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      基于BIM的A公司建設工程設計 質量管理優化研究

      發布時間:2023-03-09 11:22
      第 1 章 緒論
      1.1研究的背景
      1.1.1設計質量管理在建設工程占據重要位置
      根據國家統計局所公布的調查數據顯示, 2018 年,全國建筑業企業完成建筑 業總產值248446億元,同比增長5.7%,全國建筑業房屋建筑施工面積144.2億平 方米,同比增長 2.3%;全年全國房地產開發投資 132194 億元,同比增長 9.9%; 房屋新開工面積227154 萬平方米,同比增長 8.5%。種種數據表明,建筑業在國民 經濟發展進程中所占據的關鍵性位置仍然是不可撼動的,在減輕就業壓力、創造 稅收、推進社會經濟發展等領域中做出了卓越的貢獻。但是與此同時,國內建筑 行業的整體發展也面臨著來自各個方面的挑戰與考驗,由于房地產建筑行業關系 到整個國民經濟的穩定發展,因此長期以來國家對于房地產建筑行業進行嚴格的 宏觀調控,對整個行業的發展進行嚴格的調控,加之以 2020 年新冠肺炎疫情在全 球范圍內的全面大爆發,也在很大程度上增加了房地產建筑行業的生存壓力,為 了能夠穩定發展,要求房地產建筑行業必須要加強對自身的要求。而在此過程中, 建筑行業對于工程設計工作所提出的要求日漸嚴格,原因在于設計環節是整個建 筑工程項目的開端,設計工作質量直接影響到后續工程施工建設的質量,因此工 程設計工作必須保質保量,可謂挑戰重重,要求設計工作不僅要從經濟、科學以 及合理性等多個方面進行考慮,更重要的是必須在設計環節內關注質量問題。然 而現有工程設計的現狀不容樂觀,設計環節中的不合理問題較為顯著,相較于其 他環節工作內容,設計管理工作的受重視程度有所不足,因而需要對這一問題予 以充分的重視。
      1.1.2基于BIM的設計質量管理是未來發展趨勢
      從目前的實際情況來看,規模化已經成為建筑行業的發展趨勢之一,而隨著 建筑工程項目規模的擴大,從工程開始的設計,到施工和后續的管理都面臨著更 加嚴格的要求與標準,尤其是在數字化、自動化、信息化等現代化技術手段引入 到建筑工程項目之中并且日益普及之后,建筑工程項目的設計工作傳統理念也受 到了一定程度上的沖擊。以往的建筑工程項目設計工作建立在傳統的 2D 技術之 上,以圖紙的繪制為工作中心,處于這樣的模式下,設計工作無論是在設計概念 的傳遞、空間結構的布局,還是在細節的確定方面,都可能會出現誤差、不到位 的情況,繼而也就會產生設計質量問題,設計工作不能真正意義上發揮出自身的 作用,反而對后續的施工現場增加返工的風險性,可以看出,如何提升設計質量 管理水平已經成為建筑工程項目設計環節所不容忽視的重要問題。處于這樣的背 景下,BIM技術在建設工程項目管理工作中的應用開始引起廣泛探討。建筑信息 模型(Building Information Modeling,BIM)以建筑工程項目的各項相關信息數據作 為模型的基礎,進行建筑模型的建立,通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真 實信息。與傳統工作方式相比較,將BIM引入到建筑工程項目設計工作中的優勢 是計算機開發技術與多維模型技術得到綜合利用,在設計環節中進行精確的計算、 規劃,正確傳遞出設計者的理念,并且能夠出具可視化的方案,方便業主進行參 考選擇,各個部門在 BIM 的統一協同之下,也能夠實現有效的碰撞檢查,對沖突 進行調劑,以便減少不必要的返工,為決策工作提供支持和依據。由于這些優勢 的存在,建筑工程項目設計質量也就得到了更加可靠的保障。但需要注意的是, 盡管BIM在建筑工程項目設計質量管理中的優勢比較明確,然而僅從當前階段來 看,由于我國實踐應用的時間比較有限,因此尚且存在一些不足亟需改進,只有 解決這些問題,才能夠為BIM在建筑工程項目設計質量管理中發揮出應有的作用 和價值。基于這樣的背景下,本文以某建設工作項目作為案例對象,應用文獻分 析法、調查法、以及案例分析法,對BIM在設計管理中的應用情況進行分析,探 討BIM在建筑工程項目設計質量管理中的應用,并分析現存問題及其積極策略, 希望能從中總結可供參考的經驗,通過技術引發設計質量管理的工作變革與創新。
      1.2研究的目的和意義
      1.2.1研究目的
      建筑工程項目設計質量管理的重要性已經引起了廣泛的重視,但是在具體的 操作過程中卻仍然存在有一些問題有待于進一步的解決。因此,本次研究的主要 目的是通過對 A 公司建設工程設計質量管理優化的案例分析后,能客觀評價當前 設計質量管理工作中所存在的問題與不足之處,并且能夠具有針對性的提出改進 的方案策略,為設計質量管理提供一定的參考。同時,通過對 A 公司建筑工程項 目設計質量管理的案例分析后,能對BIM引入到設計質量管理中的應用價值形成 足夠的認識與了解。 BIM 不能簡單的等同于傳統的三維軟件,二者的不同指出在 于 BIM 為模型中的每一個構成要件都建立在真實信息數據之上,構件的位置、材 料、規格、參數,乃至設備的廠家信息都納入其中,并且可以跟隨需求的變化隨 時進行調整和深化,上游信息與下游信息之間緊密銜接。同時, BIM 的最終結果 還可以引入到建筑生命周期的運營階段之中,為物業管理工作提供日常工作的平 臺。基于BIM的支持,將能夠為建筑工程項目設計質量管理工作的開展提供足夠 的幫助和支持。
      1.2.2研究意義
      (1) 理論意義
      現階段國內有關于建設工程設計質量管理方面的研究初步獲取了一定的進 展,但是現有研究中對于BIM之下的建設工程設計質量管理研究卻相對較少,尚 未形成完整的理論知識框架。基于此,本文針對 A 公司建設工程設計質量管理優 化的研究有助于豐富相關領域內的學術研究成果,形成更加完善的理論知識框架, 創建完整的理論知識結構,深化對于BIM相關的理論知識認識及了解程度。同時, 通過本次研究后,能夠運用所學習的理論知識來分析實踐案例中的問題,加深對 BIM相關的理論知識,并且能夠將BIM與相關的理論知識之間形成更加緊密的聯 系,從而完成學校規范的畢業論文。
      (2) 實踐意義
      ①提高建筑工程項目設計質量。建筑工程項目所覆蓋的內容比較復雜,內容 十分廣泛,對于設計環節中的質量要求較高,基于二維設計模式下的設計管理工 作,存有管線碰撞等風險,因而通過BIM技術的引入,能夠及時發現設計等環節 中的問題精準度較高,對整個工程項目工作的開展也較為有利。
      ②減少建筑工程項目設計的失誤,提高整體工作效率。建設工程項目的設計 工作承擔了較為繁重的工作內容和任務,從一定程度上來看,設計環節的工作效 率直接關系到整個工程項目的建設效率。因此,在設計環節中通過BIM技術的引 入,設計工作的效率能夠得到提升,在源頭上節約時間,幫助工作人員更迅速的 完成數據收集與整理分析工作。
      ③強化建筑工程項目成本控制力度。建設工程設計環節中如果出現分析、判 斷不到位、不全面的現象,那么會延誤整個工程項目的正常施工進度,甚至不能 及時交付。因而通過BIM技術的應用,能避免返工、誤工的情況發生,確保整個 工程項目及時完成,同時也為成本控制工作提供幫助。
      ④優化建筑工程項目設計質量管理機制。從管理層面上來看,通過本次研究, 有助于管理流程的優化,對管理設計環節的工作流程進行梳理,形成更加有序的 管理活動方案。
      1.3研究的思路和方法
      1.3.1 研究思路
      論文研究基本思路如下:
      首先,闡釋論文研究的背景和意義;其次,對論文的理論基礎進行介紹;再 次,探討BIM在建筑設計管理中的應用情況,分析A公司設計質量管理案例,并 提出公司質量管理中所存在的問題;最后,基于BIM的建筑工程設計質量管理體 系優化策略進行分析。如圖 1.1 所示。
       
       
      圖 1.1 研究思路圖
       
      1.3.2研究方法
      (1)文獻分析法
      論文研究中收集整理與建設工程設計質量管理相關的文獻資料,進行閱讀、 整理與歸納,了解當前的研究現狀,掌握研究進展,從而為論文研究奠定理論基 礎,提供理論層面的支持。
      (2) 案例分析法
