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1.內(nèi)容提要 建筑設(shè)計(jì)最終通過(guò)建造加以實(shí)現(xiàn)??梢苿?dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)面向建造過(guò)程,將傳統(tǒng)建筑學(xué)對(duì)設(shè)計(jì)的關(guān)注轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)建造的關(guān)注,將傳統(tǒng)的建筑作品模式轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)化的建筑產(chǎn)品模式??梢苿?dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)學(xué)習(xí)借鑒制造業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)理論、方法與技術(shù),為建筑產(chǎn)品向制造業(yè)方向的轉(zhuǎn)變提供了方法與路徑。 本書(shū)主要對(duì)可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)及過(guò)程管理方法展開(kāi)研究。首先對(duì)可移動(dòng)建筑的相關(guān)概念、發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域、價(jià)值特性等進(jìn)行基礎(chǔ)性闡述。然后從理論研究層面,基于并行工程與產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)理論,對(duì)可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程系統(tǒng)要素的構(gòu)成及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建進(jìn)行研究,提出了由執(zhí)行域、支撐域和管理域構(gòu)成的可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程三域系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。接下來(lái)從方法研究層面,提出了產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)與研發(fā)過(guò)程管理的具體方法與技術(shù)。在建立可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程分解結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,明確了產(chǎn)品研發(fā)活動(dòng)的具體內(nèi)容及相關(guān)研發(fā)設(shè)計(jì)方法?;谠O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣技術(shù),提出了可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)流程設(shè)計(jì)方法?;诩啥嘁晥D建模技術(shù),提出了可移動(dòng)建筑產(chǎn)品集成多視圖研發(fā)過(guò)程管理建模方法。最后通過(guò)可移動(dòng)鋁合金建筑產(chǎn)品研發(fā)實(shí)例,對(duì)可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)與過(guò)程管理方法進(jìn)行了實(shí)踐。 2.序一 2013年秋天,我在參加江蘇省科技論壇“建筑工業(yè)化與城鄉(xiāng)可持續(xù)發(fā)展論壇”上提出:建筑工業(yè)化是建筑學(xué)進(jìn)一步發(fā)展的重要抓手,也是建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要推動(dòng)力量。會(huì)上我深感建筑工業(yè)化對(duì)中國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展將起到重要促進(jìn)作用。2016年3月5日,第十二屆全國(guó)人民代表大會(huì)第四次會(huì)議政府工作報(bào)告中指出,我國(guó)應(yīng)積極推廣綠色建筑,大力發(fā)展裝配式建筑,提高建筑技術(shù)水平和工程質(zhì)量??梢?jiàn),中國(guó)的建筑行業(yè)正面臨著由粗放型向可持續(xù)型發(fā)展的重大轉(zhuǎn)變。新型建筑工業(yè)化是促進(jìn)這一轉(zhuǎn)變的重要保證,建筑院校要引領(lǐng)建筑工業(yè)化領(lǐng)域的發(fā)展方向,及時(shí)地為建設(shè)行業(yè)培養(yǎng)新型建筑學(xué)人才。 張宏教授是我的學(xué)生,曾在東南大學(xué)建筑研究所工作近20年。在到東南大學(xué)建筑學(xué)院后,張宏教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)潛心鉆研建筑工業(yè)化技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用十多年,參加了多項(xiàng)建筑工業(yè)化方向的國(guó)家級(jí)和省級(jí)科研項(xiàng)目,并取得了豐碩的成果,建造·性能·人文與設(shè)計(jì)系列叢書(shū)就是階段性成果,后續(xù)還會(huì)有系列圖書(shū)出版發(fā)行。 我和張宏經(jīng)常討論建筑工業(yè)化的相關(guān)問(wèn)題,從技術(shù)、科研到教學(xué)、新型建筑學(xué)人才培養(yǎng)等等,見(jiàn)證了他和他的團(tuán)隊(duì)一路走來(lái)的艱辛與努力。作為老師,為他能取得今天的成果而高興。 此叢書(shū)只是記錄了一個(gè)開(kāi)始,希望張宏教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在未來(lái)做得更好,培養(yǎng)更多的新型建筑工業(yè)化人才,推進(jìn)新型建筑學(xué)的發(fā)展,為城鄉(xiāng)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。 3.