Sestavení struktury modelu stárnutí objektu

1. Obsah předmětu: Počítačová podpora řízení Sestavení struktury modelu stárnutí objektu Předmět : Počítačová podpora řízení K126 POPR Obor : E ZS, 2012, K126 EKO Přednášky/cvičení : Doc. Ing. P. Dlask, Ph.D. Cvičení : Ing. P. Kalčev Přednáška č. 2

2. Rekapitulace • Cíl úlohy/modelu • Příprava dat modelu • Sestavení modelu • Cíl přednášky • Konstrukční prvky v modelu • Struktura modelu • Zkouškové otázky Obsah Přednáška č. 2

3. Rekapitulace • Úlohy v jediném XLS(X)(M) • Vysokoškolská úroveň zpracování • Aplikace nových znalostí při zpracování • …ovládací prvky, procedury, makra, odkazy, pojmenovávání buněk… • Hodnocení úloh • Zkouškový benefit Přednáška č. 2

4. Zkouškový benefit – průběžné vystoupení v semestru • 5-ti minutová rekapitulace • … • Obsah • Příprava • Popis řešení • Co se podařilo? • Co se nepodařilo? • Kde byl problém? • Co řešil? • ??? • ??? • Závěr Rekapitulace Přednáška č. 2

5. Cíl úlohy/modelu • Sestavit dynamický model stárnutí objektu • …degradační model objektu • Kalibrace modelu • Aplikace (podpory) řízení • Ověřování strategií Přednáška č. 2

6. Stavební objekt v čase 2000 2020 2040

7. Praktická aplikace Základní popis úlohy obsahuje (alternativní skladba) • Popis objektu • Popis konstrukce • Technické charakteristiky • Plošné členění • Výškové členění (podlažnost) • Funkční členění • Celkové pořizovací nákladové částky Přednáška č. 1

8. Realita Kalibrace Formalizace Modelář + Počítač Výsledky Vstupy Formální model Verifikace Proces tvorby modelu (Circleof Model Life) dále viz Modelová při řízení, str. 36

9. Praktická aplikace Příklad popisu objektu Řešený objekt je proveden jako železobetonový montovaný skelet s výplňovým zdivem. Nachází se v intravilánu obce … s přilehlými parkovacími místy a vytvořenými přístupovými komunikacemi podle přiložené schematické půdorysné situace. Jedná se o budovu ve stávající zástavbě. Svislou nosnou konstrukci tvoří železobetonové prefabrikované sloupy. Vodorovná nosná konstrukce je provedena ze železobetonových stropních panelů. Základová konstrukce je provedena ze železobetonových monolitických patek. Výplňové obvodové zdivo je tvořeno z keramických tvárnic. Obvodový plášť objektu je zateplen sendvičovou omítkou typu TERRANOVA se stěrkovým povrchem. Vnější výplně otvorů jsou provedeny z plastových oken se zdvojeným zasklením vakuovými skly. Vnitřní výplně otvorů tvoří z části dřevěné, kovové a skleněné dveřní systémy. Objekt je v kancelářských provozech vybaven napojením na vzduchotechnické zařízení. Vodovodní, elektrické (silnoproudé a slaboproudé), kanalizační a plynovodní vedení je napojeno na veřejné rozvody sítí. Uvedený popis stručně uvádí jednotlivé použité technologie v objektu, od kterých se bude odvíjet členění na jednotlivé konstrukční prvky. Každý zpracovatel v roli správce objektu se může soustředit na různé části objektu a dělit je dále na konstrukční prvky s různou podrobností. Pro naše potřeby zpracování bude objekt rozdělen na konstrukční prvky, u nichž se budou určovat jejich atributy potřebné pro výpočet podle dalšího postupu. Nákladová část projektu (objektu) může vycházet ze zpracované feasibility studie případně nabídkového rozpočtu. Feasibility studie zde není uváděna a v některých případech je třeba sáhnout k expertním odhadům, protože přesnější údaje nejsou například dostupné nebo nejsou pro daný objekt zpracovány. Přednáška č. 1