      本次論文研究中,選擇以 A 公司作為對象,對公司設計質量管理的相關情況 進行案例分析,客觀評價當前公司在建設工程設計質量管理方面所存在的問題, 為BIM在建設工程設計質量管理中的應用策略優化提供一定參考作用。
      (3) 訪談法
      針對 A 公司某工程項目的負責人進行訪談,圍繞公司設計質量管理的有關情 況,擬定訪談提綱,結合訪談提綱的內容,為問題分析提供參考依據。
      1.4研究的主要內容
      本文針對 A 公司建設工程設計質量管理優化情況展開研究,主要研究內容如 下:
      第一部分,緒論。包括研究的背景、研究的目的和意義、研究的思路和方法、 研究的主要內容、主要創新之處。
      第二部分,文獻綜述與理論基礎。包括文獻綜述、理論基礎、設計質量管理 的基本內容。
      第三部分,BIM在建筑設計管理中的應用。包括BIM軟件的應用、云工作臺、 協同作業平臺、參數設計、工程信息應用、建筑工程整合管理。
      第四部分, A 公司設計質量管理案例分析。包括公司概況、建筑工程整合管 理、 A 公司建設工程設計質量管理存在的問題。
      第五部分,基于BIM的建設工程設計質量管理體系優化策略。包括加強數據 安全保障、優化設計協同流程、優化BIM設計流程、加強設計人員質量管理培訓、 實時監測與信息反饋。
      最后,進行總結與展望。
      1.5主要創新之處
      論文研究內容的創新之處在于首先對構建基于BIM的管理方案;其次對A公 司建設工程設計項目的案例實踐情況進行分析,運用理論知識來對實踐案例進行 總結,將理論與實踐兩者進行結合,使論文在結構上更加合理。
      第 2 章 文獻綜述與理論基礎
      自BIM產生后,學術界有關于BIM內涵、應用等方面的研究便在持續不斷的 進行之中,隨著BIM在建筑工程中的應用不斷深入,國內外圍繞BIM的研究也在 不斷細化,而設計階段是建筑全生命周期的重要階段之一,基于BIM的設計質量 管理也成為近年來的熱點話題之一。
      2.1 文獻綜述
      2.1.1 國外文獻綜述
      西方發達國家的建筑工程及設計質量管理水平相對較高,因此學術界有關于 這一領域內相關問題的分析起步較早,視角多元化且豐富,并且相關理論與實踐 案例之間的聯系比較緊密。
      (1)有關建設工程設計質量管理的研究 國外有關于建設工程設計質量管理方面的研究起步較早,研究成果比較豐富。
      上個世紀90 年代,對于建設工程設計質量管理方面的學術研究是熱點話題,有關 于建筑工程質量管理問題、建筑工程質量管理問題的產生原因都是重要的研究方 向。Colin Gray (2001)針對歷年來建設工程設計質量管理問題的案例進行回顧式 調查分析,結果發現設計質量所產生的問題對于建筑工程項目質量所產生的影響 將近 80%,增加了將近 10%的費用支出,而施工質量對于整個建筑工程項目質量 所產生的影響實際上只占據了不到 17%,遠遠低于設計質量所產生的影響。至此, 建設工程設計質量管理在整個工程項目質量管理中所占據的關鍵性地位得到普遍 認可,建設工程設計質量管理也被視為是工程項目中最為基礎的部分。
      (2)有關BIM設計質量管理的研究
      BIM的概念起源地是美國。Chuck Eastman (2008)提出了“體系結構描述系 統”的概念,主要是設計了智能計算機系統,并且賦予了利用工程圖紙、建筑模 型的支持,來為建筑工程信息提供數據參考的主要功能,這被視為是BIM技術最 早的表現。由于美國是BIM的起源地,因而美國在BIM領域的發展以及學術研究 都遠遠領先于世界其他國家,屬于全球領先的水平,同時美國的BIM在建筑行業 中的應用也在持續不斷的深化,其最早應用于建筑系統的描述之中,隨后BIM應 用到了產品信息模型之中,并且最終發展成為當前人們所熟知的建筑信息模型。 可見,美國對于 BIM 在建筑行業中的應用不僅起步早,發展速度迅速,同時應用 范圍比較廣泛。CIC Research Group (2010)認為設計質量管理作為建筑行業的一 個主要分支,目前已經發展比較成熟,并且美國制定了 BIM國家標準,也成為了 建設工程設計質量管理工作的重要參照。
      隨著美國對BIM在建筑工程管理領域內的應用不斷成熟,其他發達國家針對 于BIM的應用及學術研究也在不斷進步。英國對于BIM在建設工程設計質量管理 中的應用表現出了比較積極的態度,政府推出規定,要求建筑行業必須要強制性 的應用BIM技術。Alessandro (2020)發現同時政府部門設置了 BIM標準委員會, 作為BIM在建筑工程管理應用中的專門管理部門,并且在此基礎上陸續推出了相 應的管理規范與實施標準。在此情況下,英國對于BIM的應用也處于不斷成熟、 完善的狀態之中。
      新加坡在 BIM 應用于建筑工程管理中的應用經驗值得經驗。 Alexander Koutamani (2020)指出,新加坡政府有關部門對于BIM的實踐應用出臺了專門的 政策文件,鼓勵和號召BIM在建筑行業內的廣泛應用,同時政府為BIM的發展設 置了專門的基金會,希望能為BIM在建筑行業內的應用提供資金上的保證和支持。 受此影響,BIM在新加坡建筑行業中的應用比例已經超過80%以上。
      2.1.2 國內文獻綜述
      近年來國內建筑業保持迅猛發展,建設工程設計水平提升,建筑工程項目設 計質量管理受到高度重視,隨后有關于這一方面的研究也得到了深入。
      (1)有關建設工程設計質量管理的研究
      ①有關建設工程設計質量管理問題的研究
      蔡泉鋒(2017)認為建筑設計管理問題在于建筑設計質量考核缺失,對于設 計質量的控制不到位;工程成本的控制沒有納入到設計質量管理之中;沒有制定 符合市場化發展趨勢的質量管理制度;建筑設計師的水平有所不足,設計質量控 制意識比較欠缺。韓鳳朝(2017)以民用建筑工程為例,針對工程項目的設計質 量控制問題進行分析,認為主要問題在于對細微環節的質量把控不到位,只關注 利益,忽視了細節可能對整個工程質量所產生的影響,并且設計方案中對于工程 造價的控制也比較欠缺。姬建明(2015)分析了建筑設計管理存在的問題,認為 信息干擾的問題最為嚴重,主要是信息的傳遞存在滯后的情況,使得設計單位在 信息溝通方面遭遇了困難,最終也就導致了設計質量和效果不佳的現象。牛紅梅
      (2014)針對建設工程設計管理問題進行總結,認為在信息管理方面存在有信息 準確性不足的問題,不能為設計提供精準的信息支持;界面管理問題比較明顯, 電氣與墻體設計兩者之間存在有一定的沖突和矛盾,同時存在有質量評價限制大 的現象。何廣文(2014)分析了建筑設計管理存在的問題,認為主要問題在于信 息管理、界面管理以及設計質量評價三個方面,對于設計質量的管控不到位,沒 有發揮出設計對于整個工程項目的應有價值和作用。
      ②有關建設工程設計質量管理策略的研究
      蘇青云(2017)針對建設工程設計管理策略進行分析,認為首先是初步設計 階段,相關部門負責人要對所需要的資料進行梳理;其次是要對施工圖的設計與 審查進行嚴格的把控,及時對設計變更的資料進行歸檔;最后是后期服務階段, 主要是現場的配合、設計變更的處理等。張陽,焦霞(2014)認為建設工程設計 中,應當要實施全面質量管理,通過案例分析后,總結了設計質量全面管理的主 要流程,包括現場調查、項目管理策劃、計劃與方案的實施、理論與實踐兩者之 間的結合以及成果應用檢驗。馬紅文(2019)認為民用建設工程設計質量控制對 策的優化中,應當要保證設計研究階段的設計銜接工作能夠得到落實,對于設計 階段的質量控制進度需要進行強化,同時需要對施工圖設計的質量控制內容進行 優化,進行立體效果的展示。王小坤(2017)以民用建筑工程為例,針對建筑工 程的設計質量控制進行分析,認為要不同的階段入手,包括設計策劃階段、方案 設計階段以及施工圖設計階段等都在范圍之中,其中施工圖設計階段的質量管理 是重中之重,需要從設計開發輸入、專業內部驗證、設計輸出、設計審查、設計 變更等都在其中。劉曉穎(2017)以某建設工程設計單位為例,對設計質量管理 的優化提出建議,認為關鍵之處在于要在全體設計人員中實施質量教育,形成全 員質量管理的理念,創建團隊意識,促進設計人員之間的協作與配合,強化對質 量控制程序文件的動態化管理與調控。
