Будівельна інженерія

Термін «інженерія» запозичено з французької — (фр. ingénierie), яке натомість походить від латинського слова (лат. ingenium) — розум, здібності, винахідливість.
В історії, інженерами спочатку, починаючи з XII століття, називалися військові інженери (див. цивільне будівництво). Це було пов'язано із зростанням спеціалізації військ. Маршал Франції Вобан у 1676 році вперше сформував спеціалізовані саперні та мінні роти, перетворені потім на Корпус військових інженерів. У Московському царстві за Петра I, 1702 року було створено мінерну роту, у 1704 році — команду понтонерів, а 1712 року — полк військових інженерів[2].

Поняття «цивільний інженер» з'явилося у XVI столітті у Голландії і застосовувалось до будівельників мостів і доріг[2] та відрізняло їх від військових інженерів. Вже від цього поєднання виник термін «цивільна (будівельна) інженерія» (див. civil engineering), на даний час (2000 роки) поширений у багатьох мовах світу. Під ним розуміється професійна інженерна дисципліна, яка переймається проєктуванням, будівництвом, експлуатацією будівельних об'єктів. Потім з'явилася (в основному в англійській мові) велика кількість подібних термінів, що стосуються інших галузей: ядерний інжиніринг, генетичний інжиніринг, реінжиніринг, астроінженерія та інше.

У Московському царстві, приблизно з XVI століття керівником будівництва був архітектор. Науково обґрунтовані методи розрахунку і проєктування з'явилися лише у XVIII–XIX століттях. Тривалий час для позначення інженерного забезпечення будівництва, що охоплює виробничу, наукову і навчальну складові, використовувався просто термін «будівництво», а інколи «промислове та цивільне будівництво», як основний вид будівництва.

У 1990-х роках, в українській мові з'явився також термін «інжиніринг» (транслітерація англ. engineering) з появою спеціалізованих фірм, що надають інжинірингові послуги. При цьому під інжинірингом на будівництві розуміється надання інженерно-консультаційних послуг проєктно-конструкторського, розрахунково-аналітичного, організаційного або дослідницького характеру, підготовка техніко-економічних обґрунтувань проєктів, вироблення рекомендацій в галузі організації виробництва і управління проєктами, тобто сукупність комерційних послуг з підготовки та забезпечення ходу виробництва будівельної продукції. Таким чином, в українській мові це поняття дещо вужче і не містить у явному вигляді, наприклад, професійну освіту у галузі будівництва.

Нижче наведено порівняльну таблицю відмінностей вживання термінів «будівництво» і «будівельний інжиніринг» (відповідність термінів у різних мовах не завжди однозначна):

У статті 749 Цивільного кодексу РФ для позначення фірми, що надає інжинірингові послуги, застосовано термін «інженер»[3], однак він застосовується, як правило, лише в двомовних текстах договорів, оскільки збігається з кваліфікацією фахівця — інженера.

Ряд вчених запропонували назву мультидисципліни «інвестиційно-будівельний інжиніринг»[4]. У МГСУ з 2009 року ведеться навчання за програмою суміщеної освіти для бакалаврату за профілем «Інформаційно-будівельний інжиніринг»[5]. В області будівництва зустрічаються також терміни «проєктний інжиніринг», «технологічний інжиніринг» та інше[6].

Часто зустрічається термін «інженерія будівель», що позначає перелік мереж інженерно-технічного забезпечення будівельних об'єктів, разом з водопостачанням, водовідведенням, теплопостачанням, газопостачанням, електропостачанням, телекомунікаціями, системами безпеки, структурованими кабельними системами та інше. Самі ці системи не мають стосунку до поняття інжинірингу. Інженерингом також називають «інженерію».

Етап довгострокового планування інвестицій і будівництва включає:

• Розробку галузевих схем розміщення виробництва й інших документів галузевого планування (в основному для централізованих галузей, таких, як енергетика, транспорт, оборонна промисловість, державне управління);
• Розробку схем територіального планування регіонів і муніципальних утворень, правил землекористування та забудови поселень, проєктів планування територій та проєктів межування територій[10];
• Вироблення державної, регіональної, муніципальної і корпоративної інвестиційної політики, вдосконалення нормативно-правової бази інвестиційної діяльності;
• Складання і затвердження бюджетів усіх рівнів, формування інвестиційних програм, переліків будов (для бюджетних інвестицій); розробку бізнес-планів (для приватних інвесторів).

На цьому етапі чільну роль відіграють економіка, фінанси і планування, однак інженерне забезпечення дає змогу виконати обґрунтовані розрахунки й оптимізацію галузевих і територіальних схем, скласти життєздатні проєкти територіального планування, інвестиційні програми та бізнес-плани.

