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基于模糊QFD-TOPSIS的装配住宅质量链 关键因素研究

发布时间:2022-08-28 17:30
目录
1绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.1.1研究背景 1
1.1.2研究意义 2
1.2研究综述 2
1.2.1装配式住宅质量管理 2
1.2.2质量链管理 7
1.2.3质量功能展开 8
1.2.4文献评述 9
1.3研究内容及研究方法 10
1.3.1研究内容 10
1.3.2研究方法 11
1.3.3技术路线 12
1.3.4研究创新点 13
2相关概念与理论基础 14
2.1装配式住宅相关概念 14
2.1.1装配式住宅的定义 14
2.1.2装配式住宅与传统住宅的区别 14
2.1.3装配式住宅质量管理内容 15
2.2理论和方法 17
2.2.1装配式建筑质量链理论 17
2.2.2质量功能展开理论 17
2.2.3TOPSIS 法 19
2.2.4三角模糊数 20
2.3本章小结 20
3装配式住宅质量链构建及需求分析 21
3.1装配式住宅质量链形成过程 21
3.1.1装配式建筑质量链特点 21
3.1.2设计质量链 22
3.1.3生产质量链 23
3.1.4施工质量链 24
VI
3.2装配式住宅需求现状调查 26
3.2.1装配式住宅需求来源分析 26
3.2.2KANO 问卷调查与数据回收 28
3.2.3装配式住宅需求整理 32
3.3本章小结 34
4装配式住宅质量屋构建及因素提取 35
4.1装配式住宅顾客需求展开 35
4.1.1装配式住宅顾客需求分析 35
4.1.2质量屋构建流程 35
4.1.3装配式住宅顾客需求重要度确定 40
4.2装配式住宅质量特性转化 41
4.2.1质量特性的转化 41
4.2.2影响因素识别 43
4.2.3顾客需求与质量特性重要度转换 47
4.3装配式住宅质量链关键影响因素指标体系确定 48
4.3.1质量特性与影响因素重要度转换 48
4.3.2基于 QFD 的装配式住宅质量屋模型构建 50
4.3.3装配式住宅质量链关键影响因素指标分析 56
4.4本章小结 59
5装配式住宅质量链关键因素实证分析 60
5.1项目概况 60
5.2基于QFD的装配式住宅质量屋模型构建 60
5.2.1质量特性展开 61
5.2.2影响因素确定 63
5.2.3质量屋模型构建 64
5.3装配式住宅项目质量链关键因素分析 71
5.3.1项目质量链关键因素结果分析 71
5.3.2关键因素管理建议 72
5.4本章小结 78
6结论与展望 79
6.1结论 79
6.2不足与展望 80
VII
参考文献 81
附录 87
致谢 91
 
图目录
图 1.1 技术路线图 12
图 2.1 装配式混凝土结构体系 14
图 2.2 ASI 模式展开示意图 18
图 2.3 质量屋结构示意图 19
图 3.1 设计质量链 23
图 3.2 生产质量链 24
图 3.3 施工质量链 26
图 3.4 产品质量要素类型坐标分布图 29
图 3.5 需求满意度分布图 34
图 4.1 装配式住宅顾客需求指标体系 35
图 4.2 装配式住宅质量屋构建流程 37
图 4.3 装配式住宅质量屋模型 37
图 4.4 设计质量链影响因素频次雷达图 46
图 4.5 生产质量链影响因素频次雷达图 46
图 4.6 施工质量链影响因素频次雷达图 46
图 4.7 设计阶段质量特性自相关矩阵 47
图 4.8 顾客需求与设计质量特性相关矩阵 48
图 4.9 设计阶段影响因素自相关矩阵 49
图 4.10 设计质量特性与影响因素相关矩阵 49
图 4.11 设计质量链质量特性重要度 50
图 4.12 设计质量链影响因素绝对重要度 50
图 4.13 生产质量链质量特性重要度 51
图 4.14 生产质量链影响因素绝对重要度 51
图 4.15 施工质量链质量特性重要度 52
图 4.16 施工质量链影响因素绝对重要度 52
图 4.17 设计质量链质量屋模型 53
图 4.19 施工链质量屋模型 55
图 4.20 设计质量链影响因素相对贴近度 58
图 4.21 生产质量链影响因素相对贴近度 58
图 4.22 施工质量链影响因素相对贴近度 58
XII
图 5.1 设计质量链质量特性重要度 65
图 5.2 设计质量链影响因素绝对重要度 65
图 5.3 生产质量链质量特性重要度 66
图 5.4 生产质量链影响因素绝对重要度 66
图 5.5 施工质量链质量特性重要度 67
图 5.6 施工质量链影响因素绝对重要度 67
图 5.7 设计质量链质量屋模型 68
图 5.8 生产质量链质量屋模型 69
图 5.9 施工质量链质量屋模型 70
图 5.10 设计质量链影响因素相对贴近度 71
图 5.11 生产质量链影响因素相对贴近度 71
图 5.12 施工质量链影响因素相对贴近度 72
图 5.13 装配式住宅协同设计内容 73
图 5.14 混凝土预制构件质量链管理要点 77
图 5.15 预制构件吊装施工流程图 78
XIII
表目录
表 1.1 各省市装配式建筑质量管理规定汇总 4
表 1.2 质量链的质量影响因素 8
表 2.1 三角模糊数区间值 20
表 3.1 初步需求指标表 28
表 3.2 质量类型判定表 30
表 3.3 线下调查住宅项目信息 31
表 3.4 调查对象基本信息和特征统计表 31
表 3.5 KANO 问卷信度和效度分析表 32
表3.6装配式建筑顾客需求KANO分类表 33
表4.1 需求重要度排名 41
表4.2 装配式住宅设计质量特性转化 42
表4.3 预制构件质量特性转化 42
表4.4 装配式住宅施工质量特性转化 43
表4.5 装配式住宅设计质量影响因素 44
表4.6 装配式住宅生产质量影响因素 44
表4.7 装配式住宅施工质量影响因素 45
表4.8 设计质量链影响因素专家评价值 56
表4.9 标准化决策矩阵 57
表 5.1 商品房技术指标 60
表5.2 设计阶段质量特性 61
表5.3 生产阶段质量特性 62
表5.4 施工阶段质量特性 62
表5.5 各阶段质量影响因素 63
表5.6 装配式住宅建设参与主体质量行为责任清单 74
表5.7 从业人员专业能力要求 76
XIV

1 绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
随着我国全面深化改革的推进,建筑行业从追求高速增长转向高质量发展,大力发 展装配式建筑,提升建筑工业化水平成为重要目标。装配式结构体系主要有混凝土结构、 钢结构、木结构。2020年全国新开工装配式混凝土结构建筑4.3亿m2,占新开工装配 式建筑的比例为68.3%①,适用范围广,由此混凝土结构成为当前阶段应用最广泛的建 造模式。《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》②明确提出在保障性住房和商品 住宅中积极应用装配式混凝土结构。2019年新开工装配式建筑中,商品住房1.7亿m2, 保障性住房0.6亿m?,商品住房和保障性住房总占比为54.7%③。由此,装配式住宅是 改变传统住宅建造方式、推动建筑工业化的重要方向。
与传统施工方式相比,装配式住宅由湿作业转变为干作业、由现浇转变为装配。而 这种转变要求企业必须具备装配式住宅设计、生产、运输、吊装、装配等阶段的关键技 术,对施工管理水平要求较高。而我国装配式住宅工程大多仍沿用传统的质量管理方法, 这与工业化建造方式不匹配,导致工程质量和技术经济性差[1],无法满足装配式住宅的 产业化发展需求。装配式住宅质量链由设计、生产、施工等多个质量节点组成,根据“木 桶原理”,装配式住宅整体质量由最低质量环节决定,各节点质量水平受投入要素的形 成与转化质量的影响。探究对节点质量水平影响最大的投入要素即关键因素,有利于质 量管理工作提质增效。当前住宅产品消费已从满足数量转变为追求品质[2],装配式成品 住宅的最终居住者是质量要求的提供者和评判者。为满足顾客的需求,装配式住宅建设 必须要保证产品的高质量,提高住宅的综合性能。
基于此,本文立足于国内装配式住宅发展情况,分析装配式住宅质量管理现状,总 结质量链节点活动;并对顾客需求、质量特性展开分析,基于 QFD-TOPSIS 法构建二阶 质量屋,确定质量链关键因素;通过案例应用分析验证关键因素分析方法的有效性,并 针对关键质量因素提出装配式住宅质量管理措施,为政府和相关企业制定质量管理措施
①住房和城乡建设部标准定额司.关于2020年度全国装配式建筑发展情况的通报 [EB/OL].http://www.mohurd.gov.cn/wjfb/202103/t20210312_249438.html,2021-03-12/2021-06-10.
②住房城乡建设部.关于加快新型建筑工业化发展的若干意见
[EB/OL].http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-09/04/content_5540357.html,2020-09-04/2021-06-10.
③住房和城乡建设部标准定额司.关于2020年度全国装配式建筑发展情况的通报
[EB/OL].https://www.mohurd.gov.cn/gongkai/fdzdgknr/tzgg/202001/20200122_243700.html2020-01-22/2021-06-10.
提供建议。


