建筑給排水設(shè)計階段評價方法研究

摘要：設(shè)計質(zhì)量是工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，現(xiàn)階段建筑給排水設(shè)計成果評價機(jī)制仍不夠完善，對設(shè)計成果的評價難以有效進(jìn)行，使建筑給排水設(shè)計質(zhì)量無法得到可靠保證。對建筑給排水各設(shè)計階段的設(shè)計成果質(zhì)量進(jìn)行定量評價，采用層次分析法得出影響設(shè)計成果質(zhì)量的各因素權(quán)重，建立設(shè)計質(zhì)量評價方法，更有針對性地控制設(shè)計質(zhì)量，進(jìn)而結(jié)合模糊綜合評價法對具體的設(shè)計成果進(jìn)行定量評價，根據(jù)評分結(jié)果采用不同的策略，具有較強(qiáng)的實踐意義。

關(guān)鍵詞：建筑給排水設(shè)計；層析分析法；方案設(shè)計階段；施工圖設(shè)計階段

0 引言

現(xiàn)階段，建筑給排水設(shè)計成果質(zhì)量的評定主要通過校審制度，由具有一定職稱或職位的專家提出具體修改意見，設(shè)計人員根據(jù)意見進(jìn)行修改后提交；或通過專業(yè)機(jī)構(gòu)外部審查，提出強(qiáng)制性和非強(qiáng)制性意見，設(shè)計人員對意見進(jìn)行修改。以上對設(shè)計成果的評價主要為內(nèi)容評價，以定性評價為主，定量評價較少。建筑給排水設(shè)計成果的評價機(jī)制仍不夠完善，具體表現(xiàn)在三個方面：①現(xiàn)有的評價方法缺乏針對性。主要關(guān)注建筑效果、結(jié)構(gòu)安全，對建筑給排水設(shè)計質(zhì)量評價的結(jié)果不夠準(zhǔn)確，相應(yīng)的評價工作反饋效果不顯著。②設(shè)計質(zhì)量評價單一。施工圖設(shè)計與各個設(shè)計階段緊密相連，需要根據(jù)條件變化不斷進(jìn)行修改和完善，僅由第三方審圖機(jī)構(gòu)單獨(dú)審查施工圖不夠全面，將導(dǎo)致設(shè)計人員形成只要通過外審項目質(zhì)量即合格的認(rèn)知。③各個設(shè)計階段的評價方法不完善。不同設(shè)計階段需要不同設(shè)計成果，各評價結(jié)果也不盡相同，但現(xiàn)有的評價方法難以實現(xiàn)，使設(shè)計工作計劃、質(zhì)量評價工作難以有效開展。

工程設(shè)計質(zhì)量評價是基于不同工程的自身特性更加精確地對各個影響因素進(jìn)行階段性評估，以提升工程設(shè)計質(zhì)量管理工作的有效性。工程設(shè)計質(zhì)量評價體系的建立可以為設(shè)計人員尤其是設(shè)計項目負(fù)責(zé)人提供決策依據(jù)，進(jìn)而能夠明確設(shè)計質(zhì)量管理工作的方向。

1 設(shè)計成果質(zhì)量評價方法指標(biāo)選取原則

建筑給排水設(shè)計成果質(zhì)量評價方法指標(biāo)選取原則如下：

（1）系統(tǒng)性原則。各指標(biāo)之間應(yīng)有一定的邏輯關(guān)系，不僅能反映各具體指標(biāo)的特征和權(quán)重，還能反映整個系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系。各指標(biāo)之間既相互獨(dú)立，又相互聯(lián)系。指標(biāo)體系的建立應(yīng)具有層次性。建立指標(biāo)時應(yīng)避免出現(xiàn)各個指標(biāo)內(nèi)容之間的交叉與重復(fù)，互相影響。建立的指標(biāo)應(yīng)能從多個角度描述評價對象。