序二 建筑構(gòu)件的制作、生產(chǎn)、裝配,建造成各種類(lèi)型建筑的方法、模式和過(guò)程,不僅涉及過(guò)程中獲取和消耗自然資源和能源的量以及產(chǎn)生的溫室氣體排放量(碳排放控制),而且通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈與經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式高度關(guān)聯(lián),更與在建筑建造、營(yíng)銷(xiāo)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等建筑全生命周期各環(huán)節(jié)中的社會(huì)個(gè)體和社會(huì)群體的權(quán)力、利益和責(zé)任相關(guān)聯(lián)。所以,以基于建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的綠色建材工業(yè)化生產(chǎn)——建筑構(gòu)件、設(shè)備和裝備的工業(yè)化制造——建筑構(gòu)件機(jī)械化裝配建成建筑——建筑的智能化運(yùn)營(yíng)、維護(hù)——最后安全拆除建筑構(gòu)件、材料再利用的新知識(shí)體系,不僅是建筑工業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的重要組成部分,而且構(gòu)成了新型建筑學(xué)(Next
Generation Architecture)的內(nèi)容。換言之,經(jīng)典建筑學(xué)(Classic
Architecture)知識(shí)體系長(zhǎng)期以來(lái)主要局限在為“建筑施工”而設(shè)計(jì)的形式、空間與功能層面,需要進(jìn)一步擴(kuò)展,才能培養(yǎng)出支撐城鄉(xiāng)建設(shè)在社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)三個(gè)方面可持續(xù)發(fā)展的新型建筑學(xué)人才,實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型升級(jí),從而推動(dòng)新型城鎮(zhèn)化的進(jìn)程,進(jìn)而通過(guò)“一帶一路”戰(zhàn)略影響世界的可持續(xù)發(fā)展。 建筑工業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)是將經(jīng)典建筑學(xué)的知識(shí)體系擴(kuò)展為新型建筑學(xué)的知識(shí)體系,在如下五個(gè)方面拓展研究: (1) 開(kāi)展基于構(gòu)件分類(lèi)組合的標(biāo)準(zhǔn)化建筑設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用研究。 (2) 開(kāi)展建造、性能、人文與設(shè)計(jì)的新型建筑學(xué)知識(shí)體系拓展理論與人才培養(yǎng)方法研究。 (3) 開(kāi)展裝配式建造技術(shù)及其建造設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用研究。 (4) 開(kāi)展開(kāi)放的BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技術(shù)應(yīng)用和理論研究。 (5) 開(kāi)展從BIM到CIM(City Information Modeling,城市信息模型)技術(shù)擴(kuò)展應(yīng)用和理論研究。 本系列叢書(shū)作為國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目2012BAJ16B00“保障性住房工業(yè)化設(shè)計(jì)建造關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”,以及2013BAJ10B13課題“水網(wǎng)密集地區(qū)村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與工業(yè)化小康住宅建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)與集成示范”的研究成果,凝聚了以中國(guó)建設(shè)科技集團(tuán)有限公司為首的科研項(xiàng)目大團(tuán)隊(duì)的智慧和力量,得到了科技部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部有關(guān)部門(mén)的關(guān)心、支持和幫助。江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳、南京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)以及常州武進(jìn)區(qū)江蘇省綠色建筑博覽園,在示范工程的建設(shè)和科研成果的轉(zhuǎn)化、推廣方面給予了大力支持?!氨U闲宰》啃滦凸I(yè)化建造施工關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”課題2012BAJ16B03參與單位南京建工集團(tuán)有限公司、常州市建筑科學(xué)研究院有限公司及課題合作單位南京長(zhǎng)江都市建筑設(shè)計(jì)股份有限公司、深圳市建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司、南京市興華建筑設(shè)計(jì)研究院股份有限公司、江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司、北京中外建建筑設(shè)計(jì)有限公司江蘇分公司、江蘇圣樂(lè)建設(shè)工程有限公司、江蘇建設(shè)集團(tuán)有限公司、中國(guó)建材(江蘇)產(chǎn)業(yè)研究院有限公司、江蘇生態(tài)屋住工股份有限公司、南京大地建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司、南京思丹鼎建筑科技有限公司、江蘇大才建設(shè)集團(tuán)有限公司、南京筑道智能科技有限公司、蘇州科逸住宅設(shè)備股份有限公司、浙江正合建筑網(wǎng)模有限公司、南京嘉翼建筑科技有限公司、南京翼合華建筑數(shù)字化科技有限公司、江蘇金砼預(yù)制裝配建筑發(fā)展有限公司、無(wú)錫泛亞環(huán)??萍加邢薰?,給予了課題研究在設(shè)計(jì)、研發(fā)和建造方面的全力配合。東南大學(xué)各相關(guān)管理部門(mén)以及由建筑學(xué)院、土木工程學(xué)院、材料學(xué)院、能源與環(huán)境學(xué)院、交通學(xué)院、機(jī)械學(xué)院、計(jì)算機(jī)學(xué)院組成的課題高校研究團(tuán)隊(duì)緊密協(xié)同配合,高水平地完成了國(guó)家支撐計(jì)劃課題研究。