1.1.2研究意义
(1)学术价值
有利于丰富装配式住宅质量管理的理论与方法。本文将梳理国内外文献中装配式住 宅质量问题,结合质量链理论,采用专家访谈法对顾客需求进行分析,并运用QFD、 TOPSIS 法、三角模糊数构建质量屋模型,分析出质量链关键因素,为构建科学有效的 装配式住宅质量影响因素指标体系提供有益借鉴。
(2)实践意义
本文将梳理一系列装配式住宅的顾客需求,为相关从业人员的质量管理工作提供了 方向,有益于提高装配式住宅用户满意度,促进装配式建筑的推广。
本文拟构建二阶质量屋,运用定性与定量相结合的方法提取出质量链关键因素,质 量管理者将能进一步了解质量问题产生根源、质量管控工作的重点和难点。
本文基于关键质量影响因素分析结果,提出切实可行的质量链关键因素改进建议与 措施,为制定相关装配式住宅质量管理标准与政策的制定提供参考,更好地保证预制装 配式住宅的产品质量,推进装配式建筑的发展。

1.2研究综述
1.2.1 装配式住宅质量管理
(1)装配式住宅质量管理现状
国外装配式住宅发展已形成产业化,具有相对成熟的工业化标准,近年来对于质量 问题的研究主要聚焦于质量缺陷和质量技术提升。目前欧、美、日等发达地区和国家已 经形成了较为成熟的装配式房屋技术体系和标准体系I3】。北美预制混凝土协会(PCI)长期 研究和推广预制建筑,相关标准和规范非常全面,在预制混凝土建筑中的应用非常普遍 [4]。欧洲出台了《预制混凝土构件质量统一标准》(EN13369-2008),日韩借鉴欧美成功 经验,目前使用的标准有《预制混凝土工程》(JASS10)、《混凝土幕墙》(JASS14)[5]。 在质量缺陷方面,Park C S(2013)等构建建筑缺陷系统管理框架[6],结合AR技术与BIM 技术,提出三种技术解决方案。SafaMahdi(2015)等[7]充分利用BIM改善管道施工缺陷 管理,引入基于云数据进行自动化摄影测量和3D激光扫描的新系统以保证预制管道质 量。在技术应用方面,主要运用激光扫描、BIM技术、云数据分析、光检测等技术提升 预制构件尺寸和表面的质量。KimMin-Koo(2014)[8]开发了一种新算法,运用激光扫描自 动提取预制混凝土构件的边缘和角落数据以估计这些元素的尺寸质量。随后 Kim
Min-Koo(2016)[9]改进了边角提取算法提出了一种基于BIM的DQA数据存储和管理实用 方法,可有效保证全尺寸预制混凝土构件的尺寸质量。Kim Changmin(2013)等[10]提出了 一种检查具有不规则形状的预制混凝土构件的侧表面和从激光扫描数据中提取复杂特 征的算法。WangQiankun(2018)[ii]提供了基于4D-BIM的方法和用于安装工作空间分析 的原型工具,可检测或预防工作区冲突。Li D(2020)等I】2]应用3D激光扫描结构表面和 评估组件表面的平整度并用综合颜色编码偏差图呈现混凝土表面平整度。 TanYi(2020) 等[13]用建筑信息模型(BIM)、光检测及测距(LiDAR)开发了一种用于预制房屋单元的自动 几何质量检测技术,可有效减少质量检测时间。
国内装配式建筑正处于快速发展时期,尚未形成全面系统的装配式住宅质量管理制 度。自 1999年国务院发布《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见》,我 国住宅建设进入以数量需求为中心转向以质量为中心、建筑体系集约化发展时期[2]。目 前,《建筑法》、《建设工程质量管理条例》、《房屋建筑和市政基础设施工程质量监 督管理规定》是我国房屋建设工程质量管理领域的根本性法律法规。《关于开展质量提 升行动的指导意见》强调提高装配式建筑内部装修部品部件的质量和安全性能,提高建 筑工程质量水平①,这一质量工作纲领性文件对装配式建筑质量提升实践具有重要指导 意义。目前共有12个省市出台了装配式建筑质量管理文件(详见表1.1),通过分析各省 市装配式建筑质量管理规定,发现各地质量标准不一,难以评判装配式住宅性能。在质 量管理规定使用阶段方面,部分省市质量管理重点集中于生产或施工的某一阶段,设计 阶段的质量管理较薄弱,呈现“碎片化”特点,缺乏系统性装配式建筑质量管理体制和 机制。在质量管理规定类型方面,主要有通知、导则、试行办法、监管要点、规范、指 南、标准等类型,且多数为“启动性”、“试用性”指导文件,其有效性有待验证。目 前只有天津、广东、四川、重庆四个省市出台了明确质量管理标准,但各地质量标准内 容不一,与国家标准难以形成合力,影响同行间质量管理经验的交流。而行业规范和技 术标准匮乏,容易引发建设项目质量与安全问题[14]。
①中共中央国务院.关于开展质量提升行动的指导意见
[EB/OL].http://www.gov.cn/zhengce/2017-09/12/content_5224580.htm,2017-09-12/2021-06-10.
表 1.1 各省市装配式建筑质量管理规定汇总
Tab.1.1 Summary ofquality management regulations for prefabricated buildings in various
provinces and cities
关于进一步加强本市装配整体式混凝土结构
7 7 7 7
工程质量管理的若干规定
上海 关于进一步加强本市装配整体式混凝土结构 7
工程钢筋套筒灌浆连接施工质量管理的通知
东部河北 国家装配式建筑质量监督检验中心成立7 2018 年 12 月 21 日广东 装配式混凝土建筑工程施工质量验收规范7 7 DBJT15171-2019
四川省建筑工业化混凝土预制构件制作、安 7 7 7 7 DBJ51/T008
西 装及质量验收规程 四川
四川省装配式混凝土建筑工程质量安全监督
7 7 7 7 川建行规(2020)5号
管理办法
关于印发贵州省装配式建筑工程质量安全
暂行管理办法的通知
西 关于加强装配式建筑预制混凝土构件质量
7 渝建科(2021)47号
管理的通知重庆装配式混凝土建筑结构工程施工及质量验7 7 DBJ50/T-192-2019收标准资料来源:各省市住房和城乡建设厅、住房和城乡建设委员会
在质量管理标准与体系方面,国内目前缺乏针对性质量标准。如装配式住宅施工按 现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300)、《混凝土结构工程施工 质量验收规范》(GB50204)、《装配式混凝土建筑施工质量验收规程》[15]的有关规定进 行单位工程、分部工程、分项工程和检验批的划分和质量验收。装配式内墙板工程验收 按《建筑装饰装修工程质量验收规范》(GB50210)执行。现行工程验收规范主要基于现 场管理进行逐级验收方式,与装配式住宅主要通过现场吊装来施工的方式不相适应。 Wang Zhong-Lei(2019)等采用重要性-绩效分析方法研究装配式建筑关键风险因素,结果 表明质量保证体系不健全为关键风险之一[16]。 2019年,由北京中建协认证中心主编的 《建筑行业装配式建筑企业质量管理体系要求》通过国家认监委的审查①,此标准体系 有益于全面提升装配式住宅质量。相关学者也对质量管理体系展开研究,李晨光(2015) 结合装配式混凝土施工特点,构建了预制混凝土关键施工技术质量控制体系[17]。刘杏红 (2018)运用TQM理论建立了融合BIM技术的装配式建筑质量管理系统卩8】。
在质量管理技术方面,国内学者结合BIM、物联网、REID等新兴技术从流程、模 型等方面提高质量管理。在流程方面,曹新颖(2018)[19]融合BIM技术和RFID技术,构 建了构件生产的全过程质量管理模型,以实现构件生产信息高效交流和后期构件质量责 任可追溯性。李龙真结合BIM-5D技术探讨高层住宅的构件深化设计,实现多专业多维 度协同设计[20]。在模型方面,刘美霞(2016)运用物联网技术建立质量责任主体追溯和部 品构件质量追溯模型Bl。项勇(2018)将RFID技术应用于预制钢筋混凝土构件的全过程 ①北京中建协认证中心有限公司.建筑行业装配式建筑企业质量管理体系要求 [EB/OL].http://www.jccchina.com/cn/ProductInfo.aspx?Id=10100,2019-11-01/2021-06-10.质量追踪[22]。
在质量责任主体方面,设计方集成设计能力不足,标准化程度低是当前主要问题[23]。 随着消费水平的提高,住户对住宅品质的追求由单一的安全层次转变为个性化、舒适性、 耐久性等多元层次[24],这对装配式住宅设计质量提出了更高的要求。随着装配式建筑的 大力发展,预制构件需求量猛增,预制构件生产项目的审批较宽松,生产企业投资热度 高涨,但多追求大规模低品质住宅建筑的复制,构件生产精度低质量差[25],从而造成资 源浪费。根据《2020 年预制混凝土构件行业发展报告》[26],截至2020 年,全国年预制 构件总产能达到 5000~6000 万立方米,总体上超过未来5 年实际市场需求。虽然预制构 件产能激增,但总体质量水平仍有很大提升空间,高技能实用性人才短缺[27],当前从业 人员来自施工和建材企业,文化程度低,对预制构件了解不足,建筑工业化生产经验少。 施工企业总体质量管理水平低,大多发生在施工现场的质量问题是由于前期设计或生产 阶段叠加造成[28],而施工企业缺乏完善的质量监管机制的质量检测方法,对预制构件套 筒灌浆的质量检查不到位[29]。
(2)装配式建筑关键质量影响因素研究现状 关于装配式建筑关键质量影响因素,以往研究主要从研究尺度、研究方法、研究主 体方面进行分析。在研究尺度上,主要从单一预制构件生产、现场施工方面展开。常春 光(2016)立足于装配式建筑施工阶段质量问题,运用鱼刺图系统分析了预制部件供应、 施工准备、工人操作、管理协调方面的影响因素[30]。郑生钦(2016)针对预制构件生产阶 段质量安全问题,采用结构方程模型分析关键质量安全影响因素,具体包括生产过程、 操作规范、工作环境、组织管理4 个方面[31]。刘晨曦(2019)通过分析混凝土装配式住宅 施工过程技术要点,提出了完善安装、浇筑、灌注、原材料管理等技术的相关建议[32]。 在研究方法方面,主要有鱼刺图、解释结构模型方法、因子分析等。李颖(2016)运用事 故树层次分析法识别装配式混凝土变电站施工危险源和质量控制点,提出预制构件吊装 过程需要加强监管力度[33]。王志强(2019)结合 COWA-G1 和组合赋权法构建了质量模糊 综合评价模型,用于评价装配式建筑建造质量[34]。刘光忱(2019)基于 ISM-MICMAC 方 法构建主要影响因素的递阶结构图,得出政府参与是深层次的影响因素,而部品、构件 等因素是表层因素[35]。木孟地(2020)选取人员专业技能、预制构件连接可靠性、管理意 识等12个质量影响因素,利用解释结构模型(ISM)反映各因素层级关系[36]。胡龙伟(2021) 立足于施工方角度,运用社会网络分析法提炼出质量意识、构件深化设计、施工组织设 计和施工方案等关键质量影响因素[37]。在研究主体方面,主要聚焦于装配式建筑大类, 而对装配式住宅的质量影响因素的研究较少。刘光忱(2019)通过文献整理,结合专家意 见初步整理出装配式混凝土建筑质量影响因素清单,并运用因子分析法得出 11 个主要影响因素[35]。王颖(2017)以实际工程项目为例,分析装配式混凝土建筑建造全过程的质 量影响因素,提出政府要完善相关技术规范或标准[38]。石桂菊(2018)探究了装配式混凝 土建筑各阶段质量影响因素,并提出相应的优化建议[39]。

