裝配式建筑建造過(guò)程計(jì)劃與控制研究.pdf

1、裝配式建造是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其生產(chǎn)系統(tǒng)本身與社會(huì)環(huán)境系統(tǒng)存在復(fù)雜的交互作用，由此導(dǎo)致的諸多不確定性因素將直接或間接地影響著裝配式建造目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。大量的裝配式建筑實(shí)踐結(jié)果表明，由于缺乏有效的計(jì)劃與控制，在推行裝配式建筑的過(guò)程中出現(xiàn)了諸多問(wèn)題，如質(zhì)量新通病、成本增量多、裝配進(jìn)度慢等?？梢?jiàn)，在建筑業(yè)管理思想落后的情況下，依靠簡(jiǎn)單地引進(jìn)先進(jìn)的工業(yè)化技術(shù)不能從根本上推動(dòng)建筑業(yè)生產(chǎn)力的變革。為改善裝配式建造現(xiàn)狀，確保裝配式建造計(jì)劃與控制目標(biāo)的實(shí)

2、現(xiàn)，研究適用于裝配式建造計(jì)劃與控制的方法以及支撐系統(tǒng)是至關(guān)重要的。因此，本文將精益和并行工程理論與方法引入裝配式建筑，在適用性分析之后提出兩者結(jié)合應(yīng)用于裝配式建造的實(shí)施框架，以建造過(guò)程為主線(xiàn)，研究裝配式建造計(jì)劃與控制的新方法，借助建筑信息模型(BIM)的有利支撐，研發(fā)裝配式建造計(jì)劃與控制系統(tǒng)。
　　首先構(gòu)建了適用于裝配式建造的理論體系。分析精益與并行工程理論的相互作用，提出兩者應(yīng)當(dāng)相互融合的必要性與意義，并借助BIM來(lái)支撐和完善精

3、益和并行工程理論，使其能夠在實(shí)踐中推廣應(yīng)用，分別分析BIM的核心功能對(duì)精益和并行工程的支撐作用，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了適用于裝配式建造的理論體系。結(jié)合裝配式建造面臨的問(wèn)題，探討理論體系對(duì)改善裝配式建造計(jì)劃與控制的作用，并基于此理論體系提出了解決這些問(wèn)題的具體方法框架。
　　其次識(shí)別了裝配式建造計(jì)劃與控制的關(guān)鍵成功因子。建立了裝配式建造計(jì)劃與控制影響因素的分析模型，基于此分析模型，從裝配式建造包含的建造過(guò)程、建造組織、建造技術(shù)三個(gè)維度，以

4、及供應(yīng)鏈的角度來(lái)分析影響裝配式建造計(jì)劃與控制的潛在因素。在此基礎(chǔ)上，篩選出初始影響因素，設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，以中國(guó)的裝配式建造為背景與調(diào)研對(duì)象，開(kāi)展針對(duì)裝配式建造計(jì)劃與控制關(guān)鍵成功因素的定量實(shí)證研究。根據(jù)研究結(jié)果，提出通過(guò)上文構(gòu)建的理論體系可以改善這些因子對(duì)裝配式建造計(jì)劃與控制的影響。
　　再次從微觀(guān)層面定量分析了精益理論在裝配式建造計(jì)劃與控制中的作用。建立預(yù)制構(gòu)件預(yù)制構(gòu)件混流生產(chǎn)計(jì)劃的數(shù)學(xué)模型，提出采用全局搜索與優(yōu)化方法即遺傳算法對(duì)該

5、問(wèn)題進(jìn)行編程求解的方法。由于生產(chǎn)工序存在可變性，因此提出預(yù)制混凝土構(gòu)件精益生產(chǎn)系統(tǒng)，建立預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程的模型，并進(jìn)行仿真模擬，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)測(cè)，對(duì)生產(chǎn)性能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以檢驗(yàn)所提出的預(yù)制混凝土構(gòu)件精益生產(chǎn)系統(tǒng)的有效性。證明了預(yù)制混凝土構(gòu)件精益生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)減少構(gòu)件循環(huán)時(shí)間，減少可變性對(duì)生產(chǎn)的影響，節(jié)約成本等方面的作用。
　　最后研發(fā)出基于BIM的裝配式建造計(jì)劃與控制系統(tǒng)。建立了裝配式建造功能模型，分析了裝配式建造從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)

6、、物流到裝配的主要功能模塊及其系統(tǒng)分解。通過(guò)依賴(lài)結(jié)構(gòu)矩陣對(duì)裝配式建造主要活動(dòng)集進(jìn)行優(yōu)化，并基于上游演化度和下游靈敏度的概念分析了裝配式建造中采用并行工程的策略。對(duì)主要過(guò)程進(jìn)行場(chǎng)景描述和對(duì)象狀態(tài)轉(zhuǎn)變網(wǎng)絡(luò)分析，以識(shí)別出場(chǎng)景和對(duì)象相關(guān)的信息流，構(gòu)建基于BIM的裝配式建造計(jì)劃與控制系統(tǒng)來(lái)支撐精益與并行工程，最后結(jié)合實(shí)際案例實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的原型并介紹其主要功能。
　　本研究通過(guò)構(gòu)建裝配式建造計(jì)劃與控制理論體系，并在理論體系指導(dǎo)下研究符合裝配式建