（2）預(yù)測性原則。工程設(shè)計過程中對不同階段設(shè)計質(zhì)量進(jìn)行評價是為了更深刻、更全面地了解和預(yù)見工程設(shè)計質(zhì)量的趨勢和潛在風(fēng)險，最終確定設(shè)計質(zhì)量管理的重點(diǎn)方向，評價指標(biāo)的選取及構(gòu)建應(yīng)能反映未來設(shè)計質(zhì)量狀況的走勢。

（3）指向性原則。應(yīng)以各階段的實際設(shè)計質(zhì)量為基礎(chǔ)，保證評價結(jié)果對設(shè)計質(zhì)量管理具有指向性作用，便于找出設(shè)計質(zhì)量管理的側(cè)重點(diǎn)。

（4）完整性原則。構(gòu)建過程中應(yīng)形成一個完整的體系，對所評價的對象全面概括，使所建立的指標(biāo)體系能夠相對全面地反映設(shè)計質(zhì)量的情況。

（5）可行性原則。能代表或清楚地解析實際設(shè)計質(zhì)量中存在的問題，所得出的結(jié)果可應(yīng)用于下一階段的實際設(shè)計工作，具有可操作性。

2 層次分析法概述

2.1 概述

層次分析法（AHP）是將與決策有關(guān)的各個影響因素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，通過將一個決策問題拆分成不同的層次結(jié)構(gòu)，按照總目標(biāo)、各層子目標(biāo)、評價準(zhǔn)則，直到具體方案的順序，確定每一層次的指標(biāo)對上一層次相對應(yīng)指標(biāo)的優(yōu)先權(quán)重，最后采用加權(quán)和的方法遞階歸并各個方案對總目標(biāo)的最終權(quán)重。

層次分析法適用于建筑給排水設(shè)計質(zhì)量評價體系的構(gòu)建。建筑給排水設(shè)計是按照層次展開的，每個設(shè)計階段均可拆分成幾個要素，每個要素又由一些具體的指標(biāo)對其產(chǎn)生影響。將建筑給排水設(shè)計作為一個系統(tǒng)，按照拆分設(shè)計內(nèi)容、各設(shè)計內(nèi)容之間比較判斷和綜合的方式進(jìn)行決策，每個層次的權(quán)重都會對最終結(jié)果產(chǎn)生直接或間接的影響，且影響程度均可以量化。

2.2 計算過程

2.2.1 分層次構(gòu)造判斷矩陣

比較n個因子C={C1，C2，…，Cn}對某因素A1的影響大小，采用的方法是對所有的因子進(jìn)行兩兩比較，建立對比矩陣。每次比較選取兩個因子Ci和Cj，用aij表示Ci和Cj對A1的影響程度，將比較結(jié)果A=（aij）n×n用矩陣表示，公式如下

A=W1/W1W1/W2…W1/WnW2/W1W2/W2…W2/WnWn/W1Wn/W2…Wn/Wn

關(guān)于對aij賦值，本研究采用1、3、5、7、9及1、1/3、1/5、1/7、1/9作為重要度的標(biāo)度。aij中1～9尺度含義解釋見表1。

2.2.2 層次單排序、層次總排序和一致性檢驗

對判斷矩陣A做一致性檢驗，根據(jù)CI=λmax-nn-1計算得出一致性指標(biāo)。當(dāng)CI=0時，可認(rèn)為有完全的一致性；當(dāng)CI接近0時，可認(rèn)為有滿意的一致性；當(dāng)CI值越大時，認(rèn)為不一致性越嚴(yán)重。為了確定CI的大小，引入隨機(jī)一致性指標(biāo)RI，RI=CI1+CI2+…+CInn，再根據(jù)RI的值計算得出一致性，即CR=CI/RI。當(dāng)CR≤0.1時，一致性檢驗通過；否則，對判斷矩陣重新調(diào)整，直到滿足要求為止。隨機(jī)一致性指標(biāo)RI值見表2。

3 方案設(shè)計階段質(zhì)量評價方法

3.1 方案設(shè)計階段特點(diǎn)