1.2.2质量链管理
1996年,T Troczynski[40]围绕关键部件的结构、过程性能、测量和产品特性展开阐 述生产活动质量链的概念及有关联系。1999年,Juran提出了 “质量环”的概念,认为 产品质量于产品开发、设计、生产、销售等全过程中形成,并在此过程的不断循环中逐 步提升, “质量环”和“质量链”本质上都强调质量管理的系统性和协作性。 Morris Foster(1991)[41 ]针对就业服务质量问题,建立集组织、人员、信息一体的全过程服务质量 链。Xiao Renbin(2009)[42]定义了循环质量链管理的概念,建立了循环质量链操作参考 (CQCOR)模型的网络拓扑结构。基于此Fang Hanwei(2014)[43]进一步分析了正负闭环控 制的周期质量链成本账户,提出了双渠道周期质量链动态预警网络安全机制。 Dong Yougeng(2011)[44 ]针对传统集成制造存在的缺陷,提出基于协同理论并借助互联网平台建 立了新的协同制造模型,进一步讨论质量链管理过程和协同制造数据库的可靠性。 He Yihai(2016)[45]根据全面质量管理(TQM)的原则,提出了 RQR链来表示生产过程中制造 系统可靠性(R)、制造过程质量(Q)和生产的产品可靠性(R)三个基本管理对象之间的双向 关系,为制造企业提供质量控制路径。
国内学者对于质量链的研究比较晚,进一步丰富了质量链的概念与内涵。唐晓芬 (2005)基于质量链的基本特征,提出了质量流、质量链、链节点、链节图、耦合效应等 概念,形成了质量链管理的基础[46]。金国强(2006)在已有研究成果的基础上建立了质量 链管理运行模式、绩效评价、及管理信息技术平台的总体实施架构,打破传统制造模式 下质量管理的“黑箱” [47]。李全喜(2004)结合质量链概念提出质量链要向供应源和需求 源两端轴向集成,重点提出要打破旧式管理模式中企业间的壁垒,才能形成立体三维集 成质量链路[48]。随着国内学者对质量链理论的拓展与完善,该理论广泛应用于制造行业。 吴竹南(2018)提出质量伦理流、需求流、质量控制流、质量改进流、质量信息流等“五 流”因素影响装备制造业质量链协同[49]。孟秀丽(2018)分析了巴氏杀菌乳中由于大肠杆 菌群超标所带来的质量链风险传递过程[50]。冯晓晓(2020)从协同质量链出发,识别影响 装备制造业质量设计水平、质量控制水平、质量保障水平的因素,为提升装备制造业质 量提供借鉴[51]。
许劲(2007)针对总承包体制下质量管理问题,率先将质量链理论引入工程项目质量 管理中[52]。乌云娜(2013)进一步研究了大型复杂工程项目参建人的质量管理理念优化问 题,提出基于五个质量链层级的质量能力协同优化模型[53]。黄恒振(2019)总结装配式建
筑质量形成特点,构建装配式建筑质量链管理模型,强调装配式建筑质量链管理的核心 在于过程控制与结果控制的融合、微观到宏观的逐步集成[54]。陈伟(2020)将质量影响因 素按照人员、设备、材料、技术、管理以及环境六个方面[55],运用系统动力学仿真模拟 质量因素间动态反馈作用,构建预制构件质量链管控模型。传统的质量链的要素为人、 机、料、法、环,但对“4M1E”要素的控制忽略了要素之间的相互关联,无法有效保 障产品整体质量水平。有学者将因素扩充为“6M1E” ,即工人、设备、材料、方法、 管理者、测量、环境[54],如表1.2所示。
表 1.2 质量链的质量影响因素
Tab. 1.2 Quality influencing factors of the quality chain
质量因素
质量内涵
环(Environment) 施工现场周边天气,政策环境、市场环境等。
 
1.2.3质量功能展开
质量功能展开(QFD)是工程应用和实施全面质量管理的关键工具。QFD最早起源于 1972年,日本三菱重工的神户造船厂在开发和生产阶段使用该技术。 1977年至1984年 期间,丰田[56]通过应用QFD,降低了 60%的产前成本,并减少了三分之一的产品开发 时间。质量功能展开现已成功应用于许多领域,尤其是制造行业。 Dincer Hasan(2019) 等[57]通过具有质量功能的混合犹豫模糊决策方法,探讨了欧洲能源投资政策的最优方 案。Fargnoli M(2019)等[58]协同使用基于产品服务系统的质量功能展开、公里设计和服务 蓝图工具。LiuHu-Chen(2019)等[59]通过整合QFD理论和定性灵活多准则方法,提出了 一种新的机器人选择模型用于制造业生产。Haber Nicolas(2020)等[60]运用KANO模型过 滤顾客需求并将有吸引力的需求转换为接收器状态参数,提供了产品服务系统的系统程 序。Wu Song-Man(2020)[61]基于云模型开发了改进的比率分析加权乘法形式的改进多目
 
