房屋建筑工程并行設(shè)計的研究

1、    房屋建筑工程并行設(shè)計的研究    陳昭輝【摘要】本文在論述了并行設(shè)計工程的基本原理基礎(chǔ)之上來對建筑工程的并行設(shè)計進行論述。【關(guān)鍵詞】房屋建筑；并行工程；并行設(shè)計；研究隨著我國市場經(jīng)濟的不斷深入，各個行業(yè)都面臨著嚴峻的國內(nèi)外競爭，對于建筑行業(yè)而言，傳統(tǒng)的工程流程已經(jīng)不符合社會發(fā)展的需要。傳統(tǒng)的房屋建筑往往會消耗大量的基礎(chǔ)才考，卻并沒有取得其預(yù)期的經(jīng)濟效益。因此就需要將房屋工程的并行設(shè)計引入進來，這樣就能夠降低房屋建設(shè)的成本，提高房屋建設(shè)的質(zhì)量，從而為我國建筑行業(yè)的發(fā)展提供新的活力。并行設(shè)計的過程就是將產(chǎn)品加工的整個周期考慮進來，綜合考慮各個步驟的影

2、響因素，最后制定出合理的產(chǎn)品開發(fā)過程。一、 并行工程的基本概念1. 并行工程的定義目前關(guān)于并行工程的概念最早是由美國國防分析研究所的提出的，該研究所指出"并行工程（concurrent engineering，簡稱ce）主要是指產(chǎn)品的生產(chǎn)過程或者其相關(guān)的過程進行集成地、并行地設(shè)計的一種系統(tǒng)化方法。這就要求設(shè)計人員在開發(fā)產(chǎn)品的時候，能夠?qū)a(chǎn)品的整個生命周期都考慮進來，要將從概念產(chǎn)品到產(chǎn)品的報廢過程中需要注意的問題都考慮到，比如成本、進度以及用戶的需求等。2. 并行工程的特點并行工程主要體現(xiàn)出以下四方面的特點，分別是并行性（concurrent）、約束性（constraint）、協(xié)調(diào)性（

3、coordination）和一致性（consistent），簡稱為4c特點。并行工程的這四個特點就表明在進行并行工程設(shè)計的時候，就需要將產(chǎn)品的設(shè)計過程放在一個框架中來進行；并且要對產(chǎn)品生產(chǎn)過程進行約束，比如考慮時間收益、成本收益等；還要考慮產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)；在做出有關(guān)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程的重大決策的時候，需要并行小組中的人討論后給出一致的意見。3. 并行工程的效益美國國防分析研究所指出并行工程能夠達到以下的效益：（1） 通過對產(chǎn)品的質(zhì)量進行改進和提升，這樣就能夠使得產(chǎn)品生產(chǎn)的早期階段的變更次數(shù)減少50%以上。（2） 通過對產(chǎn)品的設(shè)計其相關(guān)過程進行優(yōu)化，這樣就能夠使得產(chǎn)品的開發(fā)周期縮短40-

4、60%。（3） 通過對產(chǎn)品設(shè)計的過程實現(xiàn)一體化的管理，這樣就能夠有效降低生產(chǎn)成本30-40%。（4） 通過對產(chǎn)品生產(chǎn)過程進行優(yōu)化，就能夠使得產(chǎn)品的報廢減少75%。二、 房屋建筑工程并行設(shè)計的基本框架體系房屋建筑的過程隨著專業(yè)知識的分化，就使得整個建筑體現(xiàn)出來了"離散化"的現(xiàn)象。在進行房屋建設(shè)過程中，建筑師和工程師的作品互相不欣賞。這樣就使得房屋建筑設(shè)計的過程出現(xiàn)了幾個平行的領(lǐng)域，每個領(lǐng)域都只在內(nèi)部進行交流，這種離散化的管理方式造成的結(jié)果就是使得建筑行業(yè)的內(nèi)部交流出現(xiàn)問題，這樣就使得建設(shè)的下游需求不能夠及時反映到建筑設(shè)計的早期，因此就出現(xiàn)建筑的工程優(yōu)化不徹底的現(xiàn)象。而且目前建

5、筑工程日益復(fù)雜，一個人是無法單獨完成建筑工程的設(shè)計過程。因此從20世紀開始，建筑工程行業(yè)就由管理規(guī)劃人員。建筑師、結(jié)構(gòu)師以及施工人員來進行配合工作。在整個房屋建筑過程中，各個專業(yè)人員都有自己側(cè)重工作和處理的信息，在相互配合之中來完成整個工程。比如對于一塊樓板而言，建筑師將其看作是分隔空間的構(gòu)件，而對于結(jié)構(gòu)師來說起就是承重的構(gòu)建。1. 房屋建筑工程并行設(shè)計的基本內(nèi)容在進行房屋建筑工程的并行工程設(shè)計的時候，就是不同專業(yè)、不同的計算機輔助系統(tǒng)結(jié)合起來，比如將建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、信息處理系統(tǒng)等結(jié)合起來，同統(tǒng)一的執(zhí)行來對各個環(huán)節(jié)進行的控制，通過控制來保證信息傳遞的流暢性，使得整個建筑工程能夠協(xié)調(diào)有

