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系統(tǒng)工程在建筑幕墻工程施工中的應(yīng)用

來源: | 作者:陳光華 | 發(fā)布時間: 2023-12-22 | 4353 次瀏覽 | 分享到:

摘要：近年來,，隨著人們對系統(tǒng)工程認(rèn)識的深化及系統(tǒng)工程本身的豐富和發(fā)展,，系統(tǒng)工程理論已廣泛深入到建設(shè)工程、交通運(yùn)輸,、社會管理,、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的各個方面，并極大地推動了建設(shè)工程理論和實(shí)踐的發(fā)展,。系統(tǒng)工程的理論,、技術(shù)及方法已成為人們認(rèn)識和解決建設(shè)工程問題的重要理論基礎(chǔ)和工具。在我國,，建筑幕墻經(jīng)過近40年的發(fā)展取得了巨大成就,，目前正處于高質(zhì)量發(fā)展的新時代。本文從建筑幕墻工程施工的視角,，簡述系統(tǒng)工程在保證和提高建筑幕墻工程質(zhì)量和質(zhì)量保證能力等方面的重要作用和應(yīng)用前景,。

關(guān)鍵詞：建筑幕墻工程；系統(tǒng)工程,；系統(tǒng)管理與控制

1 引言

系統(tǒng)工程以大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)為對象,，從系統(tǒng)的整體觀念出發(fā)，研究各個組成部分,，分析各種因素之間的關(guān)系,，運(yùn)用定性與定量分析相結(jié)合的方法，尋找系統(tǒng)的最佳方案,，使系統(tǒng)總體效果達(dá)到最優(yōu),。著名科學(xué)家錢學(xué)森曾指出：“系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究,、設(shè)計(jì),、制造、試驗(yàn)和使用的科學(xué)方法,，是一種對所有系統(tǒng)都具有普遍意義的方法”,。系統(tǒng)工程作為一門組織管理的技術(shù)，在我國工程建設(shè),、生產(chǎn)管理,、商業(yè)經(jīng)營、資源利用,、環(huán)境保護(hù),、經(jīng)濟(jì)體制改革和科學(xué)研究等諸多領(lǐng)域均已取得了顯著成效，應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛,，其重要作用已被人們廣泛認(rèn)識和接受,，在我國社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中必將發(fā)揮越來越重要的作用。

建筑幕墻是建筑設(shè)計(jì)師表達(dá)建筑個性,，滿足建筑功能和性能,，充分表現(xiàn)建筑藝術(shù)思想的重要手段,。在我國，真正意義上的建筑幕墻工程是以1983年建成的北京長城飯店為標(biāo)志的,。經(jīng)過近40年的快速發(fā)展,，建筑幕墻工程建設(shè)取得了巨大成就，中國已經(jīng)成為全球最大的建筑幕墻工程生產(chǎn)國和使用國,，成為建筑幕墻工程的世界大國,，正在向世界強(qiáng)國邁進(jìn)。大國和強(qiáng)國的根本區(qū)別是質(zhì)量,。當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)社會已經(jīng)處在高質(zhì)量發(fā)展的新時代,，建筑幕墻高質(zhì)量發(fā)展也成為必然,。

建筑幕墻工程是一個復(fù)雜的大系統(tǒng)。它是建筑幕墻應(yīng)用于建筑工程的實(shí)踐產(chǎn)生的,，由相關(guān)聯(lián)的環(huán)境系統(tǒng),、建筑幕墻系統(tǒng)、生產(chǎn)制造系統(tǒng),、施工安裝系統(tǒng),、管理系統(tǒng)和人文系統(tǒng)等組成的，由許多要素構(gòu)成的,、具有特定構(gòu)造和功能性能的有機(jī)整體,。用系統(tǒng)的觀點(diǎn)考慮問題，用工程的方法解決問題,，是新時代提高建筑幕墻工程質(zhì)量和質(zhì)量保證能力的有效方法,。