标优化方法,以确定 QFD 中工程特性的排序。
自20世纪90年代质量功能展开方法传入中国后,国内专家学者积极展开研究,从 制造行业拓展到教育、政府服务、企业决策方向。曾曦(2021)基于QFD和发明问题解决 理论(TRIZ)的集成模型获取老人轮椅的用户需求[62],并进行轮椅功能优先级排序。杨晓 宏(2019)运用QFD理论分析在线开放课程价值主体需要及其权重排序[63],为开展教学质 量认定标准奠定基础。顾嘉琪(2020)对公众需求与政府数据开放服务(OGD)质量进行关 联并建立OGD质量屋[64],对公众关键需求的重要性进行排序。彭安华(2021)综合运用 质量功能展开、网络分析方法、BWM和犹豫模糊语言方法,提出了敏捷制造中企业在 动态联盟中合作伙伴选择的决策方法[65]。
经过多年的发展,建筑行业也广泛应用QFD理论。Fargnoli M(2020)等[66]结合QFD 和网络分析方法,以关联建筑行业施工活动、危险事件和可能的后果,减少了定性评估 标准的模糊性。PamucarDragan(2020)等[67]提出一种新的基于模糊中智的方法,实现了 多属性评估系统的设计、实现和分析,可用于弹性供应商选择。SeruggaJoas(2020)等[68] 采用QFD进行社会住房项目设计需求管理,并根据既定的用户需求和派生的设计需求 运用效用理论评估对住宅模型进行排名的效用决策。ZhangZhiying(2019)等[69]提出一种 基于邻域粗糙集的质量功能展开模型,用于绿色建筑材料供应商的选择。 Chavan Gitesh(2021)等[70]结合模糊层次分析处理和质量功能展开,用于构建工程采购和施工企 业(EPC)的采购绩效矩阵。国内学者孔造杰(2021)利用专家组与顾客双渠道获取工程项目 服务需求信息【"I,通过集成KANO模型与区间层次分析法计算业主需求重要度。刘永 锋(2017)分析新农村住房建设项目特性国,构建了基于QFD的建设工程项目风险评价模 型。陈伟(2020)基于QFD-DSM法构建了预制构件设计管控模型[73],并利用遗传算法对 预制构件任务排序优化。郭瑞(2021)引入模糊语言集改进QFD方法[74],构建了 EPC模 式下基于使用需求的军队工程建设协同管理模型。


1.2.4文献评述
通过对国内外装配式住宅质量管理研究发现,国内装配式住宅质量管理在制度、标 准体系、技术方面均滞后于国外,在责任主体方面,设计方集成设计能力不足,预制构 件生产质量差,施工企业质量管理水平低等问题。学者结合多种技术从预制构件基本质 量信息追踪角度探讨装配式住宅质量保证模型、体系的构建,忽视了质量控制的依据— —需求的获取,且大都停留在理论层面,其可行性仍有待验证。而质量影响因素方面的 研究尺度侧重单一预制构件生产、施工安装阶段,忽视对全过程的质量因素研究,且主 要影响因素研究范围为“4M1E”、“5M1E” , “6M1E”因素研究较少;在研究方法
上,国内学者主要运用鱼刺图、因子分析、解释结构模型等定性方法,缺乏定量分析;
在研究主体上,质量影响因素研究主要针对装配式建筑这一大概念展开,对于装配式住 宅的研究较少。质量链上的各项管理活动以消除顾客不满意度为出发点,通过质量链管 理技术提高质量链整体质量。目前装配式住宅质量链管理停留在过程协同管理、模型构 建层面,未从提高顾客满意度角度,提高装配式住宅质量链管理水平。质量链的过程控 制既不是只针对某一阶段的过程控制,也不是对所有质量活动进行控制,而是对低于质 量链整体质量水平的关键链节点进行控制。质量链各质量环节运行的过程正常与否,往 往受各质量环节投入要素的影响,质量链不同阶段工作,其投入的要素也不同。基于此, 质量链的关键影响因素分析对与质量链管理十分重要oQFD作为质量管理的关键工具在 建造行业主要用于分析预制构件设计、供应商选择、顾客需求、项目服务需求、项目协 同管理,拓宽了 QFD 理论的应用范围,为本文分析装配式住宅质量链上顾客需求分析 提供了有益启发。鉴于此,本文从提高装配式住宅用户满意度出发,运用KANO模型 提取顾客需求,运用 QFD 理论将顾客需求转化为质量链各节点质量特性,转化对完成 质量特性有影响的因素,运用模糊TOPSIS筛选关键影响因素,通过案例分析验证关键 因素筛选的有效性,最后提出相应的质量链关键因素管理措施与建议。

1.3研究内容及研究方法
1.3.1研究内容
本文针对装配式住宅质量管理存在的问题,以装配式住宅质量链的关键影响因素为 对象,将提出切实可行的、兼顾装配式住宅特点的质量管理策略作为最终目标,基于国 内外学者研究成果,展开以下研究工作。
(1)装配式住宅质量链构建及需求分析。针对装配式住宅质量管理存在的问题,结合 装配式住宅质量链特点,从核心主体企业、质量过程、质量活动三个维度分析装配式住 宅质量链形成过程;阅读国内外文献及技术标准,分析用户住宅需求来源,整理需求指 标,对装配式住宅购买者进行KANO问卷调查,对顾客需求进行分类。
(2)基于QFD-TOPSIS的装配式住宅质量屋构建及因素提取。根据KANO问卷结果 计算装配式住宅顾客需求重要度;对标相关装配式住宅技术标准,转化与顾客需求相关 的质量特性,运用模糊 TOPSIS 法计算顾客需求与质量特性的相对权重、绝对权重,以 此构建一阶质量屋;识别影响质量特性形成的“6M1E”七大因素,并运用模糊 QFD-TOPSIS 法构建二阶质量屋,并通过计算主要质量链环节中影响因素的相对贴近度 进行排序,筛选排名靠后的因素为关键因素,建立装配式住宅质量链关键因素指标体系。
(3)装配式住宅质量链关键因素实例分析。介绍项目概况,运用上述方法及流程构建 装配式住宅二阶质量屋,筛选出该项目中质量链的关键因素以验证上文关键因素分析方法的有效性。
(4)提出装配式住宅关键质量因素管理策略。基于上文案例中对装配式住宅质量影响 因素的定量分析,针对关键质量影响因素,提出其所在质量链节点上质量管理和控制策 略。


1.3.2研究方法
(1)文献分析法。搜集并广泛阅读国内外装配式住宅质量管理相关文献,梳理装配式 住宅质量管理现状、质量链管理、质量功能展开理论研究成果,关注装配式住宅质量链 关键影响因素分析的方法,为本文开展研究提供理论和方法的有益借鉴。
(2)专家访谈法。专家访谈法是指通过面对面交流、电子邮件、电话等多种方式与专 家进行沟通,借助专家知识经验,对研究内容进行判断、选择的方法。本文在分析质量 特性自相关关系、顾客需求与质量特性相关关系、影响因素自相关关系、质量特性与影 响因素相关关系中,咨询业内相关专家,对重要程度及相关关系进行评价打分,为构建 质量屋,筛选质量链关键因素的定量分析提供支持。
(3)问卷调查法。在确定顾客需求来源后,通过设置通俗易懂的问题,保证受访者可 以准确判断相关需求含义。问卷通过主要发放给装配式住宅居民,并对打分情况进行汇 总得到研究的原始数据,运用SPSS对问卷数据做信度和效度检验,并用KANO模型对 顾客需求进行分析,整理出质量需求清单。(4)定性和定量分析方法。定性分析是对研究对象进行理论阐述。定量分析方法是通 过构建数学模型,科学合理地揭示事物内部的规律。本文分析装配式住宅顾客的需求来 源,运用文献分析法整理顾客需求指标,并对需求进行定义,再基于KANO模型对顾 客需求分类;采用模糊 QFD-TOPSIS 理论构建一阶质量屋,将顾客需求转化为质量特性, 确定质量特性的权重;接着,提炼影响质量特性完成的“6M1E”七大因素,通过建立 二阶质量屋,确定影响因素的权重。通过计算模糊TOPSIS中链节点影响因素与模糊负 理想的相对贴近度综合排序,提炼关键因素,为装配式住宅质量控制策略的分析提供参 考。
图 1.1 技术路线图
Fig. 1.1 Technology Road map

 
1.3.4研究创新点
本文主要有以下可能的创新点:
(1)在质量要求来源和最终评判者——顾客视角下,通过KANO问卷了解顾客对装 配式住宅的需求,以此作为质量链管理的出发点,运用QFD法将顾客需求转换为装配 式住宅质量链节点质量活动运行的质量特性,提供新的质量管理思路。
(2)基于装配式住宅设计、生产、施工质量链质量节点活动,识别影响质量特性形成 的“6M1E”因素,并构建顾客需求-质量特性、质量特性-影响因素二个阶层质量屋,最 后运用模糊 TOPSIS 法筛选出各阶段质量链关键影响因素。
 
2相关概念与理论基础
2.1装配式住宅相关概念
2.1.1装配式住宅的定义
装配式住宅是指用工业化的生产方式来建造的住宅[75],其全部或部分构件拆分设计 后在工厂完成生产加工,运送至施工现场通过可靠的连接方式进行拼装[76]。装配式住宅 主要由结构、外围护、内装、设备与管线四大建筑体系组成,其质量特性强调标准化设 计、工厂化生产、装配式施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用,是实现建筑工 业化的主要驱动力。从结构分类角度,装配式住宅结构方式主要为混凝土结构、钢结构、 木结构。本文研究对象为装配式混凝土住宅,下文简称装配式住宅。
目前装配式混凝土结构在国内适用范围最广,其结构形式分类多样化,主要如图 2.1。装配式混凝土结构体系主要分为剪力墙结构、框架结构、框架-剪力墙结构[77],由 于住宅建设的需求,装配式混凝土结构体系的应用以剪力墙结构为主。剪力墙结构体系 的预制部件主要有剪力墙、叠合楼板、楼梯、内隔墙等,该体系具有工业化程度高、房图 2.1 装配式混凝土结构体系Fig. 2.1 Prefabricated concrete structure system
 