6、序地進行。房屋建筑的并行工程的集成主要包括一下兩方面的內(nèi)容：一方面就是物理集成。物理集成主要是通過互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)運行的，這樣就能夠?qū)⒔ㄖこ讨械臄?shù)據(jù)通過信息手段連接到計算機系統(tǒng)中，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)硬件、軟件以及數(shù)據(jù)的共享，這樣就為整個集成系統(tǒng)的運行提供了運行環(huán)境；另一方面就是軟件集成。軟件集成只要是由cax應(yīng)用系統(tǒng)的集成和信息集成兩方面來組成，通過系統(tǒng)核心將cax軟件系統(tǒng)和環(huán)境結(jié)合起來，這樣就能夠為cax的運行提供幫助，從而有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理、程序管理以及運行控制等。2. 房屋建筑工程并行設(shè)計的基本結(jié)構(gòu)在對房屋建筑工程的并行工程設(shè)計的時候，整個結(jié)構(gòu)是由支撐域、執(zhí)行域以及管理域三部分來構(gòu)成的。支

7、撐域主要的目的就是構(gòu)成一個數(shù)據(jù)、信息以及知識共享的環(huán)境，這樣就能夠?qū)φ麄€建筑工程進行高效、有效以及可靠的管理。支撐域是基于計算機網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)對產(chǎn)品數(shù)據(jù)分層式存儲的過程。支撐域在數(shù)據(jù)信息共享的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建了一個可供各個專業(yè)協(xié)同設(shè)計的平臺，主要是由硬件系統(tǒng)、信息集成以及工具集成構(gòu)成的，這樣就滿足了并行工程對于數(shù)據(jù)信息的需求。然后在對數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理的基礎(chǔ)之上，就能夠?qū)崿F(xiàn)建筑設(shè)計過程以及后續(xù)的施工過程的信息集成。同時，支撐域還會在共享數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上來為各個專業(yè)人員提供集成的信息交流環(huán)境。執(zhí)行域主要就是在支撐域的平臺支撐下，在有效的管理監(jiān)督之下來進行各項活動的執(zhí)行。各個工作人員會按照管理域?qū)ζ涞囊髞黹_

8、展相關(guān)的建筑工程工作。管理域主要是包括進度控制、技術(shù)管理、質(zhì)量控制、成本控制以及人事管理者五方面的內(nèi)容。這樣就能夠?qū)φ麄€建筑工程的過程進行集約化的管理，保證一體化的建筑工程過程能夠順利進行。在管理域中，有效的管理過程是在活動和過程的組織管理中來進行，并且在資源約束和進度約束等條件來實現(xiàn)的。3. 房屋建筑工程并行設(shè)計的特點房屋建筑工程的并行工程主要體現(xiàn)出以下兩方面的特點：一方面就是能夠盡早對建筑方案的可行性進行判斷。這主要是因為并行設(shè)計的各個專業(yè)是同步進行的。但是在建筑工程設(shè)計的時候，一些串行的設(shè)計是不能夠同時進行的，比如沒有建筑方案就不能夠進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，因此所謂的并行設(shè)計只是在局部范圍內(nèi)盡可能

9、實現(xiàn)并行。另一方面就是在制定出建筑工程的step協(xié)議之前，需要各個設(shè)計任務(wù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享，因此就需要在各個專業(yè)之間建立好關(guān)聯(lián)性，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)一方的設(shè)計進行修改，另一方的設(shè)計能夠同時進行相應(yīng)修改，從而保證整個設(shè)計過程的一致性，避免施工過程才發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，這樣就會影響施工的進行。4. 房屋建筑工程并行設(shè)計的功能房屋建筑工程的并行工程主要體現(xiàn)出以下五方面的特點：（1）可以通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)不同領(lǐng)域系統(tǒng)中的信息的共享。（2）能夠?qū)⒉煌到y(tǒng)中的數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)化成為中性格式，比如可以將所有的產(chǎn)品數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)化成為國際標準step的形式，這樣就便于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和共享的過程。（3）可以通過公共數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)不同系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的共享。（4）可以實現(xiàn)軟件集成。這樣就能夠?qū)Σ煌瑢I(yè)的軟件和同一專業(yè)的不同軟件進行集成管理，從而實現(xiàn)不同形式的數(shù)據(jù)（文字、圖像、圖形）之間的信息轉(zhuǎn)換和集成。（5）可以通過互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)對不同地區(qū)的信息數(shù)據(jù)來進行共享，從而有利于信息的及時反饋，保證工程優(yōu)化過程的及時性。同時還能夠使得不同地區(qū)的工程人員來共享圖形庫、數(shù)據(jù)庫以及材料庫等，設(shè)計人員和用戶也能夠及時進行信息的交換，從而及時滿足用戶的需求。通過信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的虛擬設(shè)計，就能夠?qū)崿F(xiàn)異地協(xié)調(diào)設(shè)計。綜上所述，并行設(shè)計在建筑領(lǐng)域在逐步進行推廣，并行設(shè)計在建筑領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。參考文獻：1吳子燕，楊勁，孫樹棟