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1.内容提要 建筑设计最终通过建造加以实现。可移动建筑产品研发面向建造过程，将传统建筑学对设计的关注转变为对建造的关注，将传统的建筑作品模式转变为工业化的建筑产品模式。可移动建筑产品研发学习借鉴制造业的产品研发理论、方法与技术，为建筑产品向制造业方向的转变提供了方法与路径。 本书主要对可移动建筑产品研发设计及过程管理方法展开研究。首先对可移动建筑的相关概念、发展历程、应用领域、价值特性等进行基础性阐述。然后从理论研究层面，基于并行工程与产品总体设计理论，对可移动建筑产品研发过程系统要素的构成及系统结构的构建进行研究，提出了由执行域、支撑域和管理域构成的可移动建筑产品研发过程三域系统结构。接下来从方法研究层面，提出了产品研发设计与研发过程管理的具体方法与技术。在建立可移动建筑产品研发过程分解结构基础上，明确了产品研发活动的具体内容及相关研发设计方法。基于设计结构矩阵技术，提出了可移动建筑产品研发流程设计方法。基于集成多视图建模技术，提出了可移动建筑产品集成多视图研发过程管理建模方法。最后通过可移动铝合金建筑产品研发实例，对可移动建筑产品研发设计与过程管理方法进行了实践。 2.序一 2013年秋天，我在参加江苏省科技论坛“建筑工业化与城乡可持续发展论坛”上提出：建筑工业化是建筑学进一步发展的重要抓手，也是建筑行业转型升级的重要推动力量。会上我深感建筑工业化对中国城乡建设的可持续发展将起到重要促进作用。2016年3月5日，第十二届全国人民代表大会第四次会议政府工作报告中指出，我国应积极推广绿色建筑，大力发展装配式建筑，提高建筑技术水平和工程质量。可见，中国的建筑行业正面临着由粗放型向可持续型发展的重大转变。新型建筑工业化是促进这一转变的重要保证，建筑院校要引领建筑工业化领域的发展方向，及时地为建设行业培养新型建筑学人才。 张宏教授是我的学生，曾在东南大学建筑研究所工作近20年。在到东南大学建筑学院后，张宏教授带领团队潜心钻研建筑工业化技术研发与应用十多年，参加了多项建筑工业化方向的国家级和省级科研项目，并取得了丰硕的成果，建造·性能·人文与设计系列丛书就是阶段性成果，后续还会有系列图书出版发行。 我和张宏经常讨论建筑工业化的相关问题，从技术、科研到教学、新型建筑学人才培养等等，见证了他和他的团队一路走来的艰辛与努力。作为老师，为他能取得今天的成果而高兴。 此丛书只是记录了一个开始，希望张宏教授带领团队在未来做得更好，培养更多的新型建筑工业化人才，推进新型建筑学的发展，为城乡建设可持续发展做出贡献。 3.序二 建筑构件的制作、生产、装配，建造成各种类型建筑的方法、模式和过程，不仅涉及过程中获取和消耗自然资源和能源的量以及产生的温室气体排放量（碳排放控制），而且通过产业链与经济发展模式高度关联，更与在建筑建造、营销、运营、维护等建筑全生命周期各环节中的社会个体和社会群体的权力、利益和责任相关联。所以，以基于建筑产业现代化的绿色建材工业化生产——建筑构件、设备和装备的工业化制造——建筑构件机械化装配建成建筑——建筑的智能化运营、维护——最后安全拆除建筑构件、材料再利用的新知识体系，不仅是建筑工业化发展战略目标的重要组成部分，而且构成了新型建筑学（Next
Generation Architecture）的内容。换言之，经典建筑学（Classic
Architecture）知识体系长期以来主要局限在为“建筑施工”而设计的形式、空间与功能层面，需要进一步扩展，才能培养出支撑城乡建设在社会、环境、经济三个方面可持续发展的新型建筑学人才，实现我国建筑产业现代化转型升级，从而推动新型城镇化的进程，进而通过“一带一路”战略影响世界的可持续发展。 建筑工业化发展战略目标是将经典建筑学的知识体系扩展为新型建筑学的知识体系，在如下五个方面拓展研究： （1） 开展基于构件分类组合的标准化建筑设计理论与应用研究。 （2） 开展建造、性能、人文与设计的新型建筑学知识体系拓展理论与人才培养方法研究。 （3） 开展装配式建造技术及其建造设计理论与应用研究。 （4） 开展开放的BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技术应用和理论研究。 （5） 开展从BIM到CIM（City Information Modeling，城市信息模型）技术扩展应用和理论研究。 本系列丛书作为国家“十二五”科技支撑计划项目2012BAJ16B00“保障性住房工业化设计建造关键技术研究与示范”，以及2013BAJ10B13课题“水网密集地区村镇宜居社区与工业化小康住宅建设关键技术与集成示范”的研究成果，凝聚了以中国建设科技集团有限公司为首的科研项目大团队的智慧和力量，得到了科技部、住房和城乡建设部有关部门的关心、支持和帮助。江苏省住房和城乡建设厅、南京市住房和城乡建设委员会以及常州武进区江苏省绿色建筑博览园，在示范工程的建设和科研成果的转化、推广方面给予了大力支持。“保障性住房新型工业化建造施工关键技术研究与示范”课题2012BAJ16B03参与单位南京建工集团有限公司、常州市建筑科学研究院有限公司及课题合作单位南京长江都市建筑设计股份有限公司、深圳市建筑设计研究总院有限公司、南京市兴华建筑设计研究院股份有限公司、江苏省邮电规划设计院有限责任公司、北京中外建建筑设计有限公司江苏分公司、江苏圣乐建设工程有限公司、江苏建设集团有限公司、中国建材（江苏）产业研究院有限公司、江苏生态屋住工股份有限公司、南京大地建设集团有限责任公司、南京思丹鼎建筑科技有限公司、江苏大才建设集团有限公司、南京筑道智能科技有限公司、苏州科逸住宅设备股份有限公司、浙江正合建筑网模有限公司、南京嘉翼建筑科技有限公司、南京翼合华建筑数字化科技有限公司、江苏金砼预制装配建筑发展有限公司、无锡泛亚环保科技有限公司，给予了课题研究在设计、研发和建造方面的全力配合。东南大学各相关管理部门以及由建筑学院、土木工程学院、材料学院、能源与环境学院、交通学院、机械学院、计算机学院组成的课题高校研究团队紧密协同配合，高水平地完成了国家支撑计划课题研究。最终，整个团队的协同创新科研成果：“基于构件法的刚性钢筋笼免拆模混凝土保障性住房新型工业化设计建造技术系统”，参加了“十二五”国家科技创新成就展，得到了社会各界的高度关注和好评。 最后感谢我的导师齐康院士为本丛书写序，并高屋建瓴地提出了新型建筑学的概念和目标。感谢东南大学出版社及戴丽老师在本书出版上的大力支持，并共同策划了这套建造·性能·人文与设计丛书，同时感谢贺玮玮老师在出版工作中所付出的努力，相信通过系统的出版工作，必将推动新型建筑学的发展，培养支撑城乡建设可持续发展的新型建筑学人才。 东南大学建筑学院建筑技术与科学研究所 东南大学工业化住宅与建筑工业研究所 东南大学BIMCIM技术研究所 东南大学建筑设计研究院有限公司建筑工业化工程设计研究院 2016年10月1日于容园 4.目录 第一章绪论1 第一节研究背景1 一、 建筑工业化之路1 二、 向制造业学习2 三、 可移动的建筑3 第二节研究现状4 一、 可移动建筑相关研究4 二、 产品研发过程相关研究5 第三节研究目的与意义7 一、 问题提出7 二、 研究目的7 三、 研究意义8 第四节研究内容与方法9 一、 主要研究内容9 二、 研究方法10 第五节研究框架11 第二章向制造业方向转变的可移动建筑产品12 第一节可移动建筑产品的概念界定与解析12 一、 产品12 二、 制造业产品13 三、 建筑产品14 四、 固定建筑产品15 五、 可移动建筑产品15 六、 可移动建筑产品的分类16 第二节广义层面可移动建筑的发展历程与应用领域17 一、 发展历程17 二、 应用领域23 第三节可移动建筑产品的特性与价值32 一、 可移动性32 二、 临时性33 三、 可适应性33 四、 可持续性34 五、 轻量化34 六、 标准化35 七、工厂化36 第四节可移动建筑产品研发向制造业方向的转变36 一、 传统建筑产品的设计与建造37 二、 制造业产品的研发38 三、 可移动建筑产品研发的转变40 本章小结42 第三章可移动建筑产品研发过程系统的建设43 