2.1.2装配式住宅与传统住宅的区别 装配式住宅主要建造环节为预制构件加工生产和施工现场装配,与传统住宅的主要区别表现在施工方式、参与方、设计要求、运输方法及吊装工艺等方面。
(1) 施工方式不同
传统建筑施工方式顺序为基础一主体一屋面一装修一设备管道,在施工现场完成钢 筋混凝土主体的浇筑。而装配式住宅将主体结构拆分为多个部分构件,主要类型有预制 梁、预制柱、叠合板、楼梯、内外墙板。由工厂负责批量生产,通过施工现场机械吊装、 人工操作快速完成构件连接组装,机械化程度高,大大减少了砌墙、抹灰、现浇等湿作 业。由于前期考虑装修设计,构件装配和内装修并无绝对工序,存在作业交叉,大大提 升施工效率。

(2) 参与方增加
新增参与方包括参建方和技术认证第三方。相比传统项目,装配式建筑项目参建方 增加了深化设计单位、构件生产单位和技术咨询单位。深化设计单位工作任务是将主体 结构进行工业化拆分设计并完成满足构件生产、运输、安装等要求的深化设计图;装配 式住宅的施工场地一分为二,即预制构件生产工厂和住宅装配施工现场,由此增加了预 制构件生产企业;咨询单位负责指导参建单位采取合理的装配技术,协助解决项目工程 中突发的问题。目前政府鼓励使用装配式建筑技术建造住宅,推出补偿激励政策,同时 对装配式建筑的预制率进行技术认证,但传统审图机构缺乏技术认证经验,因此需要建 设部门组织行业协会或专家委员会等第三方协助技术认证工作。

(3) 设计要求不同
传统住宅设计阶段仅需满足业主需求、功能要求及立面造型。施工图设计主要为建 筑施工图、结构施工图及节点样图设计。装配式住宅设计不仅需要关注结构、设备和装 修等多专业多部门的协调,还需考虑构件生产、运输、装配全过程工作的可行性。设计 工作主要内容有住宅图纸设计、构件拆分设计、参数化设计、模具设计及全装修设计。

(4) 运输方法及吊装工艺不同
现浇住宅运输任务主要是建筑材料、机械设备,装配式住宅则是预制构件,由构件 生产企业或者第三方物流企业制定详细运输方案。在运输过程中对部品构件采取一定的 保护措施,运输至施工现场后需要对构件进行吊装。

2.1.3装配式住宅质量管理内容
传统住宅主要质量管理阶段为设计阶段、施工阶段,不同阶段的核心管理主体不同, 其中关键质量管理阶段为施工阶段,所以施工总承包单位地位较高。装配式建筑增加了 构件生产环节,质量管理重心呈二元化,其责任主体为建设单位。各阶段具体的质量管 理内容如下:

(1)设计阶段
设计单位形成初步设计图纸,与预制构件生产单位、建设单位、施工单位交底,并 参与专项施工方案论证;审核最终出具深化设计图纸,设计过程实现标准化和参数化, 减少设计变更,便于后期生产管理。设计质量是指在遵守国家技术标准、规程的前提下, 协调费用、技术、资源和环境等条件制约,使设计内容最终达到业主要求和使用价值。 此阶段质量管理内容为:
①在项目前期,依据国家和地方相关法律规律、行业标准、设计合同编制项目的质 量控制准则和管理目标。
②根据预制构件生产、存放、运输、装配质量控制标准建立质量信息管理库,便于 后续质量信息管理。
③优化BIM模型,满足各专业要求的同时进行碰撞检查,保证深化设计图纸的质 量。

(2) 生产阶段
预制构件的生产包括构件的生产、运输、存放等环节。有学者将构件生产过程划分 为前期准备阶段、构件制作与验收阶段、堆放与运输阶段[23]。
前期准备阶段主要有技术交底、物资、劳动组织等准备工作。技术交底主要是与设 计单位的沟通,确保构件生产达到设计质量。物资包括原材料、构配件、模具等,原材 料的采购、模具的标准化直接影响构件的质量。劳动组织为生产队伍的组建,生产工人 对生产技术的熟练度和质量意识影响着构件的质量率,管理人员需要加强对生产工人的 质量培训。
构件制作与验收阶段,从“人、材、机、法”等方面考虑管理内容,主要包括规范 工人的操作流程,严控材料质量、引进先进的生产线、改善生产环境、改进生产工艺。
堆放与运输阶段主要质量管理内容为构件的堆放方式、存放场地、运输方式、运输 路线、运输保护措施,避免在堆放和运输过程中构件出现裂缝、变形等二次损伤问题。

(3) 施工阶段
目前,我国装配式建筑质量管理关注度主要集中于施工管理阶段,针对施工质量问 题展开研究。学者主要通过研究分析发现施工过程质量主要影响因素为人员、机械设备、 材料、施工技术、施工环境、施工管理等[34],对质量管理工作有一定的参考作用。施工 质量验收是施工质量管理不可或缺的内容,主要为工程实体质量的检验和质量验收资料 的整合和保管。

(4)运维阶段
装配式建筑运维阶段主要是解决顾客入住后出现的质量问题,针对顾客提出的改善 意见,了解顾客的需求,提高顾客的住房满意度。
 
2.2理论和方法
2.2.1装配式建筑质量链理论
(1)装配式建筑质量流 质量链中的质量信息贯穿装配式建筑设计阶段、生产阶段、装配阶段和运维阶段,
将顾客的需求转化为具体的质量特性,并以定向、有序的方式在质量链管理主体的质量 活动中流动,并串联成若干质量线条[54]。质量特性的转化与传递主要包括三种情况:上 下流程的输入与输出;上个流程的输出与若干个后续流程的输出;若干个前端流程的输 入与单个后续流程的输出。因此通过对质量流的管理,提高其在质量链上的运行效率, 最终可提高质量链产品质量。

(2)装配式建筑质量链
根据质量链理论,质量链是组织群共同参与实现质量过程集合体,是质量流、信息 流及价值流运行的载体[49]。装配式建筑住宅项目的组织群主要有:建设单位、设计单位、 构件生产单位、现场施工单位、监理单位。装配式住宅项目质量管理活动由建设单位核 心主导,并协调各方,打破传统管理模式下的质量黑箱,共同组成高效协同的质量链保 证体系。

(3)装配式建筑质量链节点
质量链节点是由多个组织或要素协同完成的质量活动或过程,或者是在特定时间内 完成的活动事件[46]。质量链隐含“木桶原理”,装配式住宅最终质量受整个过程中最低 质量环节的影响,最低质量环节即对关键质量特性有决定性影响的链节点。装配式住宅 链节点主要有设计工序、生产工序、装配工序,质量链管理的实质是控制链节点的关键 工序质量水平。

(4)装配式建筑质量链耦合效应
耦合效应分析是指分析装配式住宅节点企业间、节点间及要素间的协同作用[46]。本 文研究内容为要素的耦合。一条完整的质量链由若干个质量环节组成,每个质量环节的 质量水平取决于该环节投入要素形成与转化的质量。因此对每个环节投入要素进行有效 控制,便能大大减少质量问题的发生。

2.2.2质量功能展开理论
(1) QFD基本理论
质量功能展开(Quality Function Development, QFD)是一种将顾客需求转化为设计者 和生产者相关技术需求的结构化过程[60]。QFD通过市场调查获取顾客需求,并采用质 量屋分析工具将顾客需求分解,各部门围绕顾客需求进行产品开发,以协调各部门工作,
保证产品的最终质量能满足顾客的需求,广泛应用于产品设计阶段。1972 年,日本学者 赤尾洋二最早提出 QFD 理论,并广泛运用于制造业、服务业、农业、软件开发等领域。 经过多年的发展,QFD形成了三种模式,即综合QFD模式、ASI模式,GOAL/QPC模 式。
综合QFD模式由日本学者赤尾洋二提出,该模式以设计阶段为中心,同时包括质 量展开、技术展开、成本展开和可靠性展开等四个板块,由于该模式实施过程包含64 个步骤,流程过于复杂,实用性不强。
ASI模式由美国供应商协会(ASI)提出,四个阶段与产品开发全过程的产品计划、产 品设计、工艺计划和生产计划一一对应,同时瀑布式地将顾客需求逐步分解为设计要求、 零件特性、工艺特性和质量特性。相比赤尾洋二模式,该模式通俗易懂,更能体现 QFD 的内涵和本质,由此成为国际主流模式。GOAL/QPC 模式由 Bob King 提出,包括了 30 个涉及设计产品开发活动的矩阵,并 将生产供应商的所有成员纳入此系统,各种活动之间的逻辑关系不够清晰,在可操作性 方面存在不足。通过综合分析,本文的研究主要采用ASI模式,该模式如下图2.1。
图2.2 ASI模式展开示意图
Fig. 2.2 Schematic diagram of ASI mode expansion
 