      (2)有關BIM在建設工程設計質量管理應用的研究
      ①有關BIM技術內涵的研究
      趙生群(2019)認為BIM技術利用了數字化技術手段,針對建筑設施的功能、 物理原理在建筑信息模型中進行更加直觀的展示,國內BIM技術是由國外建筑行 業當中所引入,目前正處于發展和進步之中。張茹婕(2019)針對BIM技術的概 念進行界定,認為BIM技術在本質上屬于一種數據化的工具,在設計、建造以及 管理活動之中得以廣泛應用,同時也為工程全壽命周期提供服務于支持,為技術 人員的信息判斷提供依據,為設計工作者以及施工單位都能夠提高便利。顧金福, 李鎮,蔣鳳昌,等(2019)從工程設計與工程管理的視角下出發,對BIM技術的 內涵提出看法,認為BIM是建筑行業轉型升級的一種基礎性技術,主要應用領域 在于可視化、碰撞檢測、建筑設計以及建造模型幾個方面。劉志強,黃立鵬(2017) 對BIM的概念進行界定,認為BIM是現代化社會發展進程中所產生的一個全新概 念,是伴隨著信息化技術的進步而持續不斷發展的,利用特定軟件工具,來為建 筑工程項目的內部結構及參數設計提供數據支持。
      ②有關建設工程設計管理中BIM技術應用問題的研究
      郝飛翔(2019)基于BIM的項目設計階段進度協同管理視角下出發,分析了 具體的應用問題,主要是技術推廣環境欠成熟, BIM 應用標準缺失,統籌管理工 作無法展開,管理集成作用沒有得到有效的發揮,同時BIM技術應用過程中的綜 合協調性不足。陳賢勇(2018)通過對BIM技術在建筑設計中的應用情況進行分 析,提出了當前應用過程中所存在的問題主要是專業協同性比較缺失,評價體系 不夠健全和完善、建設體制不成熟等等,同時提出BIM在設計管理的應用時,沒 有與施工環節之間進行密切的連接。李雷(2018)在研究中總結了 BIM技術特點, 并進一步闡述了 BIM技術在在公路設計中的應用優勢,認為BIM能夠幫助公路設 計工作實現可視化的目標,從整體上出發來考慮整個設計方案是否具有可行性, 模擬性較強,運用了仿真技術對設計方案建模。楊卓琦(2018)總結了 BIM技術 在建設工程設計管理中的應用問題,認為就BIM是相對較新的技術手段,就現階 段來看,在建設工程設計工作中的普及程度不足,很多設計單位對于BIM的優勢 及其應用價值缺乏正確的認識,同時專業的BIM技術人才比較欠缺,缺乏人才支 撐。張世發,王永飛(2016)基于BIM技術在建設工程設計管理工作中的應用情 況進行分析,認為其中的主要問題在于設計協同難度較高,同時設計流程欠合理, BIM系統在運行過程中面臨著數據安全的威脅,此外BIM技術的應用范圍不確定 性較為明顯。伍文峰(2016)在關于BIM下的建設工程設計管理討論中提出,BIM 在建設工程設計管理中的應用問題在于,缺乏明確的設計標準,傾向于CAD標準, 對于深度準則有所忽視,同時數據安全缺乏保障,實時更新數據可能會導致數據 安全性下滑,此外專業協同性欠缺也是BIM技術應用過程中所需要高度關注的。
      ③有關建設工程設計管理中BIM技術應用策略的研究
      李茂蛟(2020)認為BIM技術在鐵路信號工程設計中的應用過程中需要明確 三維空間設計是適用性,通過設備布放、空間限界檢查、管綜碰撞檢查、協同優 化幾個方面入手來進行三維空間的應用場景設計,同時設計環節中需要注意選擇 適當精度。石禮昌(2019)認為將BIM技術在暖通工程設計環節之中是可行的, 具體的應用策略是要對暖通管線、管道、風道尺寸、壓力計算等方面提供數據支 持作用,同時可以利用BIM技術來模擬施工環境,利用數據模型來模擬實際的施 工現場環境,增強設計工作人員對施工現場真實情況的了解。邱明明(2019)基 于BIM的項目設計質量管理視角出發,對BIM技術在實踐中的應用策略進行總結, 認為需要從企業的視角出發來設計BIM的應用標準,在實踐過程中對BIM的協同 設計程序進行優化,以此來協調各個部門進行配合,此外需要不斷提升設計人員 的綜合素質。董瑩超(2018)提出BIM技術在建設工程設計與項目集成管理中的 應用過程中,需要轉變以往的思維方式,對BIM技術在設計數字化及一體化項目 中的作用形成充分的認識,同時需要加大對行業內專業人才的培養力度,建立一 支高水平的人才隊伍,為BIM技術在實踐中的應用提供人才保證。遲嘯起(2018) 認為BIM技術在橋梁工程設計階段的應用過程中,主要步驟可以劃分為建立模型 并計算、加強設計合理性及沖突檢查工作的力度、擬定并優化施工方案、針對出 圖模板進行設置并對施工圖加以完善、統計工程量、設計管理優化并模擬施工。 姬濤(2018)通過對BIM技術在道路橋梁設計優化方面的應用研究后,探析了未 來的應用策略及路徑,認為技術要應用到工程設計數據支持當中,切合工程設計 的實際需求,將技術及數據兩者進行結合,才能夠發揮出實際性的效果。沈春山 (2018)以市政給排水工程為對象,針對設計中BIM技術的應用策略進行分析, 認為在建模工作中要進行系統分類,其次需要模擬生成內部圖片,利用3D技術進 行建模,使管道內部的平面、剖面之間的關系更加清晰和明確。呂潔(2021)針 對水利工程建設勘測設計質量對策進程夠仁慈,提出要加強監管,及時發現問題。 謝景潤(2020)認為建筑裝飾裝修工程設計及施工階段的質量控制的關鍵是要加 大監管工作的力度,制定完善的管理制度。施月浩(2020)針對建筑工程設計質 量管理問題的解決提出建議,認為要加大工程設計質量管理力度,及時發現工作 問題,選用針對性強的優化措施。
      2016年8月,國家住建部頒布的《2016-2020年建筑業信息發展綱要》在2011 年頒布的“十二五”規劃綱要的基礎上進一步明確勘查設計類企業的發展方向, 其中明確指出:進一步推進信息技術與企業管理深度融合,加快BIM的普及應用, 推廣基于BIM的協同設計,建立勘查設計知識管理信息系統,支撐智慧企業建設。 在國家信息化不斷推廣的進程下, BIM 技術作為設計企業發展的有利跳板,亟需 對行業的技術進行升級,實現在工程項目策劃、規劃及監測中,集成應用 BIM、 GIS、物聯網等技術,對相關方案及結果進行模擬分析及可視化展示,并應用BIM 進行方案設計,模擬分析、圖紙審查、可視化溝通等。然而,我們除了積極推動 項目協同管理之外,也還要盡可能的提升企業BIM化設計的能力,從最初的BIM 軟硬件投入到真正的提升設計水平,減少設計錯誤,幫助業主單位從源頭推動項 目的集成化模型應用。
      通過對國內外研究現狀的閱讀、整理與歸納后可以發現,國外有關于BIM技 術方面的研究起步較早,研究視角多元化,尤其是BIM與實踐案例之間的關聯性 比較密切。相對而言,國內近年來有關于BIM方面的學術研究進展也初步獲取了 一定成果,集中在BIM的內涵、應用優勢、應用問題及解決策略等方面。但是相 對而言,國內在這一方面的研究側重于理論層面,理論與實踐兩者之間的關聯性 仍然有待于進一步的加強。
      2.2 理論基礎
      2.2.1 BIM 內涵
      BIM 是英文 Building Information Modeling 的縮寫,意為建筑信息模型,指的 是依托于建筑工程項目的每一項信息數據建立建筑模型,經由數字信息技術,模 擬仿真建筑物的真實信息,在工業與民用建筑工程領域中適用①。之所以說BIM適 用于建筑工程領域,原因是BIM能夠在三維數字化技術以及智能化工具的支持之 下,整合并集成建筑工程每一個階段所生成的數據信息,這些數據最終將會議數 字化、可視化模型的方式,呈現給使用者,供使用者對數據信息展開更加客觀、 準確、全面的分析和研究,進行進度即預算的制定,為建筑工程的開展提供支持 保障。 BIM 并不僅僅是對數字信息的簡單疊加,而是對數字化信息技術的靈活運 用,且融合運用了設計、建造、管理等數字化技術工具,強調集成化管理環境支 持下的建筑工程,以加快建設工程進度,減少工程風險系數為主要目標。從根本 上來看, BIM 是一個巨大容量的數據信息存儲庫,圍繞數據庫的核心進行靈活的 運用,并由此建立起一個信息溝通的互動平臺②。BIM應用核心如圖2.1所示。
      ①王艷.BIM技術在復雜幕墻工程設計和施工中的應用[J].建材與裝飾,2018, (33) :133.
      ②陳張浩. 市政工程設計質量控制的關鍵技術. 城市建設理論研究(電子版),2019,
      14) :142.
