運用于建筑概念設計的質量功能展開法

陳建輝

運用于建筑概念設計的質量功能展開法

陳建輝

（邯鄲市市政工程管理處，河北 邯鄲 056001）

質量功能展開（QFD）可以把客戶需求轉化成產品和過程的技術要求，是工業中綜合產品研制和并行工程實施中的關鍵技術。在簡要敘述QFD的基礎上，將QFD引入到建筑工程概念設計中來，并用實例說明了應用的可行性。

質量功能展開；工程設計；層次分析法；質量控制

1 引言

隨著中國高校的不斷擴招，許多學校都面臨著教室等教學基礎設施短缺的情況。面對日益提高的學生與教師的比例，許多學校擴建或新建了許多大容量的電教室。然而，學校的決策者面臨的問題是：教室的設計要盡可能的容量大，又不能削弱教學的效果，而且要滿足教師、學生、學校管理方等方面的要求。QFD方法是受項目工程影響或對其產生影響的各方均參與設計而有效地滿足各方面要求的有效的計劃方法。本文擬采用此方法來完成大容量電教室的功能概念設計。

2 QFD概述

QFD（Quality Function Deployment）首創于日本。1972年，日本三菱重工有限公司的神戶造船廠首次使用了“質量表”，分析如何把用戶、消費者的需求變換成工程措施、設計要求。QFD從20世紀80年代傳到美國后，在并行工程中應用如飛機通信復雜系統等大型復雜系統，成功應用后，QFD的應用面及重要意義才大大擴展和提高。

QFD是保證用戶、消費者需求，并能推動產品設計和生產工序設計改進的一種方法，即把用戶、消費者的需求變換成產品的特性和工序特性，并由全企業來完成這些要求的系統方法（《美國空軍R&M2000大綱》USAF R&2000 Process）。QFD是工業綜合產品研制和并行工程實施中的關鍵技術，使開發者在一開始就考慮到產品的用戶需求、質量（性能、可靠性、安全性……）進度及經費等。

3 建筑概念設計的QFD實施步驟

3.1 建立QFD小組，并弄清用戶需求

進行QFD設計的第一步就是要建立QFD小組。小組成員首先應包括在電教室上課的各系學生代表、上課教師，其次，教師維護、管理人員為教室提供設備的科室領導，為此項目提供資金的校方領導等。小組成員首先把自己認為最好的教師設計和最差的教室特征描述清楚，而且說明自己想要的教室是什么樣、有什么特征。小組的組長負責把這些意見整理、記錄。

3.2 用戶需要權數的確定

對用戶需要應根據其重要性予以排隊，對每一項需要給以重要度的權數。用戶需要權數的確定一般有多種，最簡便的是專家評分法。本文采用層次分析法來確定用戶需要權重。層次分析法（analytic hierarchy pnxess，簡稱AHP）由SOATY于20世紀70年代末提出。

3.3 建立質量屋

3.3.1 質量屋結構圖

質量屋（QFD）由下述構成形似房屋的圖形的諸要素組成，如圖1所示。

圖1 QFD的基本原理和質量屋的構成

圖1中，左墻為用戶（消費者）的需要，天花板為質量要素，房間為關系矩陣，地板為質量要素的定量值即設計指標，屋頂為相關矩陣，右墻為競爭能力評估及質量計劃，地下室為競爭的技術能力評估。

3.3.2 建立質量屋的關系矩陣

關系矩陣是要建立用戶需要和質量參數之間關系的強弱程度。強關系打9分，中關系打3分，弱關系打1分，空白關系打0分。

3.3.3 質量要素的重要程度

建筑工程QFD流程如圖2所示。

圖2 建筑工程QFD流程

得到關系矩陣后，由3.3.2的方法得到用戶需要權數（圖1中質量屋左墻）。因此，第項質量要素為各關系矩陣要素加權之和，并且歸一化，得到各質量要素的重要程度（圖1中質量屋地板）。在此情況下，設計目標非常明確。如果一個設計方案中各要素可能發生沖突，可以按質量要素的重要程度進行調整。有時幾種設計方案均不能滿足用戶需要，則應與QFD小組協商，調整用戶需要。得到第一個質量屋后，轉入第二個質量屋（如圖2所示），這樣一步步將設計細化。

4 結論

將本文方法用于某建筑工程的概念設計中，取得了滿意的效果。本文只是進行了一項工程設計中的很小一部分——房屋建筑的概念設計。今后可以將QFD運用到更細化的設計或整個項目的工程概念設計中。

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TU712

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.22.035

2095－6835（2020）22－0085－02

陳建輝（1978—），男，本科，高級工程師，研究方向為建筑和路橋的設計和施工。

〔編輯：張思楠〕