最終,整個(gè)團(tuán)隊(duì)的協(xié)同創(chuàng)新科研成果:“基于構(gòu)件法的剛性鋼筋籠免拆?;炷帘U闲宰》啃滦凸I(yè)化設(shè)計(jì)建造技術(shù)系統(tǒng)”,參加了“十二五”國(guó)家科技創(chuàng)新成就展,得到了社會(huì)各界的高度關(guān)注和好評(píng)。 最后感謝我的導(dǎo)師齊康院士為本叢書(shū)寫(xiě)序,并高屋建瓴地提出了新型建筑學(xué)的概念和目標(biāo)。感謝東南大學(xué)出版社及戴麗老師在本書(shū)出版上的大力支持,并共同策劃了這套建造·性能·人文與設(shè)計(jì)叢書(shū),同時(shí)感謝賀瑋瑋老師在出版工作中所付出的努力,相信通過(guò)系統(tǒng)的出版工作,必將推動(dòng)新型建筑學(xué)的發(fā)展,培養(yǎng)支撐城鄉(xiāng)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的新型建筑學(xué)人才。 東南大學(xué)建筑學(xué)院建筑技術(shù)與科學(xué)研究所 東南大學(xué)工業(yè)化住宅與建筑工業(yè)研究所 東南大學(xué)BIMCIM技術(shù)研究所 東南大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司建筑工業(yè)化工程設(shè)計(jì)研究院 2016年10月1日于容園 4.目錄 第一章緒論1 第一節(jié)研究背景1 一、 建筑工業(yè)化之路1 二、 向制造業(yè)學(xué)習(xí)2 三、 可移動(dòng)的建筑3 第二節(jié)研究現(xiàn)狀4 一、 可移動(dòng)建筑相關(guān)研究4 二、 產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程相關(guān)研究5 第三節(jié)研究目的與意義7 一、 問(wèn)題提出7 二、 研究目的7 三、 研究意義8 第四節(jié)研究?jī)?nèi)容與方法9 一、 主要研究?jī)?nèi)容9 二、 研究方法10 第五節(jié)研究框架11 第二章向制造業(yè)方向轉(zhuǎn)變的可移動(dòng)建筑產(chǎn)品12 第一節(jié)可移動(dòng)建筑產(chǎn)品的概念界定與解析12 一、 產(chǎn)品12 二、 制造業(yè)產(chǎn)品13 三、 建筑產(chǎn)品14 四、 固定建筑產(chǎn)品15 五、 可移動(dòng)建筑產(chǎn)品15 六、 可移動(dòng)建筑產(chǎn)品的分類(lèi)16 第二節(jié)廣義層面可移動(dòng)建筑的發(fā)展歷程與應(yīng)用領(lǐng)域17 一、 發(fā)展歷程17 二、 應(yīng)用領(lǐng)域23 第三節(jié)可移動(dòng)建筑產(chǎn)品的特性與價(jià)值32 一、 可移動(dòng)性32 二、 臨時(shí)性33 三、 可適應(yīng)性33 四、 可持續(xù)性34 五、 輕量化34 六、 標(biāo)準(zhǔn)化35 七、工廠(chǎng)化36 第四節(jié)可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)向制造業(yè)方向的轉(zhuǎn)變36 一、 傳統(tǒng)建筑產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與建造37 二、 制造業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)38 三、 可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)的轉(zhuǎn)變40 本章小結(jié)42 第三章可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程系統(tǒng)的建設(shè)43 第一節(jié)可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)基礎(chǔ)理論概述43 一、 系統(tǒng)理論43 二、 集成理論46 三、 先進(jìn)研發(fā)制造理念的發(fā)展48 四、 產(chǎn)品并行工程53 五、 產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)56 第二節(jié)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程58 一、 過(guò)程與流程的概念界定與區(qū)別58 二、 制造業(yè)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的定義與特征59 第三節(jié)可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程系統(tǒng)要素60 一、 研發(fā)活動(dòng)要素60 二、 研發(fā)流程要素61 三、 研發(fā)產(chǎn)品要素62 四、 研發(fā)資源要素62 五、 研發(fā)過(guò)程管理要素63 第四節(jié)可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的三域系統(tǒng)結(jié)構(gòu)64 第五節(jié)可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程系統(tǒng)要素的構(gòu)建65 一、 產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程設(shè)計(jì)66 二、 產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程管理69 本章小結(jié)70 第四章基于過(guò)程分解結(jié)構(gòu)的可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)71 第一節(jié)可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程分解結(jié)構(gòu)71 一、 產(chǎn)品工作分解結(jié)構(gòu)71 二、 建筑工程建設(shè)與制造業(yè)產(chǎn)品研發(fā)的過(guò)程分解結(jié)構(gòu)74 三、 建立可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程分解結(jié)構(gòu)81 第二節(jié)產(chǎn)品定義與規(guī)劃85 一、 選擇研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員86 二、 確定產(chǎn)品研發(fā)方向86 三、 分析用戶(hù)需求88 四、 分析競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品89 