      BIM 對 Revit、 Archicad 等專業建模軟件加以利用,分建模、結構、機電等不 同模型進行建模之后,利用模型連接將不同專業的模型整合為一體,將 CAD 形式 的二維圖紙升級為三維效果模型,經過專業軟件的處理后,便能在設計環節中提 前目睹項目竣工后的效果。應用BIM的優勢在于,能夠在集成數據環境建設中進 行精準的幾何表示,精簡流程,提高效率,實現信息共享與增值,同時在建設設 計工作中,也可以利用BIM進行迅速執行、精準的模擬,加快設計方案的創新及 優化改進,提高環境性能、數據的可預測性。可以看出, BIM 應用于建筑工程領 域中,無論對于成本預算,還是對于時間的規劃都能起到十分有效的促進作用。
       
       
       
      圖 2.1 BIM 應用核心圖
       
      根據標準的不同, BIM 可以劃分成為若干個不同的類別。以數據信息特征為 標準劃分,有 3D、 4D、 5D 模型;以項目建設階段為標準劃分,有設計、施工、 制造、設施運營管理模型;以信息化集中水平為標準劃分,有集中式、分布式模 型等等。類型的不同,決定了 BIM在內容、信息化水平等方面所存在的差異,因 此在實際應用過程中,便要從切合的需求出發,建立起具有針對性的模型,隨后 要求參與項目的有關方面經過BIM模型形成一種聯系,成為項目工作的輔助性工 具,進行信息的交互與共享。
      2.2.2 建筑全生命周期理論
      建筑全生命周期指的是把建設工程中的每一個環節視為一個整體,從規劃、 設計、招投標,到施工、竣工驗收,再到物業管理均在此過程中,并由此形成彼 此緊密關聯的綜合性管理平臺,經由信息化平臺進行工程信息的分享與管理,以 此加強各個環節之間的緊密銜接性,并減少信息丟失情況的發生,為建筑工程工 作效率的提升提供助力。建筑工程項目的周期性長,技術標準高,風險系數大, 需要多個部門彼此之間進行協作與協調,所持續的時間較長,因此需要通過全生 命周期來進行階段的劃分,一般情況下劃分為規劃、設計、施工、運營幾個主要 核心環節,而BIM可以應用到上述的每一個環節之中,分別是規劃階段的概念性 設計、成本概算;設計階段的碰撞檢查、施工模擬、施工流程、成本概算;施工 階段的施工流程管理、掌控計價作業、制造流程管控;運營階段的運營管控、流 程管控。本次論文研究主要針對設計階段的質量管理而展開,因此對設計階段BIM 的應用情況進行進一步分析:
      ( 1 )碰撞檢查
      以BIM對創建的可視化模型后實施碰撞檢查,主要內容是尋找不同項目專業 之間所存在的沖突點、尋找空間與構件兩者之間所存在的距離差距問題,隨后經 過硬碰撞及軟碰撞的檢查,判斷其中是否存在有問題、漏洞,以便在施工過程中 發生不可挽回的事故,及時彌補和改進,對施工起到指導作用。
      ( 2)施工模擬
      正式施工開始之前,利用BIM進行施工的預演,模擬的范圍包括施工現場的 流程、每一個項目的施工流程、施工現場的環境等,從中分析數據,將數據提供 給施工部門參考,用于正式施工之前的參考、改善與效率提升。
      ( 3)施工流程
      立于BIM之上,建立4D模型,展開流程管理工作。
      ( 4)成本概算
      BIM 的模型創建之后,將有關信息集中到一起,建立起信息數據庫,包括項 目構件所需要的價格、數量以及成本等歸入其中,最終成為項目成本預算的依據 和參照。
      如圖 2.2 所示。
       
       
      可以看出,從建筑全生命周期的視角下來看, BIM 在建筑設計環節中的意義 重大。建設工程設計環節決定了后續施工的開展方向與內容,而設計階段對于正 式施工環節中可能出現的問題往往很難做出精準的預估,而利用BIM可以創建可 視化的模型,繼而為設計階段的工作提供精準的資料和參考依據,同時也讓業主 對建筑工程項目的空間結構、外觀造價形成一定的認知,減少在設計環節中的誤 差,減輕施工階段的壓力和返工風險③。
      2.2.3 全面質量管理
      全面質量管理指的是以滿足客戶需求為前提,展開市場調查、設計、生產活 動,將企業的研制、運營、服務以及質量提升集合成為有效的組合。最早有關于 全面質量管理的定義來自于國際標準,指出全面質量管理是“一個組織以質量為 中心,以全面參與為基礎,目的在于通過讓顧客滿意和本組織所有成員及社會受 益而達成長期成功的管理途徑”④。
      全面質量管理的核心內容可以分為全面的質量管理、全過程的質量管理以及 全員參加的質量管理。其一,全面的質量管理指的是從橫向出發,采用全面的方 法所展開的質量管理,并不僅僅注重產品的質量,而是要注重整體的工作質量, 其中全面方法包括有科學的管理與質量統計的方法等等,但始終以產品的質量作
      ③楊玲. 工程設計企業全面質量管理的籌劃及實施 .市政技術, 2019 ,37 ( 03 ):248-251.
      ④陳安,薛娟 .建筑工程檢測質量影響因素及應對措施研究 . 建材與裝飾, 2019, 07):53-54.
      為核心部分。其二,全過程的質量管理。所謂全過程的質量管理指的是從縱向出 發,將質量管理貫穿于企業的整個生產過程之中,從市場調研、研發設計開始, 到產品的生產制造、檢查,再到使用與維修的每一個環節之中都要離不開質量管 理。其三,質量管理需要貫穿于企業的每一個環節之中,而在此過程當中,需要 企業的全部員工都能夠參與其中,無論是高層管理人員,還是基層的員工,都要 在質量管理活動當中發揮出自身的價值與作用,從一定程度上來看,企業質量管 理水平的高低直接受到員工參與及員工工作能力的影響,企業所提供的產品質量, 是與多個環節下員工工作質量的綜合體現。
      2.3設計質量管理的基本內容
      2.3.1 設計質量管理的基本內容
      建筑工程項目的設計工作指的是從建筑工程項目的要求與條件出發,采用一 系列的技術手段和技術成果,把擬建設工程的相關要求轉化成為具體的建筑工程 方案以及設計文件的過程。建筑工程項目設計工作一方面需要契合業主的需求, 考慮業主的投資意向、功能規劃、使用價值,綜合資源、技術等客觀環境因素, 確定設計方案和文件;另一方面,工程設計工作需要從有關技術規范、法律規定 等出發,例如消防安全、環保等,避免出現違規的情況,消除安全隱患⑤。建筑工 程項目的設計管理工作也就是圍繞上述活動過程而展開,指的是根據相關法律規 定及技術標準的要求,對經濟、環境、技術、資源等方面的制約性因素進行協調 與處理,使得建筑工程項目能夠達到業主的預期標準和效果,保證正工程項目能 夠達到預期的收益水平。
      工程設計質量管理的基本內容是由于設計產品質量、設計服務質量相關的全 部活動過程,市場前期調查、合同評審、設計準備、設計與設計評審、文件印刷 及歸檔、外部評審、文件發送、施工服務、回訪以及總結均涵蓋在設計質量管理 的內容之中⑥。設計質量管理工作經由設計過程來執行與執行,其中又包含有程序 文件、質量手冊、質量計劃、質量記錄幾種與設計質量管理相關的主要文件類型。
      建筑工程項目設計質量管理基本內容既有技術層面的因素,同時又有管理層 面的因素,此外也與經濟因素之間存在有一定的關聯性,具體內容如下。
      ⑤馬紅文. 民用建筑工程設計質量控制對策探討. 地產, 2019,(23) :19-20.
      ⑥于澄,任偉. 通信設計的研究與施工方面的質量控制. 信息通信, 2019,( 10) :211-212.
