建筑工程設(shè)計過程信息流仿真模型研究.pdf

1、在我國城市化進程步入高速發(fā)展期以及國家建設(shè)從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變的背景下，作為我國經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一，建筑業(yè)的生產(chǎn)效率備受關(guān)注。然而，我國的建筑業(yè)面臨著嚴峻的形勢，全球化、國際化以及我國的入世使得國外和國內(nèi)的建筑市場競爭變得越來越激烈。與發(fā)達國家相比，我國建筑業(yè)的競爭能力總體水平較低，從而使我國相當多的建筑企業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)和生存壓力。因此，如何擺脫困境、提高建筑業(yè)的整體效率和企業(yè)的競爭水平、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化改造是我國必須解決的問題

2、。信息化革命給建筑業(yè)帶來了前所未有的機會，運用現(xiàn)代信息技術(shù)來改造和提升建筑業(yè)，使建筑業(yè)的信息化改造和工業(yè)化改造相結(jié)合，進一步過渡到現(xiàn)代化，在較短時間內(nèi)實現(xiàn)跨越式發(fā)展，是符合我國建筑業(yè)國情的一條發(fā)展之路。 工程設(shè)計是工程建設(shè)的前期規(guī)劃和核心部分，它決定了工程項目的絕大部分成本，因此，設(shè)計院在建筑產(chǎn)業(yè)鏈中是極為關(guān)鍵的一環(huán)，要實現(xiàn)建筑業(yè)的信息化，首先就要對設(shè)計院進行信息化改造。設(shè)計過程又是設(shè)計院生產(chǎn)的關(guān)鍵所在，對其進行有效的控制和管理

3、是設(shè)計院工作的重點，因此，對設(shè)計院的信息化改造首先應(yīng)該落腳在工程設(shè)計過程的信息化管理上。 為此，本文從設(shè)計過程信息管理系統(tǒng)的框架入手，首先確定了系統(tǒng)框架的構(gòu)建原則和思路：網(wǎng)絡(luò)化的工作環(huán)境；信息的共享與集成；設(shè)計過程的集成；設(shè)計的并行與協(xié)同；過程的科學(xué)規(guī)劃與有效控制。并在這些原則的指導(dǎo)下，運用工作流管理技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，針對建筑工程的設(shè)計過程，創(chuàng)建了一個基于WEB平臺的由用戶端、項目管理服務(wù)器、任務(wù)優(yōu)化子系統(tǒng)、模型創(chuàng)建子系統(tǒng)和

4、監(jiān)控子系統(tǒng)等五大部分構(gòu)成的建筑工程設(shè)計過程信息管理系統(tǒng)框架。該系統(tǒng)為設(shè)計項目的運行提供了一個全方位的資源共享平臺，通過調(diào)度人力資源和信息資源對設(shè)計過程信息流程進行定義、優(yōu)化、管理和控制，并通過網(wǎng)絡(luò)為異地分布的設(shè)計人員提供多視角、多層次以及多方位的信息共享，使處于設(shè)計樹中不同層次的設(shè)計人員能方便的組織自己所需要的設(shè)計信息，以此確保多人參與下工程設(shè)計項目的連貫性、一致性和協(xié)調(diào)性，實現(xiàn)Internet環(huán)境下的異地分布設(shè)計團隊的松散耦合與集成，

5、最終為工程項目提供了一種協(xié)同設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。 緊接著，本文對系統(tǒng)框架中的模型創(chuàng)建子系統(tǒng)展開深入的研究。首先應(yīng)用模糊綜合評價方法對6種目前常用的建模方法進行了綜合評判，對得分最高的兩種方法進行了詳盡比較后，最終選擇并改造出適應(yīng)建筑工程設(shè)計過程的IDEF0x作為本課題的建模技術(shù)。然后從建模思想、圖形化表示方法、模型分層遞階結(jié)構(gòu)、信息流的一致性與追蹤機制、模型與網(wǎng)圖以及矩陣之間的相互轉(zhuǎn)化等方面對IDEF0x進行了詳細的建模方法說明。并

6、從建模目的、建模范圍、建模視角、建模粒度，以及從數(shù)據(jù)收集、確定建筑工程詳細設(shè)計過程的體系結(jié)構(gòu)、識別基本功能活動的信息流供需、繪制設(shè)計過程信息流模型圖、模型評審與修訂、模型測試等方面對建模步驟進行了全面的介紹和分析。在應(yīng)用以上技術(shù)和方法的基礎(chǔ)上，針對民用建筑工程詳細設(shè)計階段，本文構(gòu)造了一個包括建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)、建筑電氣專業(yè)、給水排水專業(yè)、暖通與空調(diào)專業(yè)、熱能專業(yè)等6大專業(yè)在內(nèi)共136張模型圖的建筑工程詳細設(shè)計過程信息流通用仿真模型。

7、 接著，本文對系統(tǒng)框架中任務(wù)優(yōu)化子系統(tǒng)的優(yōu)化技術(shù)——設(shè)計結(jié)構(gòu)依賴矩陣（Design Structure Matrix,DSM)原理進行了分析。首先對設(shè)計結(jié)構(gòu)依賴矩陣的概念、成因、優(yōu)點作了介紹。然后分析了從信息流過程模型向設(shè)計結(jié)構(gòu)依賴矩陣轉(zhuǎn)換的原理及過程，以及應(yīng)用結(jié)構(gòu)矩陣對設(shè)計過程進行解耦和撕裂的原理及過程。最后通過一個實際的例子來說明利用結(jié)構(gòu)依賴矩陣優(yōu)化設(shè)計過程的工作原理以及效果。 最后，本文將創(chuàng)建好的設(shè)計過程信息流通用仿真