(2)质量屋
质量屋(House of Quality)是建立QFD的基本分析工具。通过质量屋可以将顾客需求 转化为质量技术特性、零件特性、工艺特性及关键工艺特性[60]。质量屋主要分为屋顶、 天花板、左墙、右墙、房间、地下室六个部分,每个部分具体内容如图 2.3。
装配式住宅质量特性多样化,由于建设单位资源有限,不可能对所有质量特性予以同等重视程度,需要根据顾客的实际需求对质量特性的重要程度进行排序,由此顾客需 求转换为质量特性重要度是 HOQ 的关键输出[78],也是后续质量管理工作的重要依据。 本文通过建立二阶质量屋,首先将顾客需求转化为质量技术特性,最终转化为影响技术 特性形成的“6M1E”因素。顾客需求的获取方法主要为问卷调查、专家访谈。因素提 取方法主要为文献研究法和专家访谈方法,并结合三角模糊数学法和 TOPSIS 法确定装 配式住宅质量链关键影响因素。左墙顾客需求 房间 关系矩阵 右墙顾客需求重要度度 程要 板重 地性特术技 图 2.3 质量屋结构示意图
Fig. 2.3 Schematic diagram of the structure of the House of Quality


2.2.3TOPSIS 法
逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to an ideal solution, TOPSIS)是多属性多目标决策中的常用方法,通过对评价目标与理想解的贴近距离来排 序,贴近距离为评价目标与最优解和最劣解的距离,主要用于评价、管理、决策等方面。 常用的关键因素识别法还有层次分析法[79]、决策试验和评估实验室法[80]、灰色关联分析 [81]等。层次分析法和决策试验和评估实验法依赖主观性评价,具有随机性,灰色关联度 分析描述每个指标相关联程度,不适合应用于装配式住宅质量链关键因素排序。TOPSIS 法常与模糊数、熵权法等结合用于分析关键因素,田霖(2021)采用模糊网络 分析法和 TOPSIS 法评价影响科技型中小企业成长性的关键因素[82]。陈芳(2020)基于三 角模糊数熵权法构建物元可拓法评价模型[83],识别管制单位质量安全绩效关键因素。由 此 TOPSIS 法与三角模糊结合更能客观反映专家对装配式住宅质量链因素状态的评 19
价,有效避免主观误差。


2.2.4三角模糊数 三角模糊数是一种将模糊不确定的自然语言转换为具体确定数值的方法,能够解决 被评价对象无法准确度量的问题。三角模糊数的基本表达形式是A=(a, b,①,其中a<b<c,
a、c分别为A的左、右边界。三角模糊数A=(ai, bi, ci)、B=(a2, b2, C2)的基本计算规则如下。 加法:A ㊉B = (a + a?,b + b?,c + c?)乘法:A ® B - (a】x a2,玄 x b?, q x c?)在对影响因素状态评价的过程中,很大程度依靠专家个人经验,且不同专家在装配 式住宅方面的知识水平存在差异,易导致评价结果与实际存在偏差。本研究用模糊数表 示专家的定性评价,使评价结果更客观合理,为最终关键因素的筛选提供数据支撑。本 研究选取基数为 9 的自然语言集合[84],表示评价专家的评价等级。

表 2.1 三角模糊数区间值
Tab. 2.1 Interval values of triangular fuzzy numbers区间值 评价等级(1, 1, 3) 很差(1, 3, 5) 差(3, 5, 7) 一般(5, 7, 9) 好(7, 9, 9) 很好
 
2.3本章小结
本章节为相关概念与理论基础阐述。首先定义装配式混凝土住宅,总结装配式混凝土主要结构体系,对比分析装配式住宅与传统住宅在施工方式、参与方、设计要求、运 输方法及吊装工艺等方面的差别。最后,阐述定义装配式建筑质量链内涵、特点及质量 链管理的内在要求,介绍质量功能展开理论及适用性,为下文研究内容奠定基础。
 
3装配式住宅质量链构建及需求分析
3.1装配式住宅质量链形成过程
根据装配式建筑质量链概念和相关研究,本文将装配式建筑质量链分为为设计质量 链、生产质量链、施工质量链。

3.1.1 装配式建筑质量链特点
(1)面向顾客
以顾客需求为中心,顾客既是质量要求的来源,又是质量的最终评判者。顾客是指 装配式住宅成品居住者。装配式住宅项目质量链管理活动均以“消除顾客不满意度”为 出发点,提高质量链整体质量,拓展市场,提高竞争力。
(2)以核心企业为主导
建设单位在装配式住宅质量链装配式住宅项目的质量链起推动、主导作用,并协调 和推动设计单位、生产单位和施工单位等其他成员开展质量管理活动,控制质量链关键 链节点,优化质量链耦合效应,提升其满足顾客需求的能力。
(3)动态性
装配式住宅质量的基本单元为质量特性,质量特性随着不同阶段质量活动的展开进 行迁移、转化与累积,存在装配式住宅某个或多个质量环节中,最终形成若干个质量线 条。质量特性到质量线条组成的过程中具有动态性。
(4)系统性
装配式住宅质量链是由多组织、多要素相互作用形成的有机整体。各质量链主体有 各自的质量管理保证体系,但要消除质量管理黑箱,消除各利益主体间的利益冲突,最 大限度发挥实现顾客需求的功能,协同管理质量链。
(5)层次性
装配式住宅质量链整体是层次性链式结构,可分解为不同的质量环节,不同的质量 环节包含许多质量活动,质量活动过程最终可分解为质量特性单元。根据不同层次的质 量活动,链节点可分为不同层次链节点。在质量链管理过程中,需重点关注关键链节点 的质量控制效果。装配式住宅质量链可进一步细分为纵向质量链和横向质量链。纵向质 量链是参建单位内部按照合同范围内所有工作的过程。横向质量链是各参建方在项目建 设阶段协同合作完成住宅质量在组织群体间传递的各项工作过程,总的来说是跨组织、 跨阶段的外部质量链。
 
3.1.2 设计质量链
设计单位基于建设单位提供的项目实施方案识别需求并输入设计质量特性,依据国 家设计规范和相关标准,组织建筑、结构、设备管线、给排水等专业人员进行标准化、 一体化、信息化协同设计,输出施工图设计文件。施工单位与构件生产单位、咨询单位 提前介入设计阶段,监督设计图纸的质量。此环节主要质量活动为技术策划、方案设计、 初步设计、施工图设计、预制构件深化设计等。
技术策划是在项目立项之后,设计人员根据施工现场条件、工程规模、工程成本完 成建筑、结构、外围护、内装、设备管线五大系统的技术策划,并通过与施工人员的沟 通交流确定施工技术方案,保证建筑设计的科学性和合理性。
方案设计主要实现户型设计、标准设计、构件拆分原则确定,预制构件种类及布置 方案的确定。装配式建筑户型设计主要是采用模块化组合方式建筑功能要求。构件拆分 原则是“少规格,多组合”。拆分具体工作是在完成施工图设计之后。
初步设计阶段联合各专业遵循一体化设计思路,进行协同设计,协调和测算建筑结 构技术参数,优化预制构件类型和尺寸,梳理管线设备预埋形式和配置技术要点,制定 合理技术措施。
施工图设计主要结合初步设计阶段的技术要点和生产企业提供的设计参数,拓展连 接设计、管线预埋设计信息。按照建筑设计与装修一体化原则,对室内设备管线、电气 点位准确定位,满足安装施工和装修施工一次到位的要求,检查厨房、卫生间、门窗洞 口设计是否符合国家标准。在做好常规设计内容的同时,要把握生产、运输、安装等环 节的质量特性,完成结构施工图设计。
预制构件深化设计是指对楼板、墙、梁、柱、楼梯等构件的规格尺寸加工方式、连 接形式、预埋方式等设计进行优化与确定。该阶段的核心是拆分设计。拆分设计方案的 质量对工程项目整体造价、质量、进度有重要影响,不仅要满足国家和地方标准、图集 的要求,还要考虑建筑结构安全、生产、运输、安装等环节。构件加工图纸可由设计单 位和生产单位合作完成。拆分设计的核心是连接节点,在设计过程中要特别注意连接节 点间结构安全、防水、防火等性能。在完成所有的拆分设计工作后需进行图纸校审,可 通过BIM搭建模型,在满足施工条件的前提下调整模型,并进行构件与构件之间、构 件内部的碰撞检查,确定最终工程量,完成下料单制作、施工图纸布置与输出。
图 3.1 设计质量链
Fig. 3.1 Design Quality Chain