      (1)前期市場調研
      前期市場調研主要是在設計工作正式開始之前,對市場需求以及市場前景展 開調查,了解市場的需求以及產品目標市場,在確定市場需求之后,才能夠為設 計工作指明方向,這也是建設工程設計質量管理工作的基礎條件。
      ( 2 )合同評審
      設計質量管理要求設計單位必須要針對每一個簽訂的合同進行評審,這些工 作主要是在招標之前進行,由設計單位內部自行組織進行。合同評審工作的基本 內容是確認業主方面提供的要求已經形成文件形式、合同附件沒有出現遺漏;合 同中的內容與投標的要求兩者之間不存在有不一致的情況;簽訂合同中的每一項 條款都嚴密、合理,且業主方面提供的資料全面、正確;設計單位具備合同中所 要求的相關技術能力,能夠按期交付。
      (3)設計控制
      所謂設計控制指的是設計單位建立起的全過程設計與控制的書面程序,從設 計規劃為起點,到設計變更為終止,并以此程序作為滿足業主需求的基本保證。 設計控制中的主要程序由設計策劃、組織與技術結構、設計輸入、設計輸出、設 計評審與驗證、設計確認、設計變更幾個方面內容所構成。具體情況如下。
      ①設計策劃
      設計策劃工作主要交由設計單位的項目經理管理,主要任務是把策劃的結果 設計編制成為完整的工程設計計劃方案,經過上級部門同意之后進行組織實施, 并且由專業的設計室進行專業補充計劃。
      ②組織與技術接口
      設計工作由設計單位所主導,但同時也需要其他的相關部門進行配合與支持, 而工程項目設計時與外部組織之間所進行的交接就是組織與技術接口,又分為內 部接口、外部接口兩個方面,需要設計單位來對內部及外部接口的關系情況進行 書面形式上的規定。組織與技術接口具有十分深遠的影響,包括產品的質量、施 工的進度都與此存有關聯性,因此被視為是設計質量管理的重要組成部分。
      ③設計輸入
      設計輸入屬于設計工作當中的基礎部分,建筑工程中的各個項目設計工作都 需要遵循設計輸入的規定來進行,并且在此基礎上形成文件。設計輸入部分對于 工程項目設計質量管理的作用體現在如下方面:設計依據,業主所提供的設計任 務委托書、合同、基礎資料、上階段的設計相關文件等;合同中所規定的設計文 件質量要求特性需要在此環節中進行明確,包括安全、維修、適用、經濟、施工 等;社會性要求;專業技術要求;設計規范、統計技術條件與標準;同類型中的 項目設計信息等。
      ④設計輸出 設計輸入是緊隨設計輸出之后的環節。工程項目設計工作的開展過程中所產
      生的設計文件、圖紙等都是設計輸出的表現形式,設計單位在不同階段所輸出的 設計文件都按照一定的規范與格式進行,以此來達到業主的要求;設計合同相關 的法律法規;根據設計輸入的要求進行驗證;可追溯性的要求。設計輸入不僅需 要與設計輸入環節之間互相銜接,同時也需要與引用規范及準則之間進行對接, 標注與建筑工程項目的安全性、正常運作之間關系的設計特性。設計單位的內部 負責不同專項項目之間的設計輸出需要由項目經理進行校對與審查,并且進行相 應的記錄;交付給業主之前進行審核,并將工程計算內容形成書面形式的文件。
      ⑤設計評審與驗證
      根據系列標準,設計評審工作的實施目標是對設計輸入要求、設計結果能否 滿足要求的能力進行評估,通常是在一定階段的工作任務完成之后再進行。設計 評審及驗證環節的內容由如下方面所構成:確定生產規模、產品類型、工藝、技 術、設備、性能等技術性、經濟性指標;評價工程所采用的新工藝技術、新設備 以及新材料的成果;評價工程項目的關鍵計算與控制功能;評價輸入要求的程度; 評價外部接口與內部接口的關系。
      ⑥設計確認
      設計確認主要是通過外部評審環節來進行,主要是由承建工程項目的業主、 政府有關主管部門、業務主管部門、施工單位共同組織進行,并且需要有第三方 介入,通過會議來確認設計工作方案。
      ⑦設計變更
      設計變更是針對已經發布的設計文件進行更改和相應的控制,在此期間需要 對設計變更的質量進行控制。全部的設計變更工作都需要由授權人員來進行,確 保質量管理以及質量控制的程序能順利完成,隨后形成設計文件并發出,同時操 作過程也需要按照相應規定進行保存。
      ⑧施工服務與回訪總結
      設計階段的工作初步完成之后并不意味著設計質量管理工作徹底結束,而是 要延續到施工環節之中。如果在施工過程中出現有設計變更的情況,便需要對此 環節進行設計質量的管理,避免出現設計質量誤差的情況。
      此外,還應當要注意的是,如果工程項目設計的質量標準較高,專業性質較 強,那么久需要委托專門的設計部門來進行專門的設計,出具設計圖紙,由單位 同意會簽后,確認設計項目能符合整體上的設計要求,期間的關鍵在于橫向管理。 設計質量管理的橫向控制過程中需要建立起聯席會議制度,也就是專業設計人員 全部都要出席會議,對設計過程中所產生的不同意見進行商討,尋找解決問題與 矛盾的方法,進行綜合分析,并且根據設計的進展定期開展會議,從而才能夠在 整體上為質量提供保障。
      由此可以看出,建筑工程項目中的設計質量管理工作十分復雜,所涉及到的 內容廣泛,因此這也意味著設計質量管理工作將會受到多個方面因素的影響,每 一個環節中如果出現有操作不當的情況,那么久會導致整個工程的設計質量受到 影響,繼而干擾到工程項目的后續進展,需要予以足夠的重視。
      232基于BIM的工程設計質量管理
      ( 1 ) BIM 軟件的應用
      BIM 軟件在建筑設計領域的應用中, Revit、 IFC 都起到了十分關鍵的作用, 為 IFC 功能及作用的發揮提供幫助。
      首先,Revit。Revit是專門面向BIM提供服務的軟件,主要由建筑設計、機 電以及結構幾個部分所組成。從一定程度上來說,Revit是為BIM的應用而量身制 作的,因此在建筑設計管理相關的每一個環節之中,都體現出了較高的協調性, 在數據信息的基礎之上,建立集成化的作業流程,使用同樣的繪制檔案,并進行 可視化的表達,成為具有溝通功能的工具,使得建筑設計者能夠在繁雜的建筑設 計任務中,也能夠獲取便捷的工具。同時,Revit具備創新性的概念設計功能,能 夠完成設計者的自由形體建模、參數設計任務,在早期設計模擬分析中發揮作用, 以極快的速度完成三維模型的創建工作,將復雜的概念展示出來,使得模型繪制 工作更加精準,實現設計概念的傳遞效果。
      其次,IFC。IFC(Initial Filter Criteria)是對BIM應用進行評價的國際通用標 準,能夠承擔工程模型資料的傳遞工作。IFC建立在通用數據信息交換標準格式的 基礎之上,在建筑全壽命周期中的作用是將各層軟件生成的數據格式兼容,避免 數據不兼容、重復建模情況的發生,促進協同設計目標的達成,基于BIM的建筑 設計質量管理中,也需要利用IFC來實現數據的兼容。BIM軟件在建筑設計質量 管理的應用過程中,同其他軟件之間存在有互通性,在相關專業軟件的支持下, BIM 軟件在建筑工程中得到廣泛應用,在建筑工程進入正式施工階段之前,為設 計人員提供精準的預測,以便能夠減少施工階段不必要的失誤,提高精準度,獲 取業主的滿意。BIM軟件能夠為建筑設計管理工作提供具備協同作業的團隊,將 工程技術人員、建筑師、業主、承包方等人員都納入到團隊協作之中。可以看出, BIM在建筑工程項目設計質量管理中作用的發揮需要相關軟件作為基礎和支持。
      (2)BIM 及云工作臺
      現階段BIM軟件的應用中,單機繪圖工作站占據主要地位,這意味著數據需 要存放在單一的地點,而這就導致了看外部部門單位的應用受限,可視化連接、 多維度等信息存儲功能無法實現, BIM 的應用功能沒有得到充分、全面的發揮, 信息整合不到位,由此便引發了人們對于團隊工作信息交流的探索。自硬件設備 以及虛擬技術水平全面提升的前提下,傳統的服務導向發生轉變,出現了云端計 算的概念,并與BIM之間產生了連接。將云端技術應用到BIM軟件之中,所發揮 的主要作用是以可視化的模型操縱架構,其核心目標如下:其一,整合團隊數據、 信息,打造全新云端工作平臺,提升工作效率;其二,改進BIM信息的單一操縱 情況,打造在線、實時操縱空間;其三,優化接口設計,提高系統平臺的便捷性; 最后,建立簡潔化云端系統,施工現場工作人員同樣可以接入到BIM軟件之中, 提高BIM的實用性。
      BIM 云工作臺將會改變以往的工作模式,現場工程師的工作中,圖紙不再是 唯一的呈現方式,而是在無線網絡技術的支持下,為現場工程師創造出一個3D模 型展現及操控中心,在工程信息、2D圖紙的配合下,短時間內掌握現場所需要的 工程信息,并且不同工種、不同專業的工程師也能夠進行更加便利的交流。 BIM 云端工作臺的廣泛應用是建筑設計領域內未來的發展趨勢,縮短了設計工作與施 工、業主需求之間的距離,便于建設工程設計階段的各項決策與規劃,使用者只 需要使用計算機、平板便可以獲取搜需要的信息數據,信息傳遞速度迅速,最終 達到提高生產效率的目標。與傳統工作模式相比較, BIM 基于云端的工作平臺突 破時間、空間的限制,為設計創意的實現提供了可能性,也為設計質量的保障提 供了客觀上的條件。
