建筑智能化系統的設計管理研究

譚征++何航

摘 要： 首先闡述了建筑智能化系統和設計管理基本理論，從概念、構成等方面進行了詳細說明；然后對現有的國內外相關研究文獻進行研究總結，對其中的理論進行提煉，并對研究背景進行剖析，提出現存的問題；對現在的建筑智能化系統設計過程進行研究，提出對建設方管理的建議；最后就設計單位和設計方案的選擇、設計費用的支付以及設計造價、質量和進度控制提出解決方法，并針對具體案例進行了實踐分析。

關鍵詞： 設計管理； 建筑智能； 智能化系統； 項目智能化

中圖分類號： TN911?34； TM417 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2016）23?0107?04

Research on design management of building intelligent system

TAN Zheng， HE Hang

（Nanyang Institute of Technology， Nanyang 473000， China）

Abstract： The building intelligent system and design management basic theory are described to explain the concept and structure in detail. The available relevant research literatures at home and abroad are summarized to extract the theory in them. The research background is analyzed to point out the existing problems. The design process of the available building intelligent system is studied， and the suggestions to manage the construction unit are proposed. The solutions of design units and design scheme selection， design cost payment， design cost， quality and schedule control are proposed. The practical analysis was performed for a specific case.

Keywords： design management； intelligent building； intelligent system； project intelligence

0 引 言

設計階段工作質量的好壞對整個工程項目工程的質量、造價和進度都具有重大影響和舉足輕重的決定性作用。對建筑智能化設計階段進行有效管理，可以使設計方案更理想，避免和減少設計變更的發生，可以使建筑材料選型優化。建筑智能化設計管理解決的問題包括設計單位的選定、設計方案的選擇、嚴格控制設計變更、設計圖紙的審查和審批，從而實現對工程項目投資、進度和質量的控制[1]。

建筑智能化專業與建筑、結構、強電等其他專業相比，還屬于一個較新的領域，發展迅速，在建筑項目整體投資中的比例越來越大，但是建設方對它的重視程度不夠，而且缺少智能化設計管理的經驗，只注重了其他專業的監督管理，到施工階段才發現問題緊急補救[2]。本文的研究成果將對大多數還處于建筑智能化設計管理摸索階段的建設方起到一定的指導作用。

1 建筑智能化系統設計的縱向管理

建筑智能化系統的方案選擇是設計前期非常重要的一個環節，方案可以是來自不同的設計單位，也可以是同一家設計單位的不同設計師。通過恰當的選擇方式得到最適合的方案，從而避免盲目選擇。方案選擇與設計單位選擇的評價隊伍是一致的，評價指標卻有所區別?；谀：C合評價需要六個步驟完成方案的評價和選擇：

（1） 確定評價對象的因素論域，可以用如上的評價指標，也可以根據項目的不同制定其他的評價指標。

[U={u1，u2，…，um}]

（2） 確定評語等級論域，用字母[V]表示。

[V={v1，v2，…，vm}，]式中第[i]個評價結果由各項代表，總的評價結果數為[n。]

（3） 進行單因素評價，建立模糊關系矩陣[R，]單獨從一個因素出發進行評價，以確定評價對象對評價集合[V]的隸屬程度：

[R=r11r12…r1nr21r22…r2n????rm1rm2…rmn]

（4） 確定評價因素的模糊權向量，在進行模糊綜合評價時，最終的評價結果會因為權重產生較大的影響[3]。

（5） 模糊評價，利用合適的模糊關系矩陣與合成算子得到各被評價對象的模糊綜合評價結果向量[B。]

[B=A·R=（a1，a2，…，am）r11r12…r1nr21r22…r2n????rm1rm2…rmn=（b1，b2，…，bn）]

（6） 將綜合評價結果[B]轉換為綜合分值，根據數值大小進行排序，進一步挑選出最優者。

2 建筑智能化系統設計的橫向管理

2.1 建筑智能化設計造價管理

2.1.1 設計造價存在的問題

建筑智能化系統從立項到施工完成整個階段，影響造價的因素很多[4]。設計階段影響工程造價的幾個階段非常重要甚至起主導作用，目前設計階段造價存在的問題究其原因主要有兩種：一種是設計單位自身的問題；另一種是建設方的問題。

