裝配式建筑建造過程計劃與控制研究.pdf

1、裝配式建造是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其生產(chǎn)系統(tǒng)本身與社會環(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的實現(xiàn)。大量的裝配式建筑實踐結(jié)果表明，由于缺乏有效的計劃與控制，在推行裝配式建筑的過程中出現(xiàn)了諸多問題，如質(zhì)量新通病、成本增量多、裝配進度慢等?？梢姡诮ㄖI(yè)管理思想落后的情況下，依靠簡單地引進先進的工業(yè)化技術(shù)不能從根本上推動建筑業(yè)生產(chǎn)力的變革。為改善裝配式建造現(xiàn)狀，確保裝配式建造計劃與控制目標的實

2、現(xiàn)，研究適用于裝配式建造計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施框架，以建造過程為主線，研究裝配式建造計劃與控制的新方法，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來支撐和完善精

3、益和并行工程理論，使其能夠在實踐中推廣應(yīng)用，分別分析BIM的核心功能對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題，探討理論體系對改善裝配式建造計劃與控制的作用，并基于此理論體系提出了解決這些問題的具體方法框架。
　　其次識別了裝配式建造計劃與控制的關(guān)鍵成功因子。建立了裝配式建造計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程、建造組織、建造技術(shù)三個維度，以

4、及供應(yīng)鏈的角度來分析影響裝配式建造計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)計調(diào)查問卷，以中國的裝配式建造為背景與調(diào)研對象，開展針對裝配式建造計劃與控制關(guān)鍵成功因素的定量實證研究。根據(jù)研究結(jié)果，提出通過上文構(gòu)建的理論體系可以改善這些因子對裝配式建造計劃與控制的影響。
　　再次從微觀層面定量分析了精益理論在裝配式建造計劃與控制中的作用。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該

5、問題進行編程求解的方法。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)過程的模型，并進行仿真模擬，對生產(chǎn)過程中關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)測，對生產(chǎn)性能進行統(tǒng)計分析，以檢驗所提出的預(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)對減少構(gòu)件循環(huán)時間，減少可變性對生產(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、生產(chǎn)

6、、物流到裝配的主要功能模塊及其系統(tǒng)分解。通過依賴結(jié)構(gòu)矩陣對裝配式建造主要活動集進行優(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。對主要過程進行場景描述和對象狀態(tài)轉(zhuǎn)變網(wǎng)絡(luò)分析，以識別出場景和對象相關(guān)的信息流，構(gòu)建基于BIM的裝配式建造計劃與控制系統(tǒng)來支撐精益與并行工程，最后結(jié)合實際案例實現(xiàn)該系統(tǒng)的原型并介紹其主要功能。
　　本研究通過構(gòu)建裝配式建造計劃與控制理論體系，并在理論體系指導(dǎo)下研究符合裝配式建