住宅建筑预防性维修周期的优化模型研究.pdf

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1、住宅建筑预防性维修周期的优化模型研究OptimizationModelResearchonPreventiveMaintenanceCycleofResidentialBuilding赵兴祥金毅程。陈兴海’茹文荣1．上海师范大学建筑工程学院上海201418；2．上海市泾东建设发展有限公司上海2011l2摘要：住宅建筑有其自身的生命周期，对其进行合理、科学的预估可适当延长其使用寿命。根据住宅的维修性特征，研究了住宅建筑的最佳预防性维修周期概念，并根据可用度最高原则，分别建立了住宅建筑在修复和更新改造状态下的最佳预防性

2、维修周期优化模型，作为住宅建筑维修性定量决策的重要依据。关键词：住宅建筑预防性维修生命周期优化模型中图分类号：TU311．4文献标识码：B文章编号：1004—1001(2013)i2-1112—031研究背景震、火灾导致结构受损和电梯、供电、供水等设备设施突住宅建筑具有特色鲜明的使用生命周期，需经历从设发故障等)时需要修复性维修，发生严重功能老化(如居计建造、正常使用、老化陈旧到拆除报废的全过程，这一住功能落后且必须进行大修等)时需要进行改造性维修。寿命周期可以长达50～100年，甚至更久。为保证住宅在确定预防性维

3、修的最佳维修周期可以实现最佳维修可用其全生命期内的正常使用，必须采取科学评价；隹则与决策度或最节省的维修费用的维修决策目标。通过预防性维方法对其进行科学地维修及更新改造，以合理延长其使用修，住宅的寿命可延长丁。但住宅的定期预防维修，由于年限。近些年来，我国城镇居住开发面积的不断扩大，据不能保证未到维修期而绝对不发生损坏，若一旦发生损坏测算，到2012年我国城镇已使用15年和25年以上的需中修还要进行事后修复性维修，而且修复性维修可以是修复，和大修的住宅总量将分别达到52亿m*1321fLm，其中必也可以是更新。所以

4、预防性维修有2种情况，如图1和图2须进行更新改造广义维修的旧住宅将达10fLm多⋯。开展所示。基于维修性的最佳预防性维修周期研究是建立住宅可持续性动态维修决策系统的重要组成内容，既有服务于现役住宅的现实意义，又有指导新建住宅进行维修性设计的理论j毒义。2住宅维修性及其预防性维修周期住宅维修性是指在住宅竣工后的使用过程中，有一定技能的施工人员利用可获得的资源(人力、维修资金、施工技术、修缮材料、建筑机械等)，对具有足够可靠度和改善价值的住宅的主要功能部分，在规定条件下和规定的图1住宅修复型预防·I生维修曲线时间内、按

5、规定的程序和方法进行维修，保持或恢复到能完成规定功能的能力。3基于维修性的预防维修周期优化模型住宅预防性维修周期是指住宅相邻2次维修的最短时为了确定预防性维修的最佳维修周期，须建立相应的间间隔。住宅的预防性维修属于定期计划维修，而修复性数学模型来求解。住宅的最佳维修周期通常由以下2个因维修和改造性维修属于不定期的非计划维修，并与住宅构素之一确定：一是住宅维修可用度达到最大值；二是维修件和设备的故障率密切相关。所以当住宅发生损坏(如地费用最小。前者适用于制定住宅维修决策总体方案，后者偏重于对某类已定维修方案的时间优化

6、，故本文将按维作者简介：赵兴祥(1964-)，男，研究生，教授级高级工程师。修可用度最高原则进行讨论。通讯地址：上海市奉贤区海思路100号建筑工程学院(201418)。住宅维修可用度是指住宅经过维修后完成规定使用功收稿日期：2013—11．05能的能力，如图3所示。I1112l建筑施T第35卷第12期赵兴祥金毅程陈兴海茹文荣：住宅建筑预防·陛维修周期的优化模型研究M=M=fD／。【2)这里只考虑住宅一个预防性维修周期，所以=1，而^住宅构件发生损坏的概率值可由住宅失效率(t)表示，则M可进一步表示为：旺⋯M=M+厂

7、』(f)d(3)^式中：M。——住宅预防性维修的平均时间；＼＼＼‘rmM——住宅修复性维修的平均时间；(t)——住宅失效率：／J(f)df——1个维修周期内发生损坏的比例。图2住宅更新型预防性维修曲线所以住宅维修可用度A可表达为：7-+Mp+了／。丌(f)dtM(4)要求住宅维修可用度最大时的，对式(4)两边取对7-求导数得：Mp+f(r)(丁)1M(d丁一(丁+M+(c)dm)2图3住宅可用度曲线令=o，则可得住宅预防性最佳维修周期应满由文献知，住宅维修可用度可表示：足：A．一r1、m—MTBMMl。J(7_)一

8、(f)瓦Mp(5)·，y-c式中：M丁8M——住宅平均工作时间，是考虑预防性维修的平均工作间隔时间：在住宅使用初期阶段，住宅构件老化程度较小，正常M——住宅平均维修时间，包括修复型预防性维修使用条件下，住宅发生失效的可能性几乎为零。除非发生和更新型预防性维修所需时间的平均值。不可抗力因素，如地震、火灾等灾害导致住宅失效，所以对住户而言，住宅建筑的主要功能是居