大型建設(shè)工程施工總平面設(shè)計(jì)

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　目前專門論述大型建設(shè)工程施工總平面設(shè)計(jì)的國內(nèi)外文獻(xiàn)并不多，施工總平面設(shè)計(jì)也沒有比較成熟而系統(tǒng)的方法。國內(nèi)外常見的指導(dǎo)建筑施工的文獻(xiàn)中對施工總平面設(shè)計(jì)的論述主要針對設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)步驟等，其內(nèi)容主要來自于經(jīng)驗(yàn)。其中，《火力發(fā)電工程施工組織設(shè)計(jì)導(dǎo)則》對火力發(fā)電工程施工總平面設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，但大多也是依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，并沒有基于一定的理論支撐提出統(tǒng)一的設(shè)計(jì)方法。因此，有必要對大型建設(shè)工程施工總平面設(shè)計(jì)方法進(jìn)行深入研究。

　　施工總平面設(shè)計(jì)，就是對工程施工中所有占據(jù)一定空間的要素進(jìn)行的整體統(tǒng)籌規(guī)劃和安排，是施工組織設(shè)計(jì)中各個(gè)主要環(huán)節(jié)經(jīng)綜合規(guī)劃后反映在平面聯(lián)系上的成果。其主要目的是，在施工過程中，對人員、材料、機(jī)械設(shè)施和各種為施工服務(wù)的設(shè)施所需的空間，做出最合理的分配和安排，并使它們相互間能夠有效地組合和安全的運(yùn)行，從而獲得較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效果。根據(jù)工程施工總平面的特點(diǎn)，可以把其看作一個(gè)由有規(guī)則、相互作用、相互依賴的諸要素形成的系統(tǒng)，并應(yīng)用系統(tǒng)工程理論和價(jià)值工程原理，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對大型建設(shè)工程施工總平面設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究。

　　1大型建設(shè)工程施工總平面設(shè)計(jì)方法

　　1.1理論基礎(chǔ)

　?。?）系統(tǒng)工程方法論中霍爾三維結(jié)構(gòu)理論。霍爾三維結(jié)構(gòu)是美國系統(tǒng)工程專家霍爾（A.D.Hall）于1969年提出的一種系統(tǒng)工程方法論，適用于解決大型復(fù)雜系統(tǒng)的規(guī)劃、組織、管理問題，是目前為止影響最大、應(yīng)用最廣的系統(tǒng)工程方法之一。本文主要運(yùn)用霍爾三維結(jié)構(gòu)方法中的邏輯維，進(jìn)行大型建設(shè)工程施工總平面設(shè)計(jì)，分為七個(gè)步驟：一是明確問題；二是系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計(jì)。選擇具體的評價(jià)系統(tǒng)功能的指標(biāo)；三是系統(tǒng)綜合。形成一組可供選擇的系統(tǒng)方案；四是系統(tǒng)分析。分析系統(tǒng)方案的性能、特點(diǎn)、對預(yù)定任務(wù)能實(shí)現(xiàn)的程度以及在評價(jià)目標(biāo)體系上的優(yōu)劣次序；五是優(yōu)化評價(jià)。對各個(gè)方案進(jìn)行優(yōu)化，對優(yōu)化后的方案進(jìn)行評價(jià)；六是系統(tǒng)決策。在分析、評價(jià)和優(yōu)化的基礎(chǔ)上作出裁決并選定方案；七是系統(tǒng)實(shí)施。根據(jù)最后選定的方案，將系統(tǒng)付諸實(shí)施。

　?。?）價(jià)值工程原理概述。價(jià)值工程（ValueEngineering）最早于20世紀(jì)40年代由美國通用電氣公司工程師麥爾斯提出。價(jià)值工程的核心是以最低的壽命周期成本，可靠地實(shí)現(xiàn)必要功能，為提高產(chǎn)品或作業(yè)的價(jià)值而進(jìn)行功能研究的有組織的創(chuàng)造性活動。就建筑業(yè)而言，價(jià)值工程可表述為：對某個(gè)建筑產(chǎn)品或過程系統(tǒng)地進(jìn)行功能分析以及方案創(chuàng)造、評價(jià)、實(shí)施，用最低的壽命周期費(fèi)用可靠地實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)品或過程的功能要求，從而提高研究對象價(jià)值的技術(shù)方法。根據(jù)價(jià)值工程原理，系統(tǒng)或產(chǎn)品的優(yōu)劣評價(jià)可用價(jià)值公式來表示，如下式所示：

　　V=F/C

　　式中，V為系統(tǒng)或產(chǎn)品的價(jià)值，F(xiàn)為系統(tǒng)或產(chǎn)品的功能，C為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品的壽命周期成本，C=C生產(chǎn)+C使用。1.2大型建設(shè)工程施工總平面系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法分析（1）明確問題。假設(shè)大型工程施工總平面系統(tǒng)中包含n個(gè)要素，如果用x1，x2，…，xn等n個(gè)變量分別表示該n個(gè)要素，則施工總平面系統(tǒng)方程可以用下式表示：

　　式中，y為施工總平面系統(tǒng)；f（x1，x2，…，xn）為描述系統(tǒng)中要素之間相互關(guān)系的函數(shù)；Ω1，Ω2，…，Ωn為要素x1，x2，…，xn的取值域，可以看作各個(gè)要素的強(qiáng)制性約束條件，包括要素功能必須滿足的使用要求和強(qiáng)制性規(guī)定等。根據(jù)價(jià)值工程原理，大型建設(shè)工程施工總平面設(shè)計(jì)的問題轉(zhuǎn)化為建立并求解施工總平面系統(tǒng)價(jià)值方程，并根據(jù)結(jié)果選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案的問題，如下式所示：

　　V（y）=F（y）/C（y）

　　為便于分析，本文假設(shè)施工總平面系統(tǒng)的壽命周期為工程建設(shè)施工期，即C（y）代表施工總平面系統(tǒng)y在工程建設(shè)施工期間的所有施工與使用成本。廠區(qū)永久建構(gòu)筑物施工與使用成本不在此成本范圍之內(nèi)。

　?。?）系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計(jì)。

　　①系統(tǒng)要素的評價(jià)指標(biāo)。以系統(tǒng)要素x1為例說明：一是需明確x1的強(qiáng)制性約束條件并判斷其是否滿足要求，如出現(xiàn)即不滿足約束條件的情況，則否決該總平面系統(tǒng)。二是在x1滿足強(qiáng)制性約束條件的情況下，確定其功能系數(shù)。要素的功能系數(shù)F（x1）定量化計(jì)算較困難，為便于功能評價(jià)，可將要素功能評價(jià)分為A、B、C、D、E五個(gè)等級，每個(gè)等級對應(yīng)一個(gè)評價(jià)分?jǐn)?shù)，評價(jià)分?jǐn)?shù)可根據(jù)實(shí)際情況研究確定，然后采用“專家評分法”對要素功能進(jìn)行評級和打分，最后進(jìn)行加權(quán)平均，計(jì)算出要素的功能系數(shù)，評級打分表如表1所示。根據(jù)要素“功能評級打分表”和“專家評分法”，要素x1的功能系數(shù)F（x1）可用下式計(jì)算：

　　式中，m為專家人數(shù)，一般不少于5人；Si為第i位專家給出的功能評價(jià)分?jǐn)?shù)。三是根據(jù)規(guī)范或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定x1的成本控制標(biāo)準(zhǔn)，并由下式計(jì)算其成本系數(shù)C（x1）：