      (3)BIM協同作業平臺 建筑工程是一個十分復雜的項目,而設計環節需要在復雜的結構中進行摸索, 設計建筑物的框架與細節,敲定墻面、梁、管路等不同元素之間的關系及其定位, 明確各自的功能,而BIM就是在此過程中發揮出協調性作用,使得設計圖紙具有 可執行性,所設計的結構安全、性能可靠。
      BIM 引入建筑工程項目設計質量管理的前后,協同作業方式發生了巨大的變 化。 BIM 協同作業前的工作方式中,建筑圖紙是工作核心,結構專業、給排水專 業、電氣專業、暖通專業均在圖紙的指導下工作,同時上述專業彼此之間也兩兩 進行互動與溝通,繼而形成工作路線, BIM 協同作業模型建立前的工作方式如圖 2.3所示。而引入BIM之后的工作方式發生轉變,形成了以協同作業為核心的作業 模型,建筑專業模型、結構專業模型、暖通專業模型、電氣專業模型、給排水專 業模型全部圍繞同一個協同模型,在協同模型的統一協調下展開工作,由BIM軟 件導入云端管理工作平臺中,由此來進行數據資源的整合。 BIM 協同作業模型建 立后的工作方式如圖 2.4 所示。
      以往的工作模式中所存在的錯誤及漏洞將會得到十分有效的解決,多個項目 系統之間的空間協調性得到保證,碰撞沖突得以規避,避免了設計過程中不必要 的時間浪費。同時,在以往的設計工作中,二維圖是建筑施工表的主要表達形式, 但是圖像之間無法形成動態的聯合,不利于設計工作的思維發散,尤其是建筑設 計工作的圖紙需要進行多次的變更、修改,增加了誤差發生的可能性, BIM 的協 同作業平臺將會減少上述情況發生的可能性。對于一個建筑工程而言,在正式進 入施工現場之前,整個項目的進度基本上是由設計人員所主導的,在BIM的支持 之下,設計人員可以同時采用 2D、 3D 兩種方式進行設計方案的展示,進行統一 化的資源整合。
       
      圖 2.3 協同作業前工作方式
       
      圖 2.4 協同作業后工作方式
       
      ( 4) BIM 參數設計
      BIM 模型能夠提供建筑工程相關的元素,并且限定管道、橋梁彼此之間的關 系與各自的功能,為設計人員設計意圖的實現以及結構功能的執行提供幫助。 BIM 軟件可以應用到第三方分析工作之中,包括文檔、設計圖的編寫與繪制等,都能 夠通過一體化的設計進行,并進行即時更改,設計工作節省時間,在原本的2D工 作流程之中,建立起自動執行的施工檔案,并且允許施工文檔自定義標準的執行。 同時, BIM 能夠建立起虛擬的結構模型,使管道工程、電氣工程、機械工程、土 木工程設計師之間進行有效的數據資源共享,基于數字模型的技術支持,對施工 文檔進行分析與設計,為數字化設計制造戰略目標的達成奠定基礎,讓結構工程 師全程化對建筑物料進行跟蹤,實現可持續化的設計。
      BIM 參數設計變化能夠降低錯誤,處于同一個時間段內的自動化通信對象彼 此之間能夠達到自動化更改的效果,任何一項參數所發生的變化,設計元素都能 夠在第一時間進行技術的復制,用于后續的元素分析及設計工作之中,并且任何 其他參數的變更也能夠隨之進行連接,跟隨參數的變化而發生變化。 BIM 參數設 計對于工程設計質量的改進具有重要意義,能夠讓工程設計人員獲取更加精準、 可靠的數據信息和資料,也為工程設計的質量提供保障。
      (5) BIM 工程信息應用
      通過BIM模型,建設工程設計工作可以實現工程信息的充分利用。BIM模型 中,信息數據的安全性以及規范性需要進行提前的評估,即使是細節的問題也能 夠得到全面的評估,包括建筑物室內的采光、日照時長、能源消耗等都在考慮的 范圍之中,這也就為建設工程設計工作提供了更多的方案選擇,并且方案選擇建 立在真實的數據信息對比基礎之上,業主可以在衡量施工工期、預期投資等綜合 效益的基礎之上,做出最佳的選擇。同時, BIM 運用工程信息,不同子項目之間 能夠更加清晰的傳達自身的需求并理解其他項目的需求,使各自項目的意圖得到 清晰的表達,提高溝通效率,減少互相之間的磨合,方案決策更加及時有效,項 目信息得到及時的分享,參數設計向的數據資料也能通過云工作平臺導入和導出, 便于整個工程項目的設計工作安排、規劃。
      基于建筑全生命周期的視角來看,從規劃設計、到發包施工,再到管理維護 的整個環節之中,每一個環節的行為操作都將會影響到后續階段功能作用的發揮, 且每一個階段的數據信息彼此之間互相支持,共同構建全面、安全的建筑結構。
      (6) BIM 建筑工程整合管理
      首先,基于BIM的數據整合。基于BIM的建設工程設計工作模式與傳統圖紙 設計工作兩者之間所存在的差異性在于,傳統圖紙設計工作中圍繞特定需求的2D 視圖而展開,包括軌道縱斷面圖、樓層平面圖在內的圖紙繪制及其更改,都需要 全部進行統一的檢查各更新,而在多次更新的過程中,極有可能會造成不一致的 誤差。同時,使用傳統圖紙的情況下,需要以點、線、面來構成圖形的組件, BIM 則與此不同,所采用的是參數化對象來表現實體,梁柱、桌子等物體在BIM模型 之中均可以清晰的辨認。可以看出,與傳統的圖紙設計相比較, BIM 的優勢十分 明顯,整合了建筑信息之后所建立的幾何模型,獲取了更加高效率的設計工作程 序,形成工業基礎類別標準,便于信息的溝通、分享與再利用;設計成果得到優 化,BIM模型進行精準的模擬,從而對方案進行創新、評估與改進。在BIM工程 整合管理模式中,建筑、結構、機電經過BIM模型進行整合,在此基礎上進行整 合模擬分析,如圖2.5所示。由于BIM模型能夠為設計者搭建三維立體模型,因 此在設計工作中,能夠更加直觀、清晰的觀測整個建筑結構的特征、細節,對建 筑物的體量做出判斷,對功能效果進行解析。通常情況下, BIM 的工程整合管理 在大型、復雜性建筑結構之中的實用性更加突出,原因是大型、復雜性的建筑結 構中,對于建筑物內部結構的展示效果更加細致、全面,有助于建筑結構造型尺 度、建筑適配性的選擇與把控。基于BIM的工程整合管理模式創建之后,將會為 建設工程設計工作的開展提供保障和支持,提高設計工作的整體效率。
       
      圖 2.5 BIM 工程整合管理模式
       
      其次,基于BIM的機電子管理系統。在當前建筑工程體量及規模擴大化、結 構復雜化、需求多元化的整體環境中,以往的CAD模型開始不能滿足設計工作的 需求,而這一點在機電工作設計方面的表現尤為突出。建筑機電設計需要面臨錯 綜復雜的工作局面,不同功能的線路的布局安排難以通過圖紙平面設計得到充分 的展現,工作效率低,容易產生誤差,而基于BIM的機電子系統管理模型則為問 題的解決提供出路。利用BIM進行機電子管理系統的整合后,通過可視化模型, 能夠在正式施工開始之前發現線路問題,避免設計盲點與返工問題的發生,降低 施工瑕疵,也為管路設計的溝通工作創造了橋梁。基于BIM的機電子管理系統中 包括有電力系統、消防系統、給水系統、排水系統以及空調系統。如圖 2.6 所示。
      BIM 對機電子管理系統進行整合之后,能夠形成動畫的虛擬場景,設計性加 強,設備設施、管路線條、墻柱等結構能貼合設計原本想法,更好的融合到整體 空間之中。同時,針對機電設備所進行的模擬與修改等設計工作,能夠圍繞整個 建筑工程項目的生命周期而展開,在短時間內獲取設計相關的數據和信息,用于 長期規劃以及運轉記錄等工作之中,為機電系統管路、外觀提供相應的配置信息, 對原本設計內容的適配度進行檢討,便于后續的設計修改工作更加有序的開展。 另外, BIM 的機電子管理系統之中,涵蓋了建筑工程項目中的構型信息與屬性信 息,這些信息被統一整合至中央管理系統之中,通過3D運營接口進行中央管理、 控制、運營與執行,設計人員的信息檢查、檢索工作更加便利。
      機電子管理
      系統
      電力系統 消防系統 給水系統 排水系統 空調系統
      圖 2.6 機電子管理系統
      建筑工程是一個十分復雜的項目,而設計環節需要在復雜的結構中進行摸索, 設計建筑物的框架與細節,敲定墻面、梁、管路等不同元素之間的關系及其定位, 明確各自的功能,而BIM就是在此過程中發揮出協調性作用,使得設計圖紙具有 可執行性,所設計的結構安全、性能可靠。
      基于上述分析可以發現,將BIM應用于建筑工程項目設計質量管理中具有十 分顯著的優勢和現實價值,能夠在項目施工正式開始之前進行更加有效的勘察與 評估,減少正式施工開始之后的誤差風險,并且搭建了信息共享與互動交流的平 臺,提高各個部門彼此之間的配合,為建筑設計工作的開展提供足夠的保障。
      第 3 章 A 公司建設工程設計質量管理現狀、問題及
      成因分析
      為了能夠進一步了解和掌握當前國內建筑行業內的設計質量管理工作基本情 況,本文以 A 公司作為對象,對該公司所承建的某學校教學樓項目進行設計質量 管理的案例分析。具體情況如下。
      3.1A公司建設工程設計質量管理現狀