方案設(shè)計階段是建筑給排水設(shè)計的最初階段，也是基礎(chǔ)階段。此階段主要有以下特點(diǎn)：

（1）適應(yīng)性。方案設(shè)計是最初的設(shè)計環(huán)節(jié)，要符合建設(shè)方的建設(shè)目的和需求，在規(guī)范允許的條件下，將其體現(xiàn)在設(shè)計成果中。適用性是對整個項目所要達(dá)到效果的基礎(chǔ)表達(dá)。

（2）安全性。方案設(shè)計應(yīng)滿足安全性需求，項目的安全性是基礎(chǔ)和根本要素。

（3）節(jié)能性。現(xiàn)階段，在節(jié)能減排、“雙碳”、低能耗的大背景下，項目的節(jié)能設(shè)計尤為重要，在進(jìn)行方案設(shè)計時，需在滿足規(guī)范和需求功能的前提下充分考慮節(jié)能性。

（4）經(jīng)濟(jì)性。方案設(shè)計是指導(dǎo)后續(xù)設(shè)計的前提條件，對最終工程造價的影響較大，需充分考慮經(jīng)濟(jì)性。

3.2 方案設(shè)計階段分析模型

（1）建立層級結(jié)構(gòu)。方案設(shè)計階段層級結(jié)構(gòu)見表3。

（2）構(gòu)造判斷矩陣。方案設(shè)計階段共由6名專家組成，包括2名專家（副總工程師及以上、教授級高級工程師），2名建設(shè)方專家（技術(shù)負(fù)責(zé)人、高級工程師），2名施工方專家（技術(shù)負(fù)責(zé)人、高級工程師）。根據(jù)建立的標(biāo)度進(jìn)行打分，按照每個指標(biāo)所起作用的不同進(jìn)行重要性評價，得出每個指標(biāo)的分值，進(jìn)而對各二級指標(biāo)得分進(jìn)行匯總，通過眾數(shù)法計算出各二級因素的得分。方案設(shè)計階段（M）判斷矩陣見表4。

（3）層次單排序。依據(jù)判斷矩陣得出各層單排序的權(quán)重，見表5～表8。

（4）層次總排序。方案設(shè)計階段各指標(biāo)對總目標(biāo)的權(quán)重見表9。

3.3 結(jié)論

從表9可以看出，方案設(shè)計階段各影響因素對建筑給排水方案設(shè)計質(zhì)量的影響程度不同，其中安全性為關(guān)鍵因素，尤其是消防安全遠(yuǎn)高于其他因素，在設(shè)計中應(yīng)予以特別重視；滿足現(xiàn)有技術(shù)、滿足現(xiàn)有規(guī)范及系統(tǒng)型式合理也位于前列，說明項目的可實施性、合規(guī)性及系統(tǒng)合理對造價的影響也必須得到重視，方案設(shè)計的成果在合規(guī)的前提下，要做到可實施性強(qiáng)，系統(tǒng)選擇要盡量減少造價。在實際項目的質(zhì)量控制實施中，需要根據(jù)不同的進(jìn)度制定相應(yīng)的策略，在方案設(shè)計階段抓住重點(diǎn)環(huán)節(jié)，其余部分問題可在施工圖設(shè)計階段深化設(shè)計。

4 施工圖設(shè)計階段質(zhì)量評價方法

4.1 施工圖設(shè)計階段特點(diǎn)

施工圖設(shè)計是施工的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)，是工程竣工驗收的基礎(chǔ)參照，也是工程投用后維修及運(yùn)營的基礎(chǔ)依據(jù)。施工圖設(shè)計具有以下特點(diǎn)：

（1）功能性。功能性評價應(yīng)考慮功能的完善性、合理性、可調(diào)整性及協(xié)調(diào)性4個方面。

（2）安全性。主要包括人為災(zāi)害、自然災(zāi)害、設(shè)計責(zé)任事故等。建筑給排水施工圖設(shè)計的安全性主要體現(xiàn)在防火設(shè)計和管道、設(shè)備抗震等方面。