2 建筑幕墻工程的系統(tǒng)觀

“系統(tǒng)”一詞最早出現(xiàn)于古希臘德莫克利特著的《宇宙大系統(tǒng)》一書中，原意是指事物中共性部分和每一事物應(yīng)占據(jù)的位置,，也就是部分組成整體的意思,。從系統(tǒng)基本特征的角度，錢學(xué)森給出的對系統(tǒng)的描述性定義為：系統(tǒng)^［¹^］是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合的具有特定功能的有機(jī)整體,，記為

S=<E,R>

式中,，S(systems)為系統(tǒng)；E(elements)為系統(tǒng)S(systems)中所有元素構(gòu)成的集合,；R(relationship)為系統(tǒng)S(systems)中所有關(guān)系的集合,。

2.1 建筑幕墻工程系統(tǒng)的構(gòu)成

建筑幕墻^［⁴^］是由面板與支承結(jié)構(gòu)體系（支承裝置與支承結(jié)構(gòu)）組成的、可相對主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力和自身有一定變形能力,、不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍護(hù)墻,。它是由其內(nèi)部要素集合而成，基于復(fù)雜結(jié)構(gòu),、具有特定功能和性能,、處于特定應(yīng)用環(huán)境的大系統(tǒng),。

我們將建筑幕墻應(yīng)用于具體的建筑工程，就會產(chǎn)生新的建筑幕墻工程系統(tǒng),。為尋找建筑幕墻工程系統(tǒng)的最佳方案,，使系統(tǒng)總體效果達(dá)到最優(yōu)，提高建筑幕墻工程質(zhì)量,，利用系統(tǒng)工程的理論,、技術(shù)及方法，研究建筑幕墻工程系統(tǒng)的構(gòu)造和特點(diǎn),，厘清各個子系統(tǒng)之間,、各要素之間的相互關(guān)系十分重要。建筑幕墻工程系統(tǒng)構(gòu)造如下圖所示：

建筑幕墻工程系統(tǒng)包括若干相關(guān)的子系統(tǒng),，如建筑幕墻系統(tǒng),、生產(chǎn)制造系統(tǒng)、施工安裝系統(tǒng),、使用維護(hù)系統(tǒng)和其他輔助系統(tǒng)等,。這里所指的建筑幕墻系統(tǒng)特指建筑幕墻的技術(shù)體系和管理體系，是建筑幕墻工程系統(tǒng)在研發(fā)設(shè)計(jì)階段的輸出結(jié)果,。建筑幕墻系統(tǒng)的科學(xué)性,、合理性和可靠性等是建筑幕墻工程質(zhì)量的根本保證。

任何系統(tǒng)本身都會經(jīng)歷從孕育,、產(chǎn)生,、發(fā)展到衰退、消亡的過程^［2］,。系統(tǒng)的變化,、發(fā)展不是隨意的，而是有其自身的發(fā)展規(guī)律,。建筑幕墻工程全生命周期如下圖所示：

對建筑幕墻工程系統(tǒng)而言,，建筑幕墻工程施工是保證和提高建筑幕墻工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是影響建筑幕墻工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素,。因此,，研究和分析影響建筑幕墻工程施工環(huán)節(jié)各要素之間以及內(nèi)部要素與外部環(huán)境之間的內(nèi)在聯(lián)系，認(rèn)識建筑幕墻工程系統(tǒng)運(yùn)行的基本規(guī)律,，依據(jù)系統(tǒng)工程的理論,、技術(shù)及方法，按照科學(xué)的工法進(jìn)行施工和驗(yàn)收,，對保證建筑幕墻工程質(zhì)量具有十分重要的意義,。

2.2 建筑幕墻工程施工的相關(guān)性

研究系統(tǒng)，首先要研究系統(tǒng)的相關(guān)性,，也就是要研究系統(tǒng)內(nèi)部的要素與要素之間,、要素與系統(tǒng)之間,、系統(tǒng)與其環(huán)境之間存在的聯(lián)系。通過定性和定量的方法,，使系統(tǒng)總體效果達(dá)到最優(yōu),。作為建筑幕墻工程系統(tǒng)的組成要素，各個子系統(tǒng)都有其獨(dú)立的內(nèi)在構(gòu)成方式和運(yùn)行機(jī)制,，但各要素的獨(dú)立機(jī)能只能統(tǒng)一和協(xié)調(diào)于系統(tǒng)的整體之中,，它們之間相互聯(lián)系、相互依存,、相互制約,。