10. Praktická aplikace Prostorové a výnosové parametry (ilustrační příklad) Přednáška č. 1

11. Praktická aplikace Schéma objektu (ilustrační příklad) Přednáška č. 1

12. Praktická aplikace Rozčlenění objektu na jednotlivé konstrukční prvky (resp. prvky modelu) s pořizovacími a udržovacími náklady (ilustrační příklad) 1. Základy/Založení 2. Betonový skelet 3. Fasáda/Okna 4. Zastřešení 5. Stěny nosné/nenosné 6. Technické vybavení 7. Instalace 8. Finanční náročnost Přednáška č. 1

13. Tabulkové členění nákladů (ilustrační příklad) Přednáška č. 1

14. Schéma modelu I (ilustrační příklad schémat modelů regionálního rozvoje) Přednáška č. 1 dále viz Modelová při řízení, str. 40

15. Schéma modelu II (ilustrační příklad schémat modelů regionálního rozvoje) Přednáška č. 1 dále viz Modelová při řízení, str. 40

16. Ukázka jak ANO/NE! Přednáška č. 2

17. Krycí list (kompletní, vyplněný, název úlohy…) • Popis objektu • Schéma objektu • Hezké schéma objektu • Barevné schéma objektu • Popsané, komentované, okótované schéma objektu • Náklady na konstrukční části (rozpočtová část) • Kalkulace příjmů (odhad výnosové části) • Vyčíslení údajů [m2, m3, Kč/m2, Kč/m3,…] • Definice prvků modelu – schéma modelu PPT na people: Second Info Excel Pokyny ke zpracování úlohy v Excelu http://people.fsv.cvut.cz/~dlaskpet/Popr/Popr2012Z/SecondInfoExcel.ppt Desatero odevzdání Přednáška č. 2

18. Názevsouboru • (Majer_dynamicky_model_starnuti_objektu-zakladni_popis.xls ) • Čísla psaná do textového pole • Skenovaný projekt v sešitu • Chybějící údaje [m2, m3, Kč/m2, Kč/m3,…] • Nereálné údaje ad 4) • Přetékající/nečitelný text • Pravopis…! • Situace nemá návaznost na okolí • Přehledná situace • Konstanty ve vzorcích Kdo poruší desatero…? Přednáška č. 2

19. Intermezzo I. Dotazy • Trochu jiné desatero odevzdání… • Nebudeš mít jiné bohy! • Nebudeš zneužívat mého jména! • Budeš zachovávat den odpočinku! • Budeš ctít otce a matku! • Nebudeš zabíjet! • Nebudeš cizoložit! • Nebudeš krást! • Nebudeš lhát! • Nebudeš žádostivě dychtit po ženě bližního svého! • Nebudeš závistivý ani chamtivý!

20. Cíl: Sestavení struktury modelu • Doposud zpracované části: • Popis objektu • Technické parametry (popis) • Technologické parametry (popis) • Schématická dokumentace (zakreslení) • Funkční a výnosové parametry (popis + výpočet) • Členění na konstrukční prvky • Nákladové položky konstrukčních prvků • Modelové schéma objektu Přednáška č. 2

21. Motivace 1/3 ??? Proč to dělám? Na co to dělám? K čemu mi to je? Co chci získat? Jak toho dosáhnout? Čeho chci dosáhnout? Co je cílem? Vůbec nevím co dělám… O co se snažím… ??? Proč to dělám? Jak toho dosáhnout? Co je cílem? ??? Přednáška č. 2

22. Vývoj standardu konstrukčních prvků v čase (opotřebení) Motivace 2/3 Fasáda ??? Výplně otvorů Přednáška č. 2

23. Motivace 3/3 Proč to dělám? Popisujeme (modelujeme, řídíme) reálné procesy. Jak toho dosáhnout? Prostřednictvím matematického aparátu. Co je cílem? Zjištění budoucího vývoje. Odstranění neřízeného stavu. Přednáška č. 2