Після появи певного інвестора, настає час опрацювання та погодження основних параметрів майбутнього об'єкта. Єдиного переліку необхідних дій на цьому етапі немає, оскільки він може суттєво відрізнятися залежно від окремої ситуації. Часто він містить[9]:

• Підготовку та проведення конкурсу на виконання обов'язків замовника;
• Розробку техніко-економічного обґрунтування (ескізного проєкту, архітектурного рішення, містобудівної концепції тощо);
• Вибір дозволеного використання земельної ділянки відповідно до Правил землекористування та забудови даного поселення;
• Придбання і державну реєстрацію прав на земельну ділянку відповідно до законодавства України (купівля, оренда, безстрокове користування);
• Отримання кадастрового паспорта земельної ділянки;
• Проведення топографічної зйомки ділянки або отримання геодезичної основи;
• Отримання технічних умов на приєднання до мереж інженерно-технічного забезпечення об'єкта;
• Отримання Містобудівного плану земельної ділянки;
• Проведення у потрібних випадках попередніх погоджень основних показників об'єкта;
• Проведення інженерних вишукувань, державну експертизу їх результатів (вишукування і їх експертиза можуть виконуватися також на етапі проєктування);
• Складання завдання на проєктування, підготовка та проведення конкурсу на проєктні роботи.

В основному зазначені дії виконує замовник. Ним може бути забудовник або його підрозділ (наприклад, відділ капітального будівництва заводу). Обов'язки замовника також можуть виконувати інжинірингові фірми. Якість надаваних інжинірингових послуг дуже важлива, оскільки цей етап визначає основні проєктні рішення. Наприклад, виправити помилки, допущені при виборі земельної ділянки або основних параметрів об'єкта (поверховість, розміри і тощо), дуже складно.

Зміст даного етапу практично повністю відноситься до будівельного інжинірингу. На цьому етапі виконуються:

• Інженерні дослідження, якщо вони не були проведені на попередньому етапі;
• Розробка проєктної документації відповідно до договору і завдання на проєктування. Обов'язковий склад проєкту визначений законодавством;
• Державна експертиза проєктної документації у встановлених законом випадках, затвердження проєкту замовником;
• Розробка тендерної документації, підготовка та проведення конкурсів або аукціонів на виконання будівельно-монтажних робіт, постачання обладнання та інші роботи і послуги;
• Розробка докладної «робочої документації» на основі затвердженого проєкту.

Під час проєктування можна розглядати як окремі види інженерного забезпечення: планування земельної ділянки, об'ємно-планувальні рішення будівель та споруд, конструктивні рішення і розрахунки на міцність, проєктування інженерних систем, екологічний інжиніринг, забезпечення безпеки, організаційно-технологічний інжиніринг та інше. Крім того, виконуються архітектурні і економічні розділи проєкту, які не стосуються інжинірингу.

Власне будівництво є найбільш капіталомістким етапом в інвестиційному проєкті. Тут здійснюються рішення, закладені на попередніх стадіях. З точки зору інженерного забезпечення, на етапі будівництва треба:

• Отримати дозвіл на будівництво об'єкта;
• Укласти договори з підрядними організаціями і з заводами-постачальниками обладнання;
• Розгорнути підготовчі роботи, які діляться на види:
  • Поза будівельним майданчиком (прокладка доріг і зовнішніх комунікацій, спорудження будівельної бази, облаштування житла або вахтового селища будівельників та інше);
  • Власне на будівельному майданчику (знесення будов, вирубка лісу, перекладка комунікацій, планування майданчика, розбивка мережі осей будівель та інше);
• Організувати постачання із заводів і приймання технологічного обладнання (в основному для виробничих підприємств);
• Організувати виконання основних робіт зі зведення об'єкта, до яких відносяться:
  • Будівельні роботи (загальнобудівельні, спеціальні будівельні роботи і монтаж інженерних систем);
  • Монтажні роботи (монтаж технологічного обладнання);
  • Пуско-налагоджувальні роботи;
  • Ремонтно-будівельні та ремонтно-реставраційні роботи;
• Впровадити безпеку ведення робіт;
• Проводити будівельний контроль якості робіт, матеріалів і конструкцій, авторський нагляд, вести виконавчу документацію;
• Виконати прийняття виконаних робіт та об'єкта в цілому.

Залежно від прийнятої схеми договірних взаємовідносин на будівництві, окремі функції інжинірингу може виконувати замовник, запрошена ним інжинірингова фірма (технічний замовник, технічний агент тощо), генеральний підрядник.

