tehnol procesif

Građevinski fakultet u Sarajevu «Tehnologija i organizacija građenja» koncept predavanja - dr. Esad Mulavdić, docent

DIO: TEHNOLOGIJA GRAĐENJA

TEMA: UVOD U TEHNOLOGIJU

a) DEFINICIJA TEHNOLOGIJE TEHNOS + LOGOS = znanje o zanatima «Naučno prikazivanje ljudske djelatnosti kojoj je svrha prerada prirodnih sirovina u proizvode za ljudsku upotrebu.» «U širem smislu, tehnologija označava način, sredstva i redoslijed operacija sa materijalom da bi se izmijenio njegov prirodni izgled ili kvalitet.» U modernom jeziku, pojam tehnologija ima primjenu u najrazličitijim oblastima ljudske djelatnosti (npr. informatička tehnologija, tehnologija uzgoja repe, ...) i često gubi svoje izvorno značenje, pretvarajući se u propagandno-političku frazu (npr. nove tehnologije)

b) POJAM TEHNOLOŠKOG PROCESA I SASTAVNI DIJELOVI Izmjena izgleda/oblika i kvaliteta sirovine može da se dogodi kroz mehaničke, termičke i hemijske procese. Tehnologija proučava tok i redoslijed izvršenja operacija, resurse (sirovine i drugi materijal, sredstva za rad, energiju i radnu snagu), uvjete kvaliteta i kontrolu = što sve čini tehnološki proces. Tehnološki proces se može podijeliti na :

- operacije, - transporte, - kontrole, - zastoji.

Operacija je svaka fizičko - mehanička i hemijska aktivnost kojom se mijenjaju oblik, dimenzije, bilo fizikalna svojstva ili hemijski sastav materijala koji je predmet prerade. Transport je svaka promjena položaja predmeta koji se obrađuje u odnosu na okruženje. Kontrola podrazumijeva praćenje procesa, mjerenje potrebnih veličina i upoređivanje sa unaprijed utvrđenim kriterijima, a odnosi se na sam tok procesa, obim produkcije, na atribute kvaliteta proizvoda, na uvjete rada i sigurnost, na utjecaje na okolinu itd. Zastoj znači uvjetovano privremeno prekidanje toka procesa (ili premještanja materijala). Svi elemetni procesa su na određen način integrirani u jedinstvenu cjelinu: na njenom ulazu su inputi, a na njenom izlazu si outputi. INPUTI: faktori OUTPUTI:

- sirovine / materijali - proizvodi - RAD & energija - usluge - sredstva za rad (mašine, alati, instrumenti,...)

proces = susret faktora, prema određ. pravilima tehnologije

- informacije - poduzetnički duh – ideje...

str.1


OPĆI PRISTUP TRADICIONALNO SHVATANJE: Tehnologija (TEHNIČKO-EKONOMSKI SISTEM) je alat / sredstvo kojim DRUŠTVENI SISTEM pokušava da ovlada PRIRODNIM SISTEMOM. Ovaj je pristup vrlo problematičan, jer se pokazalo da prirodni sistem kao sveobuhatan pokazuje reakciju u smislu smanjenja kvaliteta elementarnih preduvjeta života: vode, zraka, tla i sl. SAVREMENI KONCEPT : Filozofija ODRŽIVOG RAZVOJA uvažava samo onaj tehničko-tehnološki razvoj koji daje realnu osnovu za štednju resursa prirode za buduće generacije očuvanje prirodnosti prirodnog sistema: dakle, skladan razvoj/funkcija tri sistema: tehno-ekonomskog (T), društvenog (D) i prirodnog (P): T+D+P > const. ili T*D/P<1

c) NAČINI IZVRŠENJA –PODJELE PO MEHANOOPREMNLJENOSTI I KARAKTER RADNIH PROCESA

Prema dominantnom načinu izvršenja procesa (primjenjenoj energiji), razlikuju se :

- ručni, (isključivo radna snaga; građevinarstvo ima puno takvih procesa!) - mehanizirani, (radna snaga + mašina) - mašinski, (mašina radi a čovjek upravlja mašinom) - automatski (robotski) (autonoman rad mašine).

