Анализ технико-экономических аспектов внедрения модульных решений в строительстве объектов социальной инфраструктуры

Введение

Актуальность работы обусловлена активным развитием в Российской Федерации индустрии модульного строительства. В настоящее время происходит становление производственных комплексов, специализирующихся на выпуске объемных модулей с использованием инновационных, запатентованных конструктивных решений. Параллельно ведутся научно-исследовательские работы, направленные на совершенствование таких характеристик, как прочность, энергосбережение, звукоизоляция и экологическая безопасность строительных материалов и конструкций.

Сложности, которые возникают при внедрении модульных технологий, в инвестиционно-строительных проектах социальной инфраструктуры достаточно хорошо рассмотрены в работах отечественных авторов таких как: Сафьянов В.А., Лебединская Г.А. [1], Чепелева К. В., Киль Е. А. [2], Зайчук М.Б., Митягин С.А. [3], Жданчиков П.А., Ильина И.Н. [4], Ильин А.Ю. [5].

Цель исследования состоит в осуществлении анализа технико-экономических аспектов, подтверждающих эффективность и целесообразность применения модульных технологий в процессе реализации инвестиционных проектов по строительству объектов социальной инфраструктуры.

Научная новизна представленного исследования заключается в формировании целевых показателей, определяющих успешность внедрения модульных систем в проекты социальной инфраструктуры Российской Федерации и в создании подхода, позволяющего оценивать конкурентоспособность проектных решений при строительстве объектов социальной инфраструктуры.

Инновационное развитие инвестиционно-строительной сферы и укрепление рыночной конкуренции во многом зависят от увеличения доли модульного строительства на рынке недвижимости.

При модульном строительстве дома или другие здания собираются из готовых блоков, которые производятся на заводе, а не прямо на стройплощадке [6]. Для их изготовления используются те же материалы, что и при обычном строительстве, и все делается по тем же правилам и стандартам.

Возводимые конструкции формируются из предварительно изготовленных модулей [7]. Их монтаж на строительной площадке позволяет воссоздать оригинальные архитектурные замыслы и особенности, присущие наиболее сложным объектам, построенным традиционными методами, при этом сохраняя их целостность и качество.

Ключевым достоинством модульного строительства, выделяющим его на фоне традиционных подходов, является существенное ускорение сроков реализации проектов и минимизация вероятности возникновения задержек [8].

Согласно результатам, применение модульных технологий позволяет сократить сроки реализации строительных проектов на 50% по сравнению с традиционными методами. Данное преимущество в скорости является ключевым фактором, определяющим успешность инвестиционно-строительного планирования.

Процесс строительства модульного дома начинается с создания модулей, включающих металлический каркас, ориентированно-стружечные плиты и утеплитель. Основная доля времени строительства приходится на этап устройства фундамента [9]. Однако, благодаря незначительному давлению, оказываемому модульными домами, применяются технологии быстровозводимых фундаментов.

Оценивая возможности реализации модульного строительства можно выделить широкий спектр направлений его применения от жилых зданий до объектов социальной инфраструктуры.

Основная часть

На сегодняшний день имеется значительное количество успешно реализованных проектов модульных зданий, демонстрирующих потенциал модульных конструкций и объемно-пространственных решений. Тем не менее, каждый из этих примеров обладает определенными ограничениями.

Исторический анализ эволюции модульного производства и строительства, охватывающий период от индустриальной революции до наших дней, подчеркивает фундаментальную роль инноваций, стандартизации и адаптивности в проектировании и производственных процессах [10]. Данный опыт наглядно демонстрирует, что модульные решения обеспечивают существенную экономию временных и материальных затрат, а также обладают высокой степенью приспособляемости к разнообразным требованиям и контекстам.

В Российской Федерации активно внедряются технологии модульного строительства. Данные технологии применяются как в формате полного производственного цикла, охватывающего все этапы от перемещения оборудования до ввода объекта в эксплуатацию, так и для реализации отдельных стадий строительного производства [11].

Одним из ключевых векторов развития инвестиционно-строительного сектора и укрепления конкуренции на рынке недвижимости является активное внедрение модульного строительства [12]. Хотя модульные конструкции могут восприниматься как современный прорыв, важно помнить, что их корни уходят в прошлое более чем на двести лет. За это время технологии модульного строительства прошли трансформацию от смелых, порой утопических идей до превращения в одну из основных и универсальных строительных технологий.

В наше время социальная инфраструктура, особенно недвижимость, служащая общественным целям, приобрела особую значимость [13]. Она является фундаментом для благополучия граждан и эффективного решения их социальных вопросов. Однако, несмотря на ее важность, создание и развитие объектов сталкивается с существенными препятствиями.

В настоящее время в Российской Федерации отсутствует комплексная программа действий, направленная на интеграцию модульных технологий в строительную отрасль [14]. Учитывая высокую актуальность данного направления, в рамках данного исследования была поставлена задача, определить стратегические векторы и ключевые показатели эффективности для внедрения модульных решений в проекты по созданию социальной инфраструктуры.

Рисунок. 1. Производство модульных систем в РФ, тыс. м²

Источник: [16]

С 2020 года в РФ наблюдается рост показателей блочно-модульного строительства, что связано с повышением интереса к его инновационным технологиям по всей стране.