      3.1.1案例項目介紹
      A 公司是一家以建筑工程項目設計為主營業務的企業,具備有工程設計綜合 甲級資質,給排水、電氣、機械、工藝、結構、總圖、造價等內容均在公司設計 工作的范疇之中。公司成立于上個世紀末期,隨著近年來國內建筑行業的快速發 展, A 公司也把握行業發展機遇,對公司的業務規模進行擴大,業務覆蓋范圍持 續擴充,從醫院、學校等公共服務設施,到居民住宅的設計工作均有涉及,建設 設計的水平持續不斷的提升。發展至今,公司的組織結構框架已經形成,設置有 財務部、市場部、項目部、工程管理部、綜合辦公室、設計部,設計部門下設有 工程造價、給排水、電氣、土建、設備、儲運、工藝等辦公室,共同承擔公司的 設計工作任務。
      公司在設計質量管理過程中,明確了設計質量管理工作目標。設計質量管理 的目標是在為業主提供工程設計服務的過程當中,從全生命周期的視角下出發, 提供全程化的服務,保障產品的質量,追求產品的創新,引入先進技術,保證工 程的安全性。同時對于不符合設計質量管理的相關產品屬性進行改進,以用戶的 需求為轉移進行設計,正確理解業主的設計需求,并盡可能的滿足業主的期望需 求。
      本文針對A公司設計質量管理的研究中,選擇以公司某教學樓項目為例,對 其設計質量管理情況加以分析。A公司承建對該教學樓項目的設計工作,教學樓 主要用途是教學授課所用,總計有七層,為鋼筋混凝土結構,占地面積 1.9 公頃, 如表4.1所示。在了解業主對于建筑主要功能、用途等方面的需求之后,進入到設 計階段。
      表 4.1 A 公司某項目基本數據
      名稱 單位
      建筑項目規模 地上七層
      結構形式 鋼筋混凝土結構 /
      占地面積 1.9 公頃
      建筑面積 9800 平方米
      總建筑面積 14500 平方米
      數據來源:根據A公司公開數據整理
       
      3.1.2 A 公司建設工程設計質量管理現狀
      (1)BIM設計質量管理模型創建
      首先,視圖的控制。在應用 Revit 軟件的過程中,視圖的控制是最為基本的要 求,與傳統的CAD圖紙設計要求所不同的是,Revit軟件是根據BIM模型中不同 的規則來呈現相應的模型投影或者是模型截面。目前比較常見的Revit軟件視圖分 為三維視圖、剖面視圖、立面視圖、天花板視圖以及樓層視圖,適用于項目設計 的不同需求,如樓層設計時應用Revit軟件的樓層視圖進行建模。其次,設計圖紙。 不同專業項目設計圖紙的基礎由方案設計、初步設計、施工圖設計三個部分所組 成,在此基礎之上需要完成的工作包括兩個方面,一方面需要根據業主所提出的 相關要求和規定來進行BIM模型的變更以及細化,包括功能規劃、空間布局、運 營管理以及投資成本控制;另一方面的工作是要進行BIM模型信息的共享,這就 要求在設計環節之中能夠由各個參與建設的單位來對設計工作進行配合,完成子 項目的分析工作,弱點分析、重點區域、碰撞檢查、管線綜合分析、結構預留洞 等均在此范圍內,需要通過BIM建模來進行模擬,通過三維掃描盡可能的去還原 真實場景。再次,應用BIM進行模型的創建需要大量的數據信息作為基礎和支持, 才能夠保證設計所需要的相關信息得到滿足,其中比較主要的包括有建筑材料信 息、幾何結構信息、原材料構件的屬性信息等等,隨后將建立在數據信息基礎上 的BIM模型導入到性能分析專項軟件之中,主要目的是為設計人員的數據輸入工 作提供便利,節省數據輸入的時間,精簡流程,同時通過這樣的方式,針對模型 的性能化分析周期縮短,在保證結果精準度的同時,更加具有時效性。最后,基 于BIM模型的模擬分析。BIM能夠實現不同領域內的功能,包括消防與疏散、人 體工程學、照明與視野、色彩等等,而這些內容經過BIM模型的檢測之后,其中 所存在的問題也能夠得到凸顯,繼而及時得到解決,制定不同的改進方案。通過 這樣的方式, BIM 能夠為多種設計方案的制定提供輔助,明確各個方案的優點和 缺點,從而為設計質量的提升提供保障和支持
      (2)設計質量協同管理工作平臺
      A 公司利用進行設計質量管理時,創建了協同工作平臺。所謂協同工作平臺, 實際上就是開展設計工作的過程中,多個項目和專業都參與其中,以此來搭建復 雜的設計系統工程項目,期間各個部門之間進行深入的溝通與協作,互相進行信 息的交流,并且及時更新,繼而搭建工作集。如圖3.1所示。A公司在對教學樓項 目進行設計的過程中,針對該項目采取了 BIM協同工作平臺下的設計工作模式, 并且創建了工作集。隨后,在工作集之下設置了專門的項目文件夾,主要功能是 對不同專業項目之下的數據和信息進行整合,便于統一化的管理與協調,處于這 一系統之中,全部引用的工程圖紙都可以進行統一化的更改。如圖 3.2所示。傳統 的圖紙設計方式下,某一個專業項目之中出現有設計變更,那么整個設計工作也 都需要隨之進行變動與調整,但是由于公司承接的工程項目設計工作量大且繁瑣, 因此在變動過程中隨時可能會出現誤差。針對這樣的情況, A 公司便在設計質量 管理中引入了 BIM的模型,建立起工作集和文件夾之后,以往的問題便得到了解 決,主要是更改設計之后,相關圖紙都能夠在同一個文件夾之內進行處理,極大 的提高了便捷性,在同一個時間內便能夠處理多個設計圖紙項目,減少不必要的 誤差,增強設計工作的效率,為設計工作提供保證和支持。
       
      數據來源:根據A公司某項目工程報表整理
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      圖 3.2 協同設計文件夾
      數據來源:根據A公司某項目公開報表整理
      ( 3)結構參數化設計
      A 公司在對教學樓項目進行設計質量管理時,進行了結構參數化設計。 A 公 司所進行的結構參數化設計實際上就是將三維結構建模、詳細圖紙兩者之間進行 緊密的結合,建立起一個完整的系統,彼此之間進行搭配后,能夠實現迅速、準 確的配筋設計。由于BIM模型能夠實現可視化展示的目標,因而配筋設計的結果 也得到了立體化的呈現,更重要的是,可視化的設計能夠讓以往被忽略的設計錯 誤更加明顯,為設計變更提供便利,使用者只需要將變更對象的相關參數進行設 定的調整之后,設計變更工作便能夠順利完成,隨后完成相應的報表就可以從中 獲取數量統計表。其中的主要內容包括有筋膜數量、長度以及價格預估。隨著報 表的完成,有關部門在進行決策的過程中,便能夠以此為依據,制定更加科學的 決策,提高配筋設計方案的科學合理性。
      結合BIM軟件的支持,針對教學樓項目的設計工作,A公司繪制了 3D模型的 建筑及結構構件,使其具有可視化的特征,并為配筋圖、鋼筋標準圖提供了規范 的參考,包括梁柱、板在內均進行彎鉤、支數、重量、以及號數的屬性信息輸入, 進行參數化設計,從而在可視化的環境內,任何一個構件及其所處的位置都能夠 得到完整的表現,結構不同的物件也可以做鋼筋配置,并從中獲取包括配筋圖、 鋼筋標準圖、建筑平面圖在內的全部參數信息,隨時查詢主筋的號數、彎鉤及錨 定的長度等。緊跟配筋工作之后,是對不同構件的配筋狀況進行每一幀的檢查, 如果在其中發現了錯誤,則需要選擇錯誤構件,對參數進行更改和調整,降低了 設計更改的難度。
      在上述工作結束之后,對設計報表中所需要的字段進行設定,獲取完成整改 教學樓項目所需要的鋼筋用量以及價格。與傳統設計模式相比較而言, A 公司展 開設計工作的計算方式速度快,且結果精準度更高,將結構計算結果反饋后,建 立物理模型,最終為后續工作的開展提供更加有效和精準的數據參考。
      (4)建筑工程整合管理體系
      建筑工程項目是一個復雜的整體,在以往的設計工作之中,需要結構設計、 建筑設計等不同分項目的設計人員進行配合,而這些配合工作都是建立在圖紙設 計的基礎之上所展開的,然而一旦其中的任何一個環節發生誤差,都會導致整個 設計工作出現問題,牽一發而動全身,導致設計工作的任務量上升,不利于整體 工作的開展。因此要將整個建筑設計工作融合成為一個整體項目,這樣才能夠使 得建筑工程項目的設計水平得到顯著提升。 A 公司的設計工作中,主要由管線綜 合及碰撞檢查,建筑、結構及機電檢查兩個部分所構成。具體情況如下。
      ①管線綜合及碰撞檢查管理
      BIM 軟件中自帶有碰撞檢查的功能,該項功能以軟件形成的沖突報告,能夠 精準的檢查并定位預期目標,通過移動管線位置開展碰撞管道的修改工作,并且 這一過程的操作簡單便捷。在針對管線綜合的碰撞檢查過程中需要注意的是,碰 撞檢查的內容是當前項目中的某一個類型構建,以及當前項目之中的其他類型構 建,以及當前項目與鏈接模型兩者之間的碰撞,在兩者之間進行碰撞檢查,然而 對于項目中的兩個鏈接模型則不能做碰撞檢查。