以施工安裝系統(tǒng)為例，它是由若干個不同功能層次的要素按照一定的銜接關(guān)系或空間布局組合到一起,，由相關(guān)安裝施工工藝工法,、施工安裝設(shè)備裝備、運(yùn)輸設(shè)備和人員組成的子系統(tǒng),。該子系統(tǒng)運(yùn)行的有效性對保證建筑幕墻工程質(zhì)量具有關(guān)鍵作用,。

2.3 幕墻工程施工的動態(tài)平衡性

按系統(tǒng)與時間的依賴關(guān)系劃分,，可以將系統(tǒng)劃分為靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)^［5］,。當(dāng)一個系統(tǒng)的狀態(tài)不隨時間而變化時，這種系統(tǒng)稱為靜態(tài)系統(tǒng),。當(dāng)一個系統(tǒng)的狀態(tài)是時間的函數(shù),，即隨著時間而發(fā)生各種變化時，這種系統(tǒng)稱為動態(tài)系統(tǒng),。實(shí)際上,，靜態(tài)系統(tǒng)只是動態(tài)系統(tǒng)的一種特例，或者是對真實(shí)系統(tǒng)的簡化和抽象,。

建筑幕墻工程安裝施工的過程實(shí)際上是施工安裝系統(tǒng)發(fā)生動態(tài)變化的過程,，同時也是建筑幕墻工程系統(tǒng)及其外部系統(tǒng)隨著時間發(fā)生變化的動態(tài)過程?；诖?，在建筑幕墻施工過程中，除了考慮施工過程中空間的變化外,，還要考慮建筑幕墻工程在不同時間相關(guān)系統(tǒng)的變化,。比如，隨著建筑幕墻工程安裝施工進(jìn)度的推進(jìn),，荷載的變化,、位移的變化和外部施工環(huán)境和條件的變化等。因此,，建筑幕墻工程施工的動態(tài)平衡性要求參與者在制訂建筑幕墻工程施工方案時,，既要考慮三維空間的變化,，還必須考慮在不同時間的系統(tǒng)狀態(tài)，也就是從四維或者多維度進(jìn)行思考和計(jì)劃,。

3 幕墻工程施工的系統(tǒng)工程理論和方法

3.1 幕墻工程施工目的多元化

系統(tǒng)工程理論指出,，系統(tǒng)的目標(biāo)對系統(tǒng)的發(fā)展起著決定性的作用。建筑幕墻是建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu),，是建筑的“霓裳”,。建筑幕墻工程系統(tǒng)除了要滿足建筑整體要求外，還需要具備相應(yīng)的功能和性能,。如能夠滿足提供安全,、健康和舒適的生活工作空間的要求，滿足建筑美化,、裝飾的要求,，而且還要考慮經(jīng)濟(jì)、社會,、人口,、資源和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.2 幕墻工程施工的管理與控制

在建筑幕墻工程施工過程中,，運(yùn)用系統(tǒng)工程理論和現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù),，控制管理人、機(jī),、料,、法、環(huán)境共同構(gòu)成的施工安裝系統(tǒng),，使其處于最佳狀態(tài),，是保證建筑幕墻工程質(zhì)量和提高質(zhì)量保證能力最有效的手段和方法。

3.2.1 推動施工安裝系統(tǒng)的智能化

利用先進(jìn)的智能化手段,，獲取施工安裝過程中的信息和數(shù)據(jù),，并對相關(guān)信息進(jìn)行加工處理，便于對施工安裝系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制,。管理者只需設(shè)定管理目標(biāo),，其他的都由智能化系統(tǒng)來保證實(shí)施，并反饋實(shí)施效果,，自動優(yōu)化施工安裝系統(tǒng),。