24. Jak je to v praxi? Motivace 3/3 Cílová argumentace nákladů správy objektu Jde pouze jenom o peníze Skutečnost Fasáda Potřeba Výplně otvorů Přednáška č. 2

25. Analogie Řízení procesu/ů Správa objektu Manažersky náročná aktivita Finančně náročný proces Argumentačně náročný … vyžadující práci s materiály … vyžadující práci s lidmi Operuje s objekty různé povahy Pracuje s objekty vysoké hodnoty Dlouhodobý proces… Přednáška č. 2

26. Jak to dělali? Kastelburg Karlštejn Kost Konopiště Hluboká Přednáška č. 2

27. Realita Kalibrace Formalizace Modelář + Počítač Výsledky Vstupy Formální model Verifikace Konstrukční prvky objektu Přednáška č. 2

28. Stanovení konstrukčních prvků objektu Stavební objekt je primárně složen z konečného počtu definovaných konstrukčních prvků. Tento počet může být značně vysoký. Sledování a vyhodnocování takového množství prvků v dynamickém modelu je v závěru nepřehledné a nepružné. Je proto výhodnější pro definici prvků dynamického modelu objektu provést výběr z vyjmenovaných konstrukčních prvků. Neplatí zde tedy pravidlo rovnosti mezi počtem konstrukčních prvků a počtem prvků dynamického modelu, který bude ve většině případů nižší. Pro selekci prvků modelu bude významné hledisko priority u každého konstrukčního prvku z hlediska zpracovatele (zadavatele) řešeného modelu objektu. Přednáška č. 2

29. Konstrukční části objektů Přednáška č. 2

30. Příklad selekce prvků modelu (alternativní skladba) • 1. Betonový skelet • 2. Fasáda/Okna • 3. Zastřešení • 4. Stěny nenosné • 5. Externí vlivy • 6. Interní vlivy • 7. Finanční vybavenost • 8. Racionální očekávání • 1. Základy/Založení • 2. Betonový skelet • 3. Fasáda/Okna • 4. Zastřešení • 5. Stěny nosné • 6. Technické vybavení • 7. Instalace • 8. Racionální očekávání • 9. Výplně otvorů (vnitřní) • 10. Technologie I (vytápění) • 11. Technologie II (klimatizace) • 12. Stěny nenosné NEW NEW NEW Přednáška č. 2

31. Doplnění výběru prvků modelu Výběr prvků modelu z definovaných konstrukčních součástí objektu nemusí být kompletní. Může být doplněn o prvky, které se v této kolekci nevyskytují. Jedná se například o funkce, které přímo ovlivňují sledovaný objekt, ale nejsou jeho bezprostřední součástí technického nebo technologického charakteru. Konkrétně se jedná zejména o externí a interní vlivy působící na objekt (např. klimatické podmínky, znečištění prostředí, agresivitu vnějšího/vnitřního prostředí, obsazenost objektu osobami, pohyb osob/materiálu uvnitř objektu, specifické provozy, opotřebení interiéru uživateli objektu, zatížení interiéru vnitřním provozem, atd.). Přednáška č. 2

32. Realita Kalibrace Formalizace Modelář + Počítač Výsledky Vstupy Formální model Verifikace Struktura modelu Přednáška č. 2

33. Sestavení struktury modelu Při sestavování struktury modelu se vychází z předpokladu, že mezi každými dvěma oddělenými objektydynamického procesu (DP) může existovat jistá interakce. V technicko-ekonomických úlohách toto pravidlo platí pouze omezeně a mělo by spíše znít: Každé dva správně vybrané prvky DP se přímo ovlivňují. Ani to však nemusí být ve všech případech vhodné pravidlo pro popisování skutečnosti. U některých prvků vazba může na první pohled zcela jistě existovat, ale řešitel nemusí být schopen jejího ohodnocení, popř. se mohou v úloze vyskytnout prvky mezi kterými nebude patrná vazba nebo nebude vůbec vhodné mezi tyto prvky vůbec vazbu umísťovat. Zápisy interakcí mezi jednotlivými prvky umožňuje přehledně popsat maticová symbolika. Pozice aij takové matice A jsou právě zmiňovanými interakcemi mezi jednotlivými prvky modelu. Objektem zde rozumíme prvek modelu, který svou existencí a funkčností přímo nebo zprostředkovaně ovlivňuje jiný prvek modelu. Přednáška č. 2