五、 制定產(chǎn)品任務(wù)書(shū)90 六、 設(shè)計(jì)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程94 七、制定產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程管理計(jì)劃94 第三節(jié)概念方案設(shè)計(jì)96 一、 概念方案生成96 二、 概念方案選擇99 三、 概念方案驗(yàn)證101 第四節(jié)系統(tǒng)層面設(shè)計(jì)102 一、 產(chǎn)品平臺(tái)化策略103 二、 模塊化構(gòu)造104 三、 建立產(chǎn)品系統(tǒng)分解結(jié)構(gòu)105 四、 產(chǎn)品功能體設(shè)計(jì)106 五、 產(chǎn)品模塊設(shè)計(jì)107 六、 初步制造設(shè)計(jì)107 七、初步裝配設(shè)計(jì)107 第五節(jié)建造設(shè)計(jì)108 一、 面向建造的設(shè)計(jì)108 二、 面向工廠(chǎng)制造的設(shè)計(jì)109 三、 面向工廠(chǎng)裝配的設(shè)計(jì)110 四、 面向現(xiàn)場(chǎng)建造的設(shè)計(jì)115 第六節(jié)原型產(chǎn)品建造115 一、 產(chǎn)品原型化115 二、 工廠(chǎng)制造與工廠(chǎng)裝配116 三、 現(xiàn)場(chǎng)建造117 第七節(jié)產(chǎn)品測(cè)試118 一、 內(nèi)部性能測(cè)試118 二、 用戶(hù)測(cè)試118 本章小結(jié)119 第五章基于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣的可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)流程設(shè)計(jì)120 第一節(jié)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣概述120 一、 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣的定義與發(fā)展120 二、 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣的分類(lèi)121 三、 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣的分析運(yùn)算方法122 第二節(jié)基于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣的并行產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程優(yōu)化123 一、 產(chǎn)品研發(fā)活動(dòng)間的依賴(lài)關(guān)系分析123 二、 基于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣的并行產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程優(yōu)化方法124 三、 定耦操作126 四、 耦合活動(dòng)的依賴(lài)度求解127 五、 耦合活動(dòng)集的割裂算法130 六、 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣的層級(jí)化131 第三節(jié)可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)流程設(shè)計(jì)131 一、 可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)流程設(shè)計(jì)的基本步驟131 二、 可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)流程設(shè)計(jì)的具體過(guò)程132 本章小結(jié)140 第六章基于集成多視圖的可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程管理141 第一節(jié)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程系統(tǒng)集成多視圖建模141 一、 產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程系統(tǒng)建模的要求142 二、 產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程系統(tǒng)建模相關(guān)方法142 三、 集成多視圖過(guò)程建模144 第二節(jié)可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程管理活動(dòng)146 一、 管理的基本概念146 二、 現(xiàn)代項(xiàng)目管理知識(shí)體系147 三、 基于并行工程的可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程管理活動(dòng)體系150 四、 時(shí)間進(jìn)程管理151 五、 人員組織管理152 六、 物力資源管理154 七、 財(cái)力資源管理154 第三節(jié)建立可移動(dòng)建筑產(chǎn)品集成多視圖研發(fā)過(guò)程管理模型155 一、 可移動(dòng)建筑產(chǎn)品集成多視圖研發(fā)過(guò)程管理模型的結(jié)構(gòu)框架156 二、 視圖的功能與構(gòu)成157 三、 多視圖的集成163 本章小結(jié)168 第七章可移動(dòng)建筑產(chǎn)品研發(fā)實(shí)例169 第一節(jié)基于過(guò)程的可移動(dòng)鋁合金建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程設(shè)計(jì)169 一、 建立可移動(dòng)鋁合金建筑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程分解結(jié)構(gòu)169 二、 可移動(dòng)鋁合金建筑產(chǎn)品研發(fā)活動(dòng)170 第二節(jié)可移動(dòng)鋁合金建筑產(chǎn)品研發(fā)集成多視圖過(guò)程管理建模184 一、 產(chǎn)品、過(guò)程、組織及資源視圖184 二、 多視圖集成187 本章小結(jié)187 總結(jié)與展望188 參考文獻(xiàn)191 |
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