Prema tipu procesa, razlikuju se: CIKLIČNI i KONTINUIRANI procesi. Prema pomjerljivosti predmeta rada, razlikuju se:

- tehnologija beskonačne trake (predmet 'putuje') - protočna tehnologija (predmet stoji)

d) PRIKAZIVANJE RADNIH PROCESA

KARTA PROCESA Skup karakterističnih (univerzalnih) simbola, povezanih u logičnu cjelinu tako da grafički odražava tok procesa, sa jasnim nazanakama redoslijeda izvršenja elemenata procesa. Osnovni simboli su:

- kružnica = OPERACIJA - kvadrat = KONTROLA

- strelica = TRANSPORT - js.trokut = ZASTOJ Postoje kombinacije simbola kada se u operacijama dogadjaju kontrole ili zastoji ili su operacije ključne.

str.2


DIJAGRAM TOKA Prikazuje proces shematski, u razmjeri prema stvarnom u prostoru. prikladan za tzv. tehnologiju beskrajne trake. (PRIMJER: kamenolom-drobilana-separacija) KAMENOLOM DROBILANA & SEPARACIJA minirana stijena transport Primarna drobilica silos separacija vibr.sita sek.dr. t.d. F3 F0 F1 F2 mlin F4 F5

str.3


Svrha skraćenog-grafičkog prikazivanja tehnoloških procesa jest bolja preglednost radi proučavanja procesa. A procesi se proučavaju sa stanovišta utrošaka / efikasnosti upotrebe faktora (resursa) sa ciljem odabira što racionalnijih (optimalnih) procesa. Optimalan je onaj proces koji daje najveće efekte/učinke a pri tome najbolje zadovoljava uvjete i ograničenja u kojima se izvršava: prirodne, tehničke, društvene, ekonomske i dr.

e) VARIJANTE TEHNOLOŠKIH PROCESA ZA ISTI PROIZVOD/USLUGU: VREDNOVANJE VARIJANTI: TEHNO-EKONOMSKO, DRUŠTVENO, OKOLINSKO

PRINCIP: Radi dobivanja istog proizvoda – usluge, mogu se primijeniti različiti procesi. Ljudske potrebe, kao motiv-pokretač sveukupne ljudske aktivnosti, mogu se zadovoljiti formalno različitim proizvodima ali koji imaju istu svrhu (funkciju zadovoljenja iste potrebe). Stoga, gledano sa stajališta potreba, postoji više načina – VIŠE VARIJANTI TEHNOLOŠKIH PROCESA – dobivanja proizvoda koji su namijenjeni jednoj istoj potrebi. Svaka struka razvija što više različitih varijanti dobivanja proizvoda, s ciljem racionalizacije, veće efikasnosti - a onda i veće ekonomičnosti i profitabilnosti. Međutim, to su samo tehničko-ekonomski aspekti različitih tehnoloških procesa, a zamenareni su društveni i okolinski (prirodni). Sistemski pristup (svim) pitanjima tehnologije podrazumijeva da se tehničko-tehnološki sistem dovede u vezu sa društvenim/ekonomskim i prirodnim sistemima, na osnovama uravnoteženosti (održivog razvoja). Jedan tehnološki proces, ili još bolje – proizvod koji se dobiva u tom tehnološkom procesu - valja promatrati u perspektivi ŽIVOTNOG CIKLUSA, a svoditi na konkretnu potrebu kojom se taj proizvod zadovoljava.

str.4


Ukupni efekti tog proizvoda (tehnički, ekonomski, drušveni i okolinski/prirodni) iskazani na jedinicu zadovoljene potrebe = jednicu funkcije(!) predstavljaju jedinu ispravnu mjeru za vrednovanje proizvoda (ili tehnološkog procesa u kome se taj proizvod dobiva). ASPEKTI VREDNOVANJA T. PROCESA a) tehničko-ekonomski (T)