（1） 來自設計單位的問題

① 智能化設計團隊的內部分工機制和協調機制不完善，不能適應全過程投資評估與控制的實際需要。

② 設計人員缺乏經濟觀念，項目負責人只重視設計速度、技術和產值，而對設計產品的經濟性不夠關注，不注意設計中的造價控制措施和技術經濟分析論證。

（2） 來自建設方的問題

建設方對設計環節不夠重視，在使用設計方案的過程中未用科學的評價體系，針對設計方案沒有進行充分的對比和分析，在材料及設備、結構形式選擇方面，系統容易忽略經濟及方便施工的因素，導致不必要投資的增加。

2.1.2 設計造價控制方法

下面是針對建筑智能化設計階段控制造價的各種方法。

（1） 方案比選

通過方案競賽，專家評審產生優化方案，建筑智能化設計方案要求強調“物美價廉”，物美即方案的實用性耐久性強，價廉即造價低，整體性價比高。進行建筑智能化設計方案比選，既可以使得投資選擇能夠被更有效的估算，又可以幫助整個建筑物進行有效的管理。

（2） 限額設計

限額設計是將上階段設計審定的投資限額和工程量分解到各個子系統中，通過層層限額設計，實現對投資限額的動態控制與管理項目建議書或可行性報告中的投資估算[5]。限額設計作為一種較新的設計理念，它要求在初步設計時概算不超過估算，施工圖設計時施工圖預算不超過概算，施工圖預算控制各系統的設計。

（3） 建立智能化設備材料選型庫

目前市場充斥的建筑智能化產品名目繁多、魚龍混雜，新興產品和新興廠家層出不窮。建設方想在短時間內對市場有足夠的了解是不可能的，如果建設方是長期進行建筑智能化建設的，那么投入少量資金建設一套符合自身需求的智能化設備材料選型庫是非常可行并且是一勞永逸的[6]。

在建筑智能化設備選型庫成立后，建設方應要求設計方在設計過程中嚴格選用庫中的設備材料，根據項目的不同選擇檔次可以分為中高低檔等，也可以根據價格劃分。這樣既保障了設計成果中智能化設備材料的選擇和造價問題，又為施工過程中智能化設備材料的選購和安裝做足了準備。

2.2 建筑智能化設計進度管理

建設方對設計進度管理的方法，通過調研研究，總結如下。

（1） 確定設計周期時間

確定設計進度時間的方法很多，比如模糊隨機、神經網絡、關鍵線路法、灰色建模等。根據建筑智能化設計的特點，選用計劃評審技術對進度進行管理。應用PERT進行進度計劃，使用活動持續時間三個值（最樂觀值、最可能值和最悲觀值）的加權平均，用概率方法估計估算值[7]。

（2） 根據合理的設計周期目標確定進度計劃

建筑智能化的最后階段即施工圖設計工作，必須合理地確定施工圖設計交付時間目標，以確保工程設計進度總目標的實現。為了進行有效的設計進度控制，還可以繪制甘特圖，把設計工作成果分階段化表示，使得控制結果更明確。

3 案例分析

3.1 項目介紹

某商業會館中心的設計方案是參與建設方設計管理的一個工作項目，主要負責其智能化系統設計管理。從項目的開始，到初步設計和施工設計，其中穿插著多次修改，這是一個相對復雜的建筑智能化系統設計控制與管理的過程。

設計單位：某國家級設計單位（建筑智能化設計資質為甲級）；方案完成時間：2013年1月中旬；設計周期：100個工作日；商場及酒店的綜合體建設規模：總建筑面積為13萬米2。其中商場9.6萬米2，酒店2.4萬米2，地下停車場1萬米2。項目智能化系統設計由方案階段到施工設計完成，歷時三個多月，設計過程中運用部分設計管理方法，具體見下文。

3.2 設計方案選擇

把評價此項目智能化設計方案的因素定為六項。經與各個專家討論，確定各個因素的權重級[a=]（0.1，0.32，0.2，0.19，0.11，0.08），評價等級為（很好，好，一般，不太好，不好），即（1.0，0.8，0.6，0.4，0.2）。通過與十位專家開會評審，得出四個方案，其中方案一和方案四的評價表如表1，表2所示。

根據評價表可以看出方案四為最優方案，隨后邀請智能化行業專家與方案四的設計人員共同研究，征求總工程師的意見，對方案的細節提出了修改建議。

3.3 項目智能化設計質量管理

施工設計階段的質量管理是尤其重要的環節。智能化系統施工設計文件的把關是質量管理的重中之重。在這次項目中，針對這個問題給予了解決辦法，對設計文件審查工作進行了審核要點的梳理，既保證了質量也節約了時間。通過與幾十位行業內專家的研究，采用窮舉法對可能出現的質量問題進行分類梳理，逐一列出，在質量控制過程中一一對照檢查，如有問題則填寫修改意見表并歸檔管理。在此次工程智能化系統設計中對設計質量管理嚴格并且到位，通過工作數據顯示，施工階段的設計變更率下降了15%以上。