3.1.3生产质量链 构件生产单位基于业主需求、设计图纸要求识别并输入构件质量特性,据此开展构 件生产准备工作、模具制作工作、混凝土制备、预埋管线安装、振捣浇筑、养护脱模、 构件运输等工作。施工单位提前入驻生产单位,对构件的质量进行监管,并及时反馈运 输、存放、施工过程中出现的质量问题。设计单位根据生产情况实时更新、调整设计文 件。构件生产过程主要分为前期准备、构件制作与检验、堆放与运输。
前期准备主要对物资采购、技术掌握、劳动组织的建立进行把控。构件生产加工是 构建质量形成的关键环节。构件生产单位根据深化设计图纸信息,制定构件生产计划, 确定材料供应商,完成材料的采购,保障构件生产如期进行。建设单位应组织设计单位、 生产单位、监理单位对预制构件技术和质量标准进行技术交底。生产工厂的技术方案和 质量保证制度由施工单位或监理单位审核。组建劳动生产队伍,对生产技术进行逐级交 底,保证生产质量。
根据构件生产工艺流程,此环节的质量活动主要包括清理模板、支模、刷隔离剂、 钢筋绑扎和入模、放置预埋件、固定侧面环筋、振捣浇筑混凝土、养护脱模、成品构件 质量检验与修补等。质量管理内容为模具质量、原材料质量、预埋件质量、工序质量、
成品质量。构件运输与堆放是根据运输条件、存放环境和构件自身特点来决定运输与堆放方案。
 
 
3.1.4施工质量链 施工企业基于业主需求、施工图设计图纸和预制构件深化设计图纸,识别施工质量
特性,组织施工队按下至上的顺序完成基础施工、主体结构安装、装配式装修等工作。 构件生产单位提供构件产品信息说明与指导,并收集构件质量问题。设计单位收集图纸 意见,提高设计图纸质量。装配式建筑基础施工和传统浇筑施工并无差别,本文从主体 结构安装、装配式装修两方面展开论述。
(1)主体结构安装
主要包括施工准备、梁柱板墙等构件入场管理、吊装、安装、连接。
①施工准备。确定施工组织方案,调整施工组织结构,明确各单位分工协作的责任 和权限,确定施工工艺流程,进行施工技术交底。
②施工道路与堆场布置。考虑构件运输要求,合理设计施工路线。结合施工运输道 路和吊装顺序,对堆场进行分块管理,便于吊装。综合考虑施工进度、预制构件型号、 作业半径等因素,确定塔吊的数量、位置和型号。
③构件吊装及安装。根据项目特点,确定施工流程。施工流程主要为吊装准备、楼 面定位放线、预制构件起吊与就位、垂直度调整、斜撑固定、预埋件焊接、钢筋绑扎、 模板加固、封模灌浆、混凝土浇筑、养护、模板拆分。
④预制构件与现浇构件的连接。设计、施工、监理、建设等单位对柱、梁、板、墙、 楼梯等连接部位及混凝土浇筑部位,按照分部分项工程检验规范与要求进行质量验收。
(2)装配式装修施工 由装饰单位与结构安装施工单位相互协调,进行土建工程与装修工程合理有序穿插施工。
①施工准备。进行装修图纸会审,现场勘验与防线,部品进场准备。
②装修物料管理。协调部品进场、存放。
③装配式部品安装。主要包括墙体系统、吊顶、地面、集成门窗、集成厨房、集成 卫浴等部品。根据装配式建筑施工工序进行分户、分段质量验收。分户验收将住宅套间 内空间、公共空间作为分部工程检验单元。
 
 
3.2装配式住宅需求现状调查
3.2.1 装配式住宅需求来源分析
(1)需求来源分析 传统意义上的住宅质量为建筑结构耐久性、安全性满足质量验收标准,平面布局满
26 足用户基本功能需求。随着社会生活水平的提高,住宅产业由“刚需与增量”转向“品 质与存量”,标准化规模生产的工业化住宅产品难以满足个性化需求,住宅质量被定义 为满足住户特定的需求和偏好[85]。 2016 年国务院提出建筑新八字方针“适用、经济、 绿色、美观”,强调建筑的使用功能以及节能、节水、节地、节材和环保等方面的实用 性。《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019中有安全耐久、健康舒适、生活便利、资 源节约、环境宜居、智慧友好运行等。《健康建筑评价标准》 T/ASC02-2016 的基本理 念为在满足建筑功能和绿色建筑的前提下,为住户提供健康的设施、环境和服务,保证 使用者的生理、心理、社会三个层次的健康。
关于顾客需求指标的研究,国内学者研究范围主要为住宅本体、配套设施、物业服 务等[24],且研究对象主要为传统住宅,对于装配式住宅套内空间的顾客需求研究较少, 适用性不强。因此,本文基于已有文献,结合相关评价标准和装配式住宅特性,进一步 细化装配式住宅顾客指标。本文通过文献阅读平台输入“居民住房需求”“住宅需求” “住房用户满意度”“住宅品质”等与住宅质量相关的主题词进行搜索。其中“居民住 房需求”为16篇, “住宅品质评价”为36篇, “住宅设计质量”38篇, “住宅需求” 为15篇,“住房用户满意度”为9篇,剔除重复无效的文献,共梳理出9篇国内外文 献。通过文献搜索和标准对标,对需求指标进行初步提取,主要为安全性、耐久性、功 能性、舒适性、可持续性、美观、人性化。各需求指标在文献作者及参考标准如表 3.1。

(2)顾客需求指标含义
将选取的顾客需求指标进行含义解释,具体如下。
①安全性:建筑结构具有抗风性、抗震性,建筑材料满足耐火等级,排水设施的安 全性,同时具备防盗、防滑、防坠落设施。
②耐久性:建筑结构系统、外围护结构系统、内装系统抗内外环境损坏能力,设备 管线耐腐蚀性、抗老化能力。
③舒适性:包括热舒适度、声学舒适度、视觉舒适度、室内空气四个方面。热舒适 度影响因素为室内温度、湿度、保温性能,声学舒适度为隔音,视觉舒适度包括采光和 人工照明,空气包括空气质量和通风。
④可持续性:住宅部品部件的通用可换,内装部品的后期维护与检修,另一方面是 住宅报废后建筑垃圾的可回收性。
⑤功能性:平面布局满足日常生活需求;针对老年人、残疾人等特殊群体具备适老 化、无障碍设施;满足健康生活设计,如玄关清洁消毒、隔离套间等。
⑥人性化:包括美观、灵活性、建筑部品定制化、智慧服务。住宅外立面及内部空 间的颜色、质地等装饰效果满足住户审美要求;满足日常生活使用需求的前提下,在家
庭生命周期内,住宅空间可灵活拓展;建筑部品类型、尺寸、材质可实现个性定制化; 提供集成卫生间、厨房、消毒灶具等智慧服务。


表 3.1 初步需求指标表Tab. 3.1 Preliminary demand index需求 二级需求 文献研究者 相关标准安 建筑八字方针、《绿色建筑全 建筑结构安全性、设备安 Zhang H.(2017)、WonJ.(2020)、张 评价标准》性 全性、维护安全 慧(2020)、李忠富(2020) (GB/T50378-2019)耐 结构系统耐久性、外围护 Zhang H.(2017)、Zhou J.、伍止超 《绿色建筑评价标准》久系统耐久性、设备管线耐 久性、内装系统耐久性 (2021)、李忠富(2020) (GB/T50378-2019)功能性 权婧雅(2008)、陈昊(2011)、高晓路 单元平面布局、无障碍设 (2016)、 Malakouti M.(2018)、 Tan 《健康建筑评价标准》计、健康性 Y.(2019)、WonJ.(2020)、张慧 (T/ASC02-2016)(2020)、李忠富(2020)权婧雅(2008)、陈昊(2011)、高晓路 《健康建筑评价标准》舒 视觉舒适度、声学舒适 度、热湿舒适度、空气质 (2016)、GouZ.(2018)、张慧(2020)、 (T/ASC02-2016)、《绿色建性 Tan Y.(2019), LiuY.(2019)、李忠富 筑评价标准》(2020) (GB/T50378-2019)可持 可维护性、材料可回收再 Zhang H.(2017)、Liu Y.(2019)伍止 《健康建筑评价标准》续性 利用 超(2021)、李忠富(2020) (T/ASC02-2016)人 陈昊(2011)、Zhang H.(2017)、束苏 灵活性、美观、个性化定 南(2021)、GouZ(2018)、李忠富 建筑八字方针
制、智慧服务 (2020)、Schoenwitz M.(2017)、伍 止超(2021)、 Malakouti M.(2018)
 