34. Struktura modelu Různé druhy výsledných struktur modelů Přednáška č. 2

35. Výsledná interakční matice Přednáška č. 2

36. Realita Kalibrace Formalizace Modelář + Počítač Výsledky Vstupy Formální model Verifikace Interakce prvků Popis objektu Výběr konstr. částí Ověření prvků Interakce Přednáška č. 2 také viz Modelová při řízení, str. 42

37. Interakce obecně Technicko-ekonomická interakce!!! http://www-hep2.fzu.cz/adventure/startstandard.html Přednáška č. 2

38. Interakce prvků • Při sestavování struktury modelovaného problému se používají dva základní typy interakcí: • kvantifikovatelné interakce aij, • absolutní vazby aij. • Při ohodnocování interakcí je výhodné, když jejich komponenty jsou převedeny na jedinoujednotku (objemovou, finanční, hmotnou, bezrozměrnou, délkovou a pod.). Pak je celá úloha z hlediska zadání konzistentní a stejně takové budou i poskytované výsledky propočtu. Vlivy mezi dvěma prvky Xi a Xj, které lze popsat hmotnými toky, jsou jednodušším případem při ohodnocení intenzity interakce. Pohybujeme se zde v oblasti technických jednotek, jejichž ekvivalentem je hodnotící stupnice. Správnost ohodnocení je dána pouze úrovní znalostí hodnotícího subjektu o daném ovlivňování. Pokud řešitel není schopen vyčíslit intenzitu vlivů aij jednoho prvku na druhý je odkázán na sestavení stupnice absolutního hodnocení interakcí, kterou může vytvořit na základě svých zkušeností s danou problematikou. Přednáška č. 2 dále viz Modelová při řízení, str. 44

39. Ohodnocení interakce I Po sestavení schématu modelu a správném určení struktury vazeb mezi prvky je třeba správně zvolit poměrové stupnice při ohodnocování interakcí. Propočet je schopen akceptovat vstupy pro ohodnocení vazeb v rozsahu -1;1. Každou hodnocenou interakci je proto zapotřebí převést na normovanou hodnotu z tohoto intervalu. V případě kvantifikovatelných vazeb je dále výhodné převést hodnocená množství na stejné jednotky. Při nesourodých veličinách se sestavuje přepočtová (normovací) stupnice. Absolutní vazby s výhodou využívají své podstaty a to, že všechny sledované interakce aij jsou již při sestavování převáděny na stejnou (bezrozměrnou) jednotku. Každá vazba aij v interakční matici prvků A by měla mít při zpracovávání svůj verbální popis, svoji legendu, sloužící k lepšímu náhledu na spolupůsobení. Přednáška č. 2 dále viz Modelová při řízení, str. 47

40. 0 0 -0,5 116 -1 233 Počet fraktur Interakce mezi lidmi J. Statham Jet Li J. Statham -0,5 Jet Li Měřítko Přednáška č. 2

41. 0,00 0 mg/rok -0,30 300 mg/rok -1,00 1000 mg/rok Tvorba technické interakce Ext. vlivy Fasáda Externí vlivy -> Fasáda vliv z pohledu spadu emisí SOx, NOx, COx,XXx Fasáda -0,3 Exter. vlivy Hodnotící stupnice Technická stupnice Měřítko Přednáška č. 2 také viz Modelová při řízení, str. 50

42. Vyčíslení interakcí/popis Výplně otvorů -> Vnitřní prostředí vliv z pohledu technických parametrů Osazení do izolovaného zazubeného ostění, kotveno nerezovými kotvami +0,80 10000 Kč/m2 plastové 3-sklo, silikon. těsnění, 3-komorový systém Nejlepší 0,00 Nadstandard +0,XX 6000 Kč/m2 Lepší prům. Průměr -0,50 500 Kč/m2 dřevěné jednoduché zasklení, plechové těsnění Horší prům. -1,00 Horší stand. Osazeno do neizolovaného rovného ostění, kotveno pozinkovanými vruty -1,00 Nejhorší Výplně otvorů -> Fasáda vliv z pohledu technicko-technologického řešení také viz Modelová při řízení, str. 52 Přednáška č. 3