Цей етап є найтривалішим, може тривати десятки років.

Перед початком експлуатації виробничого об'єкта треба провести:

• Пусконалагоджувальні роботи технологічного обладнання «під навантаженням»;
• У необхідних випадках — гарантійні випробування встановленого обладнання;
• Отримати дозвіл на введення об'єкту в експлуатацію;
• Отримати потрібні ліцензії та дозволи (для небезпечних видів виробництв).

Ці роботи фінансуються за рахунок основної діяльності підприємства і не стосуються інвестицій.

Для житлових і громадських будівель також треба отримати дозвіл на введення в експлуатацію.

Потім настає період початкової експлуатації об'єкта. Для житлових будинків це означає виконання індивідуальної обробки приміщень, озеленення прилеглої території (якщо будинок здавався взимку), заселення, створення організацій для експлуатації будинків (товариств власників житла та інше) Для виробничих об'єктів кілька місяців може відводитися для виходу підприємства на розрахункові експлуатаційні показники. Практично для всіх будов протягом гарантійного терміну, потрібне виявлення будівельних дефектів та їх усунення.

Постійна експлуатація будівельних об'єктів не однорідна і розділяється на фази:

• Технічної експлуатації (стану) будівель і споруд;
• Капітальних і поточних ремонтів;
• модернізації або технічного переоснащення (для виробничих споруд);
• реконструкції і реставрації.

Для організації експлуатації будівель різновидом інжинірингу, є так званий фасіліті менеджмент, або «керування експлуатацією будівель» — український термін поки не утвердився). Основними напрямками такого інжинірингу є[4]:

• Технічна експлуатація будівель (ремонт, обслуговування інженерних систем, прибирання, видалення відходів та інше);
• Керування розміщенням робітників, підрозділів, орендарів (для житлових будинків — організація побутових послуг) та інше;
• Організація обслуговування (благоустрій ділянки, охорона довкілля, організація дозвілля);
• Охорона об'єкта, управління доступом до приміщень.

Ліквідація об'єктів капітального будівництва, часто заздалегідь не передбачається. Зазвичай вона проводиться за необхідності звільнити майданчик для нового будівництва або у разі досягнення неприпустимого морального або фізичного зносу. Перед знесенням треба упевнитися, що будівля не є пам'яткою культури або архітектури. Для усунення споруди треба виконати наступні заходи:

• Зупинка виробництва, юридична ліквідація підприємства (для виробничих об'єктів);
• Розселення мешканців з наданням відшкодування або іншого житла (для житлових будинків);
• Вимкнення технологічних комунікацій, систем інженерно-технічного забезпечення;
• Обстеження об'єкта, отримання висновку про можливість знесення;
• Складання проєкту організації робіт зі знесення чи демонтажу об'єктів капітального будівництва;
• Організація робіт з демонтажу та знесення конструкцій об'єкта;
• Організація вивезення сміття, утилізації або захоронення відходів;
• Виконання проєкту і організація робіт по рекультивації майданчика (якщо нове будівництво не передбачається).

Деякі види будівельного інжинірингу мають самостійне значення і класифікуються за видами об'єктів (будівель і споруд) або за видами послуг з інженерного забезпечення. До них можна віднести (у дужках наведено приблизну відповідність англійським термінам):

• Розрахунок і проєктування будівельних конструкцій (structural engineering);
• Антисейсмічне будівництво;
• Інжиніринг будівельних матеріалів і конструкцій (materials engineering);
• Геотехнічний і геологічний інжиніринг (geotechnical engineering);
• Геодезичний інжиніринг (surveying);
• Управління будівельним виробництвом (construction engineering);
• Інжиніринг довкілля (environmental engineering);
• Гідротехнічний інжиніринг (coastal engineering);
• Інжиніринг водних ресурсів (water resources engineering);
• Інжиніринг міського господарства (municipal or urban engineering);
• Транспортний інжиніринг (Транспортна інженерія);
• Дорожній інжиніринг (pavement engineering)

та інше.

Склад інжинірингових послуг визначається Замовником з урахуванням специфіки конкретного проєкту, проте існує декілька найбільш поширених форм їх надання:

• Цілісне керування будівельним проєктом інвестором або від його імені, наприклад, у разі девелопменту;
• Виконання функцій замовника (замовника-забудовника) в обсязі, що відповідає контракту, наприклад, у разі EPCM-контракту (від англ. Engineering, Procurement, Construction Management) — керування проєктуванням, постачанням, будівництвом;
• Різного роду окремі консультаційні та інжинірингові послуги, наприклад, послуги технічного замовника, будівельний аудит та інше.