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雜的系統(tǒng)工程，其生產系統(tǒng)本身與社會環(huán)境系統(tǒng)存在復雜的交互作用，由此導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，如質量新通病、成本增量多、裝配進度慢等。可見，在建筑業(yè)管理思想落后的情況下，依靠簡單地引進先進的工業(yè)化技術不能從根本上推動建筑業(yè)生產力的變革。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合應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，提出兩者應當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，在此基礎上構建了適用于裝配式建造的理論體系。結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、建造技術三個維度，以

4、及供應鏈的角度來分析影響裝配式建造計劃與控制的潛在因素。在此基礎上，篩選出初始影響因素，設計調查問卷，以中國的裝配式建造為背景與調研對象，開展針對裝配式建造計劃與控制關鍵成功因素的定量實證研究。根據研究結果，提出通過上文構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。建立預制構件預制構件混流生產計劃的數(shù)學模型，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。由于生產工序存在可變性，因此提出預制混凝土構件精益生產系統(tǒng)，建立預制構件生產過程的模型，并進行仿真模擬，對生產過程中關鍵參數(shù)監(jiān)測，對生產性能進行統(tǒng)計分析，以檢驗所提出的預制混凝土構件精益生產系統(tǒng)的有效性。證明了預制混凝土構件精益生產系統(tǒng)對減少構件循環(huán)時間，減少可變性對生產的影響，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計、生產

6、、物流到裝配的主要功能模塊及其系統(tǒng)分解。通過依賴結構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)轉變網絡分析，以識別出場景和對象相關的信息流，構建基于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。
　　本研究通過構建裝配式建造計劃與控制理論體系，并在理論體系指導下研究符合裝配式建