- utrošak materijala, - utrošak energije (kroz rad ljudi i mašina), - utrošak vremena, - učinak / kapacitet sistema, - ekonomičnost i produktivnost, - ...

b) društveni (D) - postignuti stepen zadovoljenja (ljudskih) potreba, - rast ekonomske moći / nivo razvijenosti, - zaposlenost i standard života - opća dobrobit, - ...

c) prirodni okolinski (O) - crpljenje sirovinskih (mineralnih, bioloških) resursa, - crpljenje-smanjenje-nestanak energetskih rezervi, - stvaranje otpada, - zagađivanje zraka, vode, tla – emisijom gasova, prašine/čvrstih čestica i para, - buka, - termičko zračenje, - radioaktivno zračenje, - ispuštanje otrovnih materija, - nestanak biljnih i životinjskih vrsta, - poremećaj eko-sistema, promjenom namjene zemljišta, nad- i podzemnih vodotoka, - eutrofikacija – pretjerano hranjenje... - oštećivanje ozonskog sloja, - emisija stakleničkih gasova – globalno zagrijavanje, - ...

f) VIŠEKRITERIJSKI IZBOR OPTIMALNOG PROCESA (PROIZVODA!)

Tradicionalni pristup izbora optimalnog procesa, utemeljen samo na tehničkim i ekonomskim kriterijima (tehno-ekonomskim) je neadekvatan za koncept ODRŽIVOG RAZVOJA. Model izbora optimalnog proizvoda (a ne procesa!) između više mogućih proizvoda sa istom funkcijom, mora obuhvatati cijeli životni ciklus proizvoda i u svim njegovim fazama treba testirati proizvode preko njihovog utjecaja na tehničko-ekonomski, društveni i okolinski sistem, prema navedenim aspektima. Faze životnog ciklusa:

- ekstrakcija sirovina, transport i prerada u materijale (pretprodukcijska); - obrada materijala u procesu proizvodnje, dobivanje proizvoda, transporti (produkcijska); - upotreba/korištenje proizvoda (vršenje funkcije i tekuće održavanje) - kraj životnog ciklusa (uklanjanje/likvidacija, rekonstrukcija, recikliranje, re-...)

Sve utjecaje proizvoda, u svim fazama životnog ciklusa treba na odgovarajući način iskazati (procjena utjecaja) nekim pokazateljima – najbolje numeričkim – kako bi se mogao formirati

str.5


MODEL VIŠEKRITERIJSKOG ODLUČIVANJA. Glavni elementi tog sistema jesu:

- skup varijanti proizvoda - sistem kriterija (kriterijskih funkcija) - sistem ciljeva za kriterijske funcije - procedura odlučivanja: metrika i funkcije odluke (na primjer VIKOR= višekriterijsko

kompromisno rangiranje, sa Q i R metrikom ) PRIMJER: /iz doktorske disertacije E. Mulavdića, “Kompromisni izbor materijala, konstrukcija i postupaka građenja stambenog objekta optimizacijom energije na principima održivog razvoja”, Sarajevo, 2004. god./ Formiranjem matrice za višekriterijsko vrjednovanje različitih realizacija stambene zgrade, prema kriterijima iz 4 posljednje kolone prethodne tabele, te optimizacijskom procedurom [4] dobije se:

VARIJANTE REALIZACIJE STAMBENE ZGRADE Kriterij / parametar

Cilj Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Napomene

E po m2 min 39,305 36,403 58,114 28,142 35,104 28,147 26,795 -31,319 E po m3 min 9,825 9,733 17,878 10,423 13,002 10,425 9,924 -8,145 E po osobi min 1,833 1,843 1,002 0,395 0,789 0,447 0,509 -1,448 E r. snage min 68,560 92,611 114,726 30,128 56,547 43,390 38,833 -84,598 D

ifere

nci

ja

E po m2 min 0,3990 0,3067 1 0,0430 0,2650 0,0431 0 E po m3 min 0,0110 0 1 0,0847 0,4010 0,0850 0,0234 E po osobi min 0,9930 1 0,4178 0 0,2720 0,0360 0,0780 E r. snage min 0,4540 0,7380 1 0 0,3120 0,1560 0,1029