3.4 項目智能化設計造價管理

此項目的智能化系統包含六個子系統，依據設計造價限額設計控制方法，要將目標成本比預算成本降低7%，得到各子系統項的常規比重及初步設計預算成本，如表3所示。

表3 子系統項的常規比重及初步設計預算成本 天

[項目子系統工程 ＼&常規比重 /%＼&預算成本 /（萬元）＼&綜合布線系統＼&17＼&558＼&有線電視分配系統＼&10＼&310＼&視頻安防監控系統＼&14＼&496＼&門禁管理系統＼&12＼&310＼&樓宇設備監控系統＼&11＼&372＼&合計＼&1＼&3 100＼&]

根據限額設計要求，目標成本比預算成本降低7%，即：

節約成本=3 100×7%=217（萬元）

目標成本=3 100-217=2 883（萬元）

根據常規比重，得到每一個子系統的目標成本，由預算成本去掉目標成本，可以得到該子系統成本的降低額度，從而達到節約造價的目的。該項目中成本降低潛力最大的是視頻安防監控子系統，降低成本額度為92.38萬元，其次是綜合布線系統和樓宇設備監控系統。

3.5 項目智能化設計進度控制

在項目初期，通過了解市場、物業管理、設計人員等部門提出的要求和原則，基于所述的PERT方法確定每一個設計階段的周期。如表4所示。

表4 項目設計進度計劃

[工序＼&設計階段＼&樂觀時間＼&最可能時間＼&悲觀時間＼&期望工期＼&1＼&準備階段＼&9＼&14＼&20＼&14＼&2＼&初步設計＼&10＼&18＼&21＼&17＼&3＼&施工設計＼&50＼&65＼&70＼&63＼&]

由此計算出各設計階段的期望工期和方差：

[t準備階段=（9+4×14+20）6=14天σ2準備階段=3.4t初步設計=（10+4×18+21）6=17天σ2初步設計=3.36t施工設計=（50+4×65+70）6=63天σ2施工設計=11.1]

整個設計周期為：

[T=14+17+63=94天]

方差：

[σ2=3.4+3.36+11.1=17.86]

標準差：

[σ=4.3]

由此得出項目期望設計周期為94天，經過與設計方的溝通，最后將設計周期定為100天，在100天完成的概率為91.5%。從設計合同簽訂完畢到設計成果交付，如設計單位項目負責人發生變化，需提前遞交書面報告。對于設計單位針對建設方實際需求所提的設計問題，要求本部門人員限期答復。這些措施的實施使此次工程的智能化系統設計管理任務按時保質的完成。

4 結 論

本文以建設方為主體，以建筑智能化系統的設計管理活動作為研究對象，闡述了建筑智能化系統和設計管理的基本理論，從概念、構成等方面進行了詳細說明，對現有的國內外相關研究文獻進行了研究總結，對理論進行提煉，并對論文的研究背景進行剖析，提出了現存的問題，對現在的建筑智能化系統設計過程進行研究，提出了對建設方管理的建議，就設計單位和設計方案的選擇、設計費用的支付以及設計造價、質量和進度控制提出了解決方法，最后針對具體案例進行了實踐分析。

然而在工程實踐中，由于建筑工程規模過大，此時建設方為了完成進度，通常將設計任務同時委托給多家設計單位，在這種情況下如何實現對設計單位的管理，是本文進一步的研究方向。

參考文獻

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[2] 趙柏樹.建設工程設計管理中存在的問題及優化策略[J].上海建設科技，2011（6）：68?70.

[3] 閻瑞雪.從設計階段看工程造價控制的可操作性[J].四川建材，2006（5）：105?106.

[4] 李堅化.建筑工程設計管理的重要性探討[J].工程建設與設計，2011（12）：128?129.

[5] 董永賢.談醫院建筑的設計管理[J].中國醫院建筑與裝備，2011（11）：63?67.

[6] 董寧.淺談建筑工程設計階段的造價控制[J].大觀周刊，2011（32）：86.

[7] Federation of International Consulting Engineers. Conditions of contract for construction [R]. New York： FIDIC， 1999.

[8] 陳紅玲.設計階段的造價管理是控制項目造價的關鍵[J].石油規劃設計，2009（2）：23?24.