43. Ohodnocení interakce II Příklad výpočtu hodnoty kvantifikovatelné vazby aij mezi dvěma vybranými prvky (ilustrační příklad) Přednáška č. 2

44. Atributy interakcí I Popis interakce je nutný při dalším ladění modelu, kdy se ve struktuře úlohy musí orientovat větší množství členů zpracovatelského týmu. Legenda odstraňuje chyby vzniklé nejasnou komunikací popisovaných interakcí. Na obrázku ohodnocení kvantifikovatelné interakce je uveden příklad výpočtu vazby mezi dvěma prvky. Levý sloupec tabulky představuje stupnici ohodnocení (hodnotící stupnice), ze které je využíván ve znázorněném případě pouze kladný interval (řešení uvažuje, že stav bez vlivu nové investice hotelu nebude mít negativní důsledky na dopravní systém ve vyšetřovaném regionu. Maximálně pozitivní vliv je zde dán finančním vyjádřením přepravovaného zboží a služeb vztahujícího se k investici hotel. Údaj je limitován kapacitou stávající dopravní sítě. Pravý sloupec tabulky obsahuje technickou stupnici, vyjadřující sledovanou vlastnost konkrétní interakce. Finančně vyjádřenému množství dopravních služeb v pravém sloupci tabulky odpovídá interpolovaný údaj ze stupnice interakcí. Všechny hladiny (minimální, maximální, aktuální) v technické a hodnotící stupnici je nutné verbálně popsat pro jednoznačnou komunikaci. Přednáška č. 2 také viz Modelová při řízení, str. 48

45. Ohodnocení interakce III Příklad dopočtu hodnoty interakce popisované absolutní vazbou mezi dvěma prvky (ilustrační příklad) + + + Přednáška č. 2

46. Atributy interakcí II • Každá hodnocená interakce modelu bude obsahovat atributy: • Definice prvků interakce • Maticový popis interakce (aij) • Verbální popis interakce • Definice hodnotící stupnice • Popis minimální a maximální hladiny hodnotící stupnice • Definice technické stupnice • Popis minimální, maximální a aktuální hladiny technické stupnice • Popis závislosti (např. lineární apod.) Přednáška č. 2 také viz Modelová při řízení, str. 48

47. Doposud zpracované části: • Popis objektu • Technické parametry (popis) • Technologické parametry (popis) • Schématická dokumentace (zakreslení) • Funkční a výnosové parametry (popis + výpočet) • Členění na konstrukční prvky • Nákladové položky konstrukčních prvků • Modelové schéma objektu • Struktura modelu • Interakce mezi prvky • Interakční matice Přednáška č. 2

48. Teorie výpočtu modelu. Intermezzo The roots of education are bitter, but the fruit is sweet. Aristotelés Přednáška č. 2

49. Teorie výpočtu modelu. Realita Kalibrace Formalizace Modelář + Počítač Výsledky Vstupy Formální model Verifikace Sestavení výpočtu modelu Přednáška č. 2

50. Teorie výpočtu modelu Stárnutí konstrukce popisuje degradační nelineální model. Prvky modelu označme jako Xi Spočtené standardy prvků v čase označme jako Xi(t) Interakční matice prvků je označena A Základní symbolika chování vytvářené změny je dána Počáteční podmínka pro výpočet je definována jako Nový standard prvku vychází z předchozího jako Interakce jsou realizovány ze sloupců na řádky matice A Diagonální pozice v matici má specifickou úlohu autoregenerace nebo autodegradace (prvek bude stárnout ikdyž na něho nebude působit žádný jiný vliv). Přednáška č. 3 také viz Modelová při řízení, str. 55