В свете современных тенденций, модульное строительство выделяется своей экологической чистотой, что является его значительным преимуществом [15]. Благодаря использованию перерабатываемых материалов при производстве строительных модулей, возведение зданий становится гораздо более безвредным процессом, практически не оставляющим после себя строительного мусора. Более того, модульные конструкции открывают широкие возможности для внедрения энергоэффективных и экологически чистых систем отопления и энергоснабжения, что существенно снижает их негативное влияние на окружающую среду.

Рисунок. 2. Доля цементной продукции в конструкции зданий

из различных материалов, %

Источник: [17]

При возведении модульных зданий с использованием сэндвич-панелей наблюдается существенное снижение нагрузок на фундамент в десятки раз по сравнению с традиционными материалами, такими как бетон и кирпич. Анализ данных, позволяет заключить, что удельный вес цементных материалов в конструкции модульного здания в 8 раз меньше, чем в монолитно-кирпичном, и в 3,75 раза меньше, чем в кирпичном.

В рамках технико-экономического обоснования проектного решения строительства объекта социальной инфраструктуры в работе представлен результат сметного расчёта.

По данным представленной таблицы, общая сумма затрат на строительство модульным методом достигает 338260188 рублей (с учетом НДС 22%). Прямые расходы, охватывающие материалы, оплату труда и эксплуатацию техники, составляют 240175019 рублей. Стоимость строительных работ оценивается в 198786500 рублей, а монтажных 83096990 рублей.

Накладные расходы составляют 27214038 рублей, а сметная прибыль 14494433 рублей. Фонд оплаты труда составил 29580476 рублей.

Таблица 1

Итоги локально-сметного расчета

Результаты сравнительного анализа свидетельствуют о существенной экономической выгоде модульного строительства по сравнению с традиционными методами. Так, затраты на возведение модульных конструкций оцениваются в 343897858 рублей, тогда как реализация традиционных проектных решений потребует инвестиций в размере 522556521 рублей.

Разница между проектными решениями составляет 178658663 рублей, что свидетельствует о существенной экономии при использовании модульного строительства.

В то время как традиционное строительство может затянуться на целых 36 месяцев, модульные проектные решения позволяют завершить работы всего за 8 месяцев. Эта колоссальная разница в сроках делает модульные здания идеальным выбором для проектов, где скорость реализации является приоритетом.

Модульное строительство требует значительно меньшего числа работников. Если для традиционного строительства необходимо 172 человека, то для модульного достаточно всего 58. Это различие в численности персонала напрямую влияет на показатели эффективности.

Полученные данные свидетельствуют о том, что модульное строительство характеризуется сниженными затратами и повышенной экономической целесообразностью. Это делает его привлекательным решением для масштабных инвестиционно-строительных проектов, где оптимизация расходов выступает в качестве одного из ключевых факторов.

Ниже нами представлена сравнительная характеристика традиционного и модульного проектных решений по технико-экономическим показателям.

Таблица 2

Сравнительная характеристика традиционного и модульного

проектных решений по технико-экономическим показателям

Технико-экономический анализ подтвердил, что модульное строительство является предпочтительным решением в подавляющем большинстве случаев. Его ключевые преимущества над традиционными методами заключаются в значительном сокращении сроков строительства и уменьшении потребности в трудовых ресурсах.

Проведенный анализ различных источников в рамках нашего исследования выявил ряд проблем, возникающих при попытке объективно оценить, насколько конкурентоспособным является модульное строительство, позиционируемое как перспективная инновационная технология.

Проблема недостаточной проработки классификационных признаков, показателей и характеристик продуктов, служащих основой для оценки конкурентоспособности проектных решений в сфере строительства социальной инфраструктуры, остается актуальной. В ответ на эту потребность, наше исследование предлагает разработанные характеристики и показатели, а также применять подход, призванный облегчить процесс выбора среди различных проектных решений.

Заключение

Помимо рационального использования ресурсов, стимулирования инноваций и создания нового качественного здания, существуют и другие положительные результаты.

Исследования подтверждают, что модульные быстровозводимые здания представляют собой высокое конкурентное решение, превосходящее традиционные строительные объекты по ряду ключевых показателей. Данная технология обеспечивает превосходное качество и надежность возводимых конструкций, а также их мобильность. Кроме того, модульное строительство характеризуется сниженными затратами и сокращенными сроками реализации, что существенно повышает привлекательность здания для потребителя.

В Российской Федерации тема модульных технологий остается недостаточно исследованной. Это обусловлено отсутствием на государственном уровне нормативно-правовой базы, которая бы способствовала их развитию. В результате, применение модульных технологий ограничено специфическими отраслями и зачастую лишено должного технико-экономического обоснования при реализации инвестиционно-строительных проектов.

В будущем модульное строительство получит значительное развитие благодаря модернизации стратегических инструментов планирования и укреплению нормативно-правовой базы. В этой работе мы предлагаем инструменты для оценки того, насколько конкурентоспособны технологии в строительстве. Также мы разработали специальные показатели и критерии, которые помогут выбрать лучший вариант проекта. Все это сделает выбор проще, когда нужно будет строить объекты социальной инфраструктуры.