов и прикладных исследований, направленных на определение факторов, влияющих на продолжительность проектирования спортивных объектов и медицинских организаций. Во-вторых, установлена система критериев определения нормативной продолжительности проектирования объектов капитального строительства. В-третьих, определены факторы, влияющие на продолжительность проектирования, включая объемно-планировочные, конструктивные, климатические и инженерно-геологические параметры. В-четвертых, разработаны основные положения методики расчетной продолжительности проектирования спортивных объектов и медицинских организаций.
Для спортивных объектов построены уравнения регрессии и сформированы таблицы норм продолжительности проектирования по стадиям ПД и РД. Для медицинских организаций определена базовая градация сроков по классам масштаба, учитывающая общую площадь, строительный объем, мощность, сложность, подземность и сейсмичность. Разработаны правила интерполяции и экстраполяции, а также корректирующие коэффициенты для усложняющих факторов и типовой проектной документации.
Практическая значимость методики состоит в возможности ее использования при разработке нового СП «Сроки проектирования и нормы продолжительности строительства объектов капитального строительства. Методика расчета». Методика позволяет повысить обоснованность принимаемых сроков проектирования, учесть специфику спортивных объектов и медицинских организаций, а также снизить риски необоснованного завышения или занижения продолжительности проектных работ. Дальнейшее развитие исследования может быть связано с расширением выборки, уточнением коэффициентов для отдельных типов объектов и апробацией методики на практике.