第一节可移动建筑产品研发基础理论概述43 一、 系统理论43 二、 集成理论46 三、 先进研发制造理念的发展48 四、 产品并行工程53 五、 产品总体设计56 第二节产品研发过程58 一、 过程与流程的概念界定与区别58 二、 制造业产品研发过程的定义与特征59 第三节可移动建筑产品研发过程系统要素60 一、 研发活动要素60 二、 研发流程要素61 三、 研发产品要素62 四、 研发资源要素62 五、 研发过程管理要素63 第四节可移动建筑产品研发过程的三域系统结构64 第五节可移动建筑产品研发过程系统要素的构建65 一、 产品研发过程设计66 二、 产品研发过程管理69 本章小结70 第四章基于过程分解结构的可移动建筑产品研发设计71 第一节可移动建筑产品研发过程分解结构71 一、 产品工作分解结构71 二、 建筑工程建设与制造业产品研发的过程分解结构74 三、 建立可移动建筑产品研发过程分解结构81 第二节产品定义与规划85 一、 选择研发团队成员86 二、 确定产品研发方向86 三、 分析用户需求88 四、 分析竞争产品89 五、 制定产品任务书90 六、 设计产品研发过程94 七、制定产品研发过程管理计划94 第三节概念方案设计96 一、 概念方案生成96 二、 概念方案选择99 三、 概念方案验证101 第四节系统层面设计102 一、 产品平台化策略103 二、 模块化构造104 三、 建立产品系统分解结构105 四、 产品功能体设计106 五、 产品模块设计107 六、 初步制造设计107 七、初步装配设计107 第五节建造设计108 一、 面向建造的设计108 二、 面向工厂制造的设计109 三、 面向工厂装配的设计110 四、 面向现场建造的设计115 第六节原型产品建造115 一、 产品原型化115 二、 工厂制造与工厂装配116 三、 现场建造117 第七节产品测试118 一、 内部性能测试118 二、 用户测试118 本章小结119 第五章基于设计结构矩阵的可移动建筑产品研发流程设计120 第一节设计结构矩阵概述120 一、 设计结构矩阵的定义与发展120 二、 设计结构矩阵的分类121 三、 设计结构矩阵的分析运算方法122 第二节基于设计结构矩阵的并行产品研发过程优化123 一、 产品研发活动间的依赖关系分析123 二、 基于设计结构矩阵的并行产品研发过程优化方法124 三、 定耦操作126 四、 耦合活动的依赖度求解127 五、 耦合活动集的割裂算法130 六、 设计结构矩阵的层级化131 第三节可移动建筑产品研发流程设计131 一、 可移动建筑产品研发流程设计的基本步骤131 二、 可移动建筑产品研发流程设计的具体过程132 本章小结140 第六章基于集成多视图的可移动建筑产品研发过程管理141 第一节产品研发过程系统集成多视图建模141 一、 产品研发过程系统建模的要求142 二、 产品研发过程系统建模相关方法142 三、 集成多视图过程建模144 第二节可移动建筑产品研发过程管理活动146 一、 管理的基本概念146 二、 现代项目管理知识体系147 三、 基于并行工程的可移动建筑产品研发过程管理活动体系150 四、 时间进程管理151 五、 人员组织管理152 六、 物力资源管理154 七、 财力资源管理154 第三节建立可移动建筑产品集成多视图研发过程管理模型155 一、 可移动建筑产品集成多视图研发过程管理模型的结构框架156 二、 视图的功能与构成157 三、 多视图的集成163 本章小结168 第七章可移动建筑产品研发实例169 第一节基于过程的可移动铝合金建筑产品研发过程设计169 一、 建立可移动铝合金建筑产品研发过程分解结构169 二、 可移动铝合金建筑产品研发活动170 第二节可移动铝合金建筑产品研发集成多视图过程管理建模184 一、 产品、过程、组织及资源视图184 二、 多视图集成187 本章小结187 总结与展望188 参考文献191 |
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