3.2.2 施工安裝系統(tǒng)管理與控制的評價

科學(xué)的評價體系和評價方法是保證施工安裝系統(tǒng)有效運(yùn)行、不斷優(yōu)化的一個不可或缺的重要內(nèi)容,。對建筑幕墻工程的施工安裝系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài),、綜合評價，不斷加以完善和提高，是保證建筑幕墻工程質(zhì)量和提高質(zhì)量保證能力的必要手段,。

4 建筑幕墻系統(tǒng)的研發(fā)和評價

系統(tǒng)工程理論表明,，建筑幕墻工程系統(tǒng)的質(zhì)量與其全生命周期的相關(guān)階段有關(guān)，與其組成要素和各子系統(tǒng)有關(guān),，也與其所處外部環(huán)境有重要關(guān)聯(lián),。雖然嚴(yán)謹(jǐn)完美的加工制造、科學(xué)合理的施工安裝,、周到細(xì)致的使用維護(hù)對保證建筑幕墻工程質(zhì)量都有十分重要的作用,，但也應(yīng)該看到，建筑幕墻工程質(zhì)量的來源是研發(fā)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,，也就是建筑幕墻系統(tǒng)的質(zhì)量,。建筑幕墻系統(tǒng)是指涵蓋建筑幕墻工程全生命周期的完整技術(shù)體系和管理體體系，是建筑幕墻工程研發(fā)設(shè)計(jì)階段的輸出成果,。它是指為達(dá)到建筑幕墻工程設(shè)定功能,、性能和質(zhì)量要求，經(jīng)系統(tǒng)研發(fā)而成的,，由材料,、構(gòu)造、形式,、技術(shù),、性能等要素構(gòu)成的一個有機(jī)整體。

建筑幕墻系統(tǒng)在研發(fā)設(shè)計(jì)完成后,，應(yīng)對其構(gòu)造,、選材,、相關(guān)因素,、制作工藝、安裝工法,、能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)等問題進(jìn)行專業(yè)化的技術(shù)評價,。但在我國，長期以來,，建筑幕墻系統(tǒng)并未經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn),、專業(yè)的評價過程就直接用于指導(dǎo)建筑幕墻的制作、安裝等工程實(shí)踐,，造成工程質(zhì)量不穩(wěn)定,、存在隱患。為了保證建筑幕墻工程能夠達(dá)到預(yù)定要求,，在建筑幕墻系統(tǒng)應(yīng)用于工程實(shí)踐之前對其進(jìn)行技術(shù)評價,，從而保證建筑幕墻系統(tǒng)的科學(xué)性、適用性、安全性和完整性就顯得尤為重要,。

本文認(rèn)為建筑幕墻系統(tǒng)是建筑幕墻工程系統(tǒng)的技術(shù)體系和管理體系,，是建筑幕墻工程在研發(fā)設(shè)計(jì)階段的輸出結(jié)果，這是狹義的概念,，有其現(xiàn)實(shí)意義,。這有別于傳統(tǒng)意義上將建筑幕墻工程系統(tǒng)也稱為建筑幕墻系統(tǒng)。其意義就在于,，從觀念上更加重視建筑幕墻的研發(fā)設(shè)計(jì),，更加強(qiáng)調(diào)建筑幕墻工程的質(zhì)量來源于研發(fā)設(shè)計(jì)。因此,，堅(jiān)持系統(tǒng)工程從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),，立足于整體，并統(tǒng)籌全局,，將系統(tǒng)分析和系統(tǒng)綜合有機(jī)地結(jié)合起來,，采用定性與定量相結(jié)合的方法，將為研究,、解決建筑幕墻工程的施工安裝問題提供新思路,、新方法。

參考文獻(xiàn)

［1］錢學(xué)森.論系統(tǒng)工程［M］.長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社.1982.

［2］肖艷玲.系統(tǒng)工程理論與方法［M］.北京：石油工業(yè)出版社.2012.

［3］梁軍,，趙勇.系統(tǒng)工程導(dǎo)論［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2013.

［4］國家標(biāo)準(zhǔn).建筑幕墻（GB/T21086-2007）

［5］陳磊,，李曉松，姚偉召.系統(tǒng)工程基本理論［M］.北京：北京郵電大學(xué)出版社.2013.

（作者：浙江正和建筑裝飾有限公司陳光華)

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