Normalizirana matrica

Sj 1,8570 2,0447 3,4178 0,1277 1,2500 0,3201 0,2043 S*= 0,1277; S-=0,1277 Mjere konvergencije Rj 0,9930 1 1 0,0847 0,4010 0,1560 0,1029 R*=0,0847; R-=0,0847

QSj 0,5256 0,5826 1 0 0,3411 0,0584 0,0232 QSj=(Sj-S*)/(S--S*) Relativne mjere QRj 0,9923 1 1 0 0,3455 0,0779 0,0198 QRj=(Rj-R*)/(R--R*) Kom. metrika Qj 0,7589 0,7913 1 0 0,3433 0,0680 0,0215 Qj=0,5*QSj+0,5*QRj RANG 5 6 7 1 4 3 2

U posljednjoj vrsti je dato kompromisno rangiranje varijanti stambenih zgrada.Upadljivo je prvo mjesto koje je ‘zauzeo’ Objekat 13, stambena lamela građena po monolitnoj betonskoj tehnologiji šezdesetih godina. Ipak, ta prva pozicija nije ‘čvrsta’ prema kriteriju dovoljne prednosti nad drugoplasiranom: Qj(V2)- Qj(V1)≥DQ, gdje je DQ=1/(j-1)=1/(7-1)=0,166, što znači da su jednako dobre i varijante V2 (Z7:suvremena stambena lamela sa monolitnom AB konstrukcijom i poboljšanim termičkim svojstvima) i V3 (Z6: stambena kula sa monolitnom AB konstrukcijom). U grupu energetski racionalnijih zgrada spada još i tip Z5: montažni objekat od velikih AB panela, dok su svi tipovi klasične tehnologije građenja (Z1,Z2,Z3) očito energetski previše intenzivni.

ZAKLJUČAK

Ukoliko se prethodni podaci promatraju u historijskom kontekstu, jasno se uočava da je razvoj tehnologije građenja stambenih objekata sobom donosio i racionalizaciju potrošnje energije, kako u fazi građenja, tako i u korištenju zgrada. Ovo je naročito izraženo nakon prvog vala energetske krize u svijetu, sredinom sedamdesetih godina. Sa razvojem svjesnosti o potrebi štednje energije, (a ujedno i zaštite okoline), taj se trend pozitivno nastavlja sve do današnjeg vremena. Međutim, za razliku od razvijenijih zemalja, gdje je ovo pitanje dobilo punu važnost i kao kriterij izjednačeno sa tehničkim kriterijima stabilnosti i nosivosti zgrada, u našoj je zemlji još uvijek prisutan parcijalni pristup štednji energije u stanogradnji, skromno ispoljen kroz primjenu propisa o minimalnoj termičkoj izolaciji stambenih objekata. Integralno razmatranje potrošnje energije u životnom ciklusu stambenih zgrada još uvijek nije postavljeno u funkciju povećanja energetske efikasnosti. Stoga je namjera ovoga rada da ukaže na značaj ovakvog pristupa, kako bi se najprije u stručnim krugovima on valorizirao a onda, eventualno, kroz zakonodavnu proceduru pretvorio u propise. Ovo je posebno važno za novogradnje, jer se samo kod njih može utjecati na cjelokupan životni ciklus, dok je za postojeće građevine indikativno u pogledu mjera sanacije, s ciljem energetskih ušteda (primjena termoizolacijskih materijala, zamjena prozora, primjena termoaktivnih fasada itd ....).

str.6

Documents

tehnol procesif