3.2.2 KANO 问卷调查与数据回收
为衡量选取需求指标的满意度及重要性,运用量表法和KANO问卷法,对装配式 住宅顾客发放问卷,要求根据住房真实体验,对需求指标进行打分。
(1)KANO 模型
KANO模型是由日本学者Kano提出的,表示用户满意度与产品质量要素之间的非 线性关系。此模型将产品质量要素分为魅力质量A、期望质量0、基本质量M、无差异 质量 I 四种类型,其具体含义如下。
①魅力质量A:如果不提供此需求,用户满意度不会降低,但当提供此需求,用户 满意度会有很大提升。
②期望质量0:当提供此需求,用户满意度会提升,当不提供此需求,用户满意度 会降低。
③基本质量M:当优化此需求,用户满意度不会提升,当不提供此需求,用户满意 度会大幅降低。
④无差异质量I:无论提供或不提供此需求,用户满意度都不会有改变。
顾客满意度系数计算公式如下:
S“代表顾客满意度系数(提供该属性,顾客满意度上升的比率)纵坐标;
Di,代表不满意系数(不提供该属性,顾客满意度下降的比率)横坐标; 4, 0:,Mi,Ii分别代表问卷调查中顾客选择的百分比;
1=1,  ,m,m表示顾客需求的总数。
 
(2)调查问卷的设计
本研究设计两份调查问卷,分别为KANO问卷和重要程度判断问卷。问卷均由两 部分组成,包括顾客的性别、学历、行业、职业等。第二部分是对装配式住宅需求的调 查,为问卷主体内容,由上一小节表中内容构成。 KANO 问卷由正反两个组成,分别为 提供或不提供此项需求内容时顾客的感受,每个问题有5个选项,包括满意、应该如此、 无所谓、可以接受、不满意。其正反问题对应的质量类型表如表3.2。
C. C.Yang 提出质量要素与用户满意度之间的关系受用户对质量要素重要度判断的 影响[86],由此本研究对需求要素的重要度展开调查,重要程度参考李克特5级量表:1 表示非常重要、2 表示不重要、3表示一般、4 表示重要、5表示非常重要。
表 3.2 质量类型判定表
Tab. 3.2 Quality Type Judgment
反向问题
顾客需求
满意 应该如此 无所谓 可以接受 不满意
满意 Q A A A O
应该如此 R I I I M
正向问题 无所谓 R I I I M
可以接受 R I I I M
不满意 R R R R Q
 
(3)调查问卷的收集
本调查问卷发放时间为2021年10月至11月,调查问卷发放对象主要为装配式住 宅顾客,线上问卷主要通过问卷星制作和发放,并通过微信等网络工具解答问卷疑问。 本问卷调查年龄段较广,较大年龄者操作手机困难,线下调查及时问题解答,提高整体 问卷调查的效率,因此采用线上线下相结合的调查方式。线下问卷调查地点为丰城市城 区棚改安置房建设项目雍景园、高层住宅莲溪阁、殷王村安置房,线下装配式住宅小区 包括安置保障房和商品房,保证问卷发放对象具有广泛性和代表性。量表问卷的数量一 般为5~10倍,顾客需求指标为20项,本研究中KANO问卷发放150份,回收140份, 除去漏填、选项相同的无效问卷13份,有效率为90.71%。重要程度问卷共发放150份, 回收145份,除去漏填、选项相同的无效问卷10份,有效率为93.10%。本次调查对象 描述性统计分析如表3.4, 62.20%受访者有1 次或2次购房经验,其中 62.99%为中青年, 家庭月平均收入以8000-16000元为主,可以客观反映顾客对装配式建筑的需求。
 
表 3.3 线下调查住宅项目信息
Tab.3.3 Offline survey residential project information
城市 项目名称 地址 问卷份数
丰城市 棚改安置房建设项目雍景园 隆兴大道 20
丰城市 高层住宅建设项目莲溪阁 剑南街办龙泽大道 88 号 20
南昌市 殷王村综合性住宅小区 青山湖区罗家镇 20
 
表 3.4 调查对象基本信息和特征统计表
Tab. 3.4 Basic information and characteristic statistics of survey objects
项目 描述 人数 比例
性别 65 51.18%
62 48.82%
24 岁以下 23 18.11%
年龄 24-40 岁 44 34.65%
40-65 岁 36 28.35%
65 岁以上 24 18.90%
高中及以下 21 16.54%
学历 专科 24 18.90%
本科 43 33.86%
硕士及博士以上 39 30.71%
从未购买 32 25.20%
购房次数 1次 46 36.22%
2次 33 25.98%
3 次及以上 16 12.60%
8000 元及以下 28 22.05%
家庭月均收入 8000-16000 元以下 35 27.56%
16000-24000 元以下 46 36.22%
24000 元以上 18 14.17%
4)调查问卷数据结果分析
 
利用SPSS23软件对顾客需求数据进行信效度检验,由表3.5可知问卷各项内容均
有较好的信度和效度,各项之间具有一定程度的内部一致性。信度一般采用 Cronbach's Alpha系数法,当系数大于0.7时,则表明问卷信度可被接受。本问卷中KANO正向问 题、KANO反向问题、重要度及满意度的Cronbach's Alpha系数均在0.7以上,表明本 问卷信度良好。在效度检验方面,主要采用因子分析法,当KMO值大于0.6, Bartlett 球形显著性概率均小于0.05时,问卷具有良好效度。本问卷中分类别数据KMO值均大 于0.7, BartlettP值均小于0.05。由此本问卷信度和效度均较高。
表 3.5 KANO 问卷信度和效度分析表
Tab. 3.5 Reliability and validity analysis table of KANO questionnaire
类别 Cronbach's Alpha KMO 检验系数 Bartlett 球形显著性概率 项数
KANO 正向问题 0.725 0.705 0.00 20
KANO 反向问题 0.712 0.728 0.00 20
重要度 0.701 0.716 0.00 20
满意度 0.795 0.751 0.00 20
 
3.2.3装配式住宅需求整理
根据KANO分类评价表,对上述调查问卷中的需求满意度进行归类和频数统计, 并计算Better系数和Worse系数,具体归类表如表3.6所示。最后根据计算的Better-Worse 系数结果,以Worse系数绝对值为横坐标,以Better系数值为纵坐标,以Better-Worse 系数均值为坐标原点,运用散点图呈现前述20项需求指标坐标分布,其中I为基本需 求,主要有建筑结构安全性、设备安全性、维护设施安全性、结构系统耐久性、外围护 系统耐久性、设备管线耐久性、单元平面布局、视觉舒适度;II为期望需求,主要有内 装系统耐久性、声学舒适度、热湿舒适度、空气质量、可维护性、灵活性;III为魅力需 求,主要有健康性、美观、个性化定制、智慧服务;IV为无差异需求,主要有无障碍设 计、材料可回收再利用,具体分布如图 3.5。
 
表3.6装配式建筑顾客需求KANO分类表
Tab. 3.6 KANO classification table of customer quality requirements for prefabricated
buildings
需求 A 0 M I R 项数 归类 Better 系数 Worse 系数
建筑结构安全性 10 42 54 21 0 127 M 0.4094 -0.7559
设备安全性 7 29 63 28 0 127 M 0.2835 -0.7244
维护安全 6 27 61 33 0 127 M 0.2598 -0.6929
结构系统耐久性 3 34 70 20 0 127 M 0.2913 -0.8189
外围护系统耐久性 5 22 67 33 0 127 M 0.2126 -0.7008
设备管线耐久性 5 31 65 26 0 127 M 0.2835 -0.7559
内装系统耐久性 2 64 43 18 0 127 0 0.5197 -0.8425
单元平面布局 4 26 63 34 0 127 M 0.2362 -0.7008
无障碍设计 6 23 26 72 0 127 I 0.2283 -0.3858
健康性 46 36 25 20 0 127 A 0.6457 -0.4803
视觉舒适度 3 32 73 19 0 127 M 0.2756 -0.8268
声学舒适度 11 67 35 14 0 127 0 0.6142 -0.8031
热湿舒适度 8 63 24 32 0 127 0 0.5591 -0.685
空气质量 3 76 35 13 0 127 0 0.622 -0.874
可维护性 6 69 30 22 0 127 0 0.5906 -0.7795
材料可回收再利用 5 39 31 52 0 127 I 0.3465 -0.5512
灵活性 8 58 47 14 0 127 0 0.5197 -0.8268
美观 64 27 32 4 0 127 A 0.7165 -0.4646
个性化定制 59 35 23 10 0 127 A 0.7402 -0.4567
智慧服务 68 24 15 20 0 127 A 0.7244 -0.3071
图 3.5 需求满意度分布图
Fig. 3.5 Distribution map of quality demand satisfaction

3.3本章小结
本章结合装配式住宅建造流程,梳理主要质量活动内容,整理设计、生产、施工质 量链主要节点,并绘制各阶段质量链流程图;其次,运用文献分析法并参考相关建筑标 准,初步筛选出顾客需求指标,包括 6 项一级指标,20 项二级指标,并对顾客需求指标 进行定义;接着,通过设计 KANO 问卷对顾客需求重要度和满意度展开调查,针对问 卷调查结果进行描述性统计,运用 SPSS 软件展开问卷的信效度分析;最后参考 KANO 评价表对顾客需求指标进行频数统计和归类整理。
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