（3）節(jié)能減排。主要包括節(jié)能和減排兩個方面。節(jié)能主要是加強(qiáng)用能管理，采用技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理，且環(huán)境、社會均能接受的方法，降低消耗，減少污染物排放，合理利用能源；減排主要是加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)在工程項目中的應(yīng)用，使社會效益和環(huán)境效益協(xié)調(diào)發(fā)展。建筑給排水在節(jié)能減排方面需要采用適宜的節(jié)能技術(shù)，如太陽能、中水回用、海綿城市等。

（4）可實施性。設(shè)計成果應(yīng)符合施工、安裝、制作等技術(shù)條件能力。設(shè)計成果需完整齊全、表達(dá)清晰、要求明確；設(shè)計內(nèi)容無明顯遺漏，各專業(yè)間沖突少；一定程度上考慮施工的可操作性及項目現(xiàn)場的實際情況，便于施工組織和施工開展。

4.2 施工圖設(shè)計階段分析模型

（1）建立層級結(jié)構(gòu)，見表10。

（2）構(gòu)造判斷矩陣。施工圖設(shè)計階段人員共由8名專家組成，包括2名專家（院副總工程師及以上、教授級高級工程師），2名建設(shè)方專家（技術(shù)負(fù)責(zé)人、高級工程師），2名獨(dú)立第三方審查機(jī)構(gòu)專家（審查負(fù)責(zé)人、教授級高級工程師），2名咨詢單位專家（高級咨詢師）。根據(jù)建立的標(biāo)度進(jìn)行打分，按照每個因素所起作用的不同進(jìn)行重要性評價，得出每個因素的分值，進(jìn)而對各二級影響因素得分進(jìn)行匯總，通過眾數(shù)法得出各二級因素的得分。施工圖設(shè)計階段（N）判斷矩陣見表11。

（3）層次單排序。依據(jù)判斷矩陣得出各層單排序的權(quán)重，見表12～表15。

（4）層次總排序。施工圖設(shè)計階段各指標(biāo)對總目標(biāo)的權(quán)重見表16。

4.3 結(jié)論

從表16可以看出，施工圖設(shè)計階段，安全性和功能性的系統(tǒng)合理權(quán)重占比較高，說明在方案設(shè)計的基礎(chǔ)上，在施工圖設(shè)計時系統(tǒng)的具體選擇尤為重要，優(yōu)秀的系統(tǒng)設(shè)計才能保證安全和功能；安全性中的用量、選型的權(quán)重占比較高，說明在施工圖設(shè)計中需特別重視安全的落地實施——用量準(zhǔn)確可保證發(fā)生安全事故時有可靠的資源；選型合理可以保證解決安全事故的手段可靠。施工圖設(shè)計階段的設(shè)計成果應(yīng)全面、完善。此階段的設(shè)計成果是施工的依據(jù)，但是在實際工程中，受進(jìn)度、設(shè)計條件變化等因素影響，有時不能全部做到完善，因此，項目負(fù)責(zé)人應(yīng)對工程質(zhì)量影響較大的因素進(jìn)行重點(diǎn)考慮。

5 結(jié)語

本文以建筑給排水設(shè)計階段成果評價為研究對象，采用專家調(diào)查法確定各設(shè)計階段對質(zhì)量有重要影響的主要因素，并將這些影響因素進(jìn)行提煉。創(chuàng)造性地建立建筑給排水在方案設(shè)計階段和施工圖設(shè)計階段的質(zhì)量評價方法，通過專家打分法提出影響各階段設(shè)計質(zhì)量的主要指標(biāo)，并通過層次分析法確定各因素的權(quán)重。各因素對質(zhì)量具有不同程度的影響，因此引導(dǎo)項目負(fù)責(zé)人在設(shè)計過程中更加重視權(quán)重大的因素，提高質(zhì)量管理的方向性，具有較強(qiáng)的實踐意義。

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PMT

收稿日期：2022-07-25

作者簡介：

唐致文（通信作者）（1986—），男，高級工程師，中國建筑設(shè)計研究院有限公司裝配式建筑工程研究院給排水室主任，研究方向：建筑給排水設(shè)計、裝配式建筑設(shè)計。

李亞帥（1983—），男，博士，副教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：項目管理。