      A公司所承建的教學樓項目之中,涉及到了眾多的管線,包括水電等等,如果 這些管線的安排存在有不合理的情況,那么就會導致整個工程項目在施工過程中 出現延誤的情況,因而 A 公司便在設計環節中進行碰撞檢查。碰撞檢查應用于教 學樓項目的設計檢查工作中,主要優勢是能夠發現存在于項目圖元之間的沖突, 以三維立體的方式進行可視化的檢查,協調建筑圖元的整體系統,避免出現建筑 成本超出預算的情況,節省開支。具體操作中,A公司的設計人員與業主進行溝通 之后,將設計模型發送給整個設計團隊的其他小組人員,包括結構工程師等,由 建筑設計人員進行統籌,實施沖突檢查,運行碰撞檢查功能后,形成信息工程報 告,指出可能發生沖突的圖元并加以改進設計,主要報價結構大梁和檁條、結構 柱和建筑柱、結構支撐和墻、支撐、門和窗、屋頂和樓板專用設備和樓板幾個方 面內容。
      ②建筑、結構及機電檢查管理
      公司可以對整個工程項目進行功能的整合,包括建筑功能、結構功能以及機 電功能,將上述功能加以整合之后,便可以設計3D可視化的虛擬設計圖,分析設 計圖是否具有可行性,主要工作是為每一項工作的工種間尺寸大小、所處的位置 是否存在沖突、管線與梁柱之間是否存在沖突的情況等,并提前做好必須的準備 工作,將管道降低,在梁的下方設計開口,并在開口的四周使用鋼筋補強,隨后 進行混凝土的澆筑。同時,在BIM的虛擬環境之中,設定日照、光影、顏色等不 同條件,綜合考慮多個方面因素之后,才能夠做出最為適宜的方案選擇,為工程 協商、成本預算、施工計劃制定、動線安排等做好準備工作。
      A公司所承建的教學樓項目的主要功能是教學,在設計工作中也需要充分考慮 到這一方面的需求,如果沿用傳統的圖紙設計方式,那么對于功能的整體規劃無 法形成全面的了解,因此需要采取BIM模型的方式來對整個模型進行三維立體化 的功能分析,包括對結構以及機電的檢查。
      通過上述分析可以發現,A公司在教學樓項目的設計質量管理中,設計質量管 理機制基本上已經形成和確立。A公司在設計工作中實現了可視化的效果,降低了 設計工作中可能會出現的一些問題和差錯,使得教學樓項目的整體設計效果有所 加強。但是與此同時需要注意的是,A公司的設計工作中仍然存在一些不足,尤其 是在設計質量把控方面的工作沒有落實到位,設計質量管理工作中的問題仍然較 為明顯,需盡快解決。
      3.2A公司建設工程設計質量管理存在的問題
      通過對 A 公司建設工程設計質量管理有關情況的案例分析后可以發現,就現 階段來看,其中仍然存在有一些問題和不足之處,這些問題主要體現在軟件體系 不完善、設計標準不健全、設計安全無法保證、設計協同有所不足等方面。在這 些問題的影響下, A 公司建設工程設計的整體工作效果堪憂,無法達到預期的效 果,因此需要針對這一問題展開更加進一步的探討。
      3.2.1 軟件管理體系不完善
      全面質量管理理論認為,應當要時刻以滿足客戶需求為前提,展開市場調查、 設計、生產活動,將企業的研制、運營、服務以及質量提升集合成為有效的組合, 并且能夠做到是從橫向出發,采用全面的方法所展開的質量管理,從縱向出發, 將質量管理貫穿于企業的整個生產過程之中,質量管理需要貫穿于企業的每一個 環節之中,軟件管理體系同樣也要包含在其中。但是當前, A 公司設計質量管理 當中所存在的問題在于軟件體系的不完善問題。在對A公司承建的教學樓項目的 設計質量管理有關情況的分析中可以發現,公司的設計質量管理工作中尚且沒有 形成完整的體系,具體從如下方面有所體現。根據公司有關于某項目的相關資料 的調查整理,以及對項目負責人的訪談后發現, A 公司設計質量管理當中所存在 的問題在于軟件體系的不完善問題。在“您認為公司當前在工程設計質量管理方 面是否已經具備有完備的軟件管理體系?”這一問題的訪問中發現,負責人認為 公司在質量管理方面的工作仍然需要加強,體系不夠完善,部門之間的銜接不到 位,細節問題的處理不夠及時和全面。首先,軟件本地化的程度有所不足。盡管A 公司目前已經引入了 BIM模型的軟件技術,然而本地化的水平卻遠遠不足,與公 司的實際工作之間融合程度較差,脫離于公司設計質量管理工作之外,所發揮出 的作用也比較有限。其次,不同工種之間的配合度較差。設計質量管理工作需要 多個部門彼此之間的互相信任與緊密合作,然而A公司現階段的工作中卻存在有 不同工種之間的配合不默契情況,結構設計、建筑設計等不同設計項目之間的配 合程度仍然有待于進一步的磨合與調整。再次,對待細節問題的處理不到位。公 司以往的設計質量管理工作經驗都是與圖紙設計有關,對于可能產生的問題缺乏 足夠的了解掌握,尤其是在一些細節化問題的處理上缺乏足夠的經驗。
      通過上述分析可以發現, A 公司在承接教學樓項目過程中,設計質量管理工 作并不能達到預期,對于BIM的應用也并沒有達到預期的效果,相反由于對BIM 模型的應用不夠熟練,反而導致了一系列問題的產生,致使公司設計質量管理工 作的效果下滑,管理工作有待于進一步的完善和加強。
      3.2.2 設計標準管理不健全
      通過對公司項目負責人的訪問以及對公司有關于工程項目相關資料數據的分 析后發現,A公司設計質量管理中的問題表現在于,設計標準不夠健全。在“您 認為公司工程設計質量管理中的設計標準建設情況達到了什么樣的水平”這一問 題的訪問中,負責人認為公司的設計質量管理工作處于比上不足比下有余的狀態, 與一些中小型企業比較而言,公司設計質量管理標準逐步建立,但是與一些大型 企業比較,公司的設計質量標準不夠詳細、具體。對于設計單位而言,創建專門 的設計標準是一項十分必要的工作任務,原因在于設計標準能夠為公司承建的各 個工程項目設計工作提供參考依據和基本原則,為設計質量管理工作的開展指明 方向,規范設計工作的路徑,也為設計協同工作奠定基礎。但是就現階段來看, 目前A公司的設計標準仍然延續以往的模式,是以CAD標準為基礎而展開的,對 于引入BIM模型之后所產生的變化卻并沒有引起足夠的重視。例如,在項目的不 同設計階段之中,模型的范圍、深度的規則、預期目標以及職責劃分、分項目的 建模步驟、多項目模型彼此之間的協調、設計模型的信息輸出與輸入等等,這些 都需要建立起全新的設計標準。實際上,從目前我國建筑工程項目設計的整體狀 況下來看,基于 CAD 的設計標準仍然占據著很重要的地位設計標準處于不健全、 不完善的狀態之中,行業規范標準尚未出現,在這樣的情況下, A 公司也很難建 立起具有可行性的設計標準和規范。如果設計標準不健全的問題持續一段時間之 后仍然得不到有效的解決,那么勢必會造成十分嚴重的后果。,未來一段時間內, 設計標準的空缺將會導致數據孤島情況的發生,繼而也將會對BIM的進一步推廣 造成阻礙。此外,國際標準的 IFC 設計標準與我國的國情、與建筑行業的發展水 平之間并不能完全相符合,因此簡單的套用國外經驗并不具有可行性,而是要在 學習國際領先經驗的基礎之上,結合國內的實際情況進行相應的調整與變化,使 其更加符合國情,為建筑工程項目設計質量管理提供標準化的規范與依據。
      3.2.3 數據安全管理難保證
      在對公司項目負責人的訪問及項目資料的整理后發現, A 公司設計質量管理 工作當中所存在的一個重要問題,便是數據安全無法獲得保障。在“您認為公司 工程設計質量管理工作對數據安全的管理保障情況如何?”這一問題的訪談中發 現,負責人提出公司目前的設計相關數據基本安全得到保障,但是如果出現突發 性事件,那么應對能力還要加強。首先,與傳統的圖紙設計相比較,當下的設計 工作發生了質的變化,實現了可視化的觀看效果,設計精準度提高,但是由此卻 也引發了數據安全的問題。 BIM 模型涵蓋了整個建筑工程項目全生命周期的信息 與數據,信息量巨大,而由于信息量的規模過大,便會導致信息系統在運行的過 程中處于超負荷的狀態之中,數據運行風險性較高,并且與傳統圖紙所不同的是, 當前不同平臺之間進行資料交換的過程中,設計標準不具有互通性,在信息交互 的過程過重,不排除有數據丟失的可能性,數據安全遭受到威脅。其次,由于設 計工作體量過大,項目難度較高,在運行過程中往往需要有多個設計軟件及分析 軟件進行支撐,這些軟件彼此之間互相配合,由所創建的模型進行統一的整合, 達成協同的效果,并創建工作平臺進行數據信息的更新。然而在此過程當中,工 作平臺中的數據安全也遭受到威脅,該工作平臺所儲存的信息量大,其中的任何 一個環節操作不當都可能會導致整個平臺內的數據信息遭到破壞,如權限設置、 病毒、設計人員操作不當、軟件不穩定等等。這一情況表明,不僅僅是設計專業 結果會對設計質量產生影響,一些非專業的設計工作也有可能會造成設計數據和 信息資料的丟失。因此在一定程度上來說,信息數據的安全很難徹底規避,但是 公司現階段卻對于潛在的數據安全尚未形成足夠的認識和全面的了解,因此也就 不能對此展開強有力的防范與控制。例如,針對A公司某項目設計信息情況的統 計中可以發現,公司設計費用在全部費用當中占據一定比重,設計周期較長,如 表3.2所示。而在此期間內,任何一個環節中都隨時可能會發生數據受損、數據丟 失的可能性,這凸顯出公司在設計質量管理中的不足,對設計數據的安全保障與 支持不夠。
      表 3.2 A 公司某項目設計信息情況表
      項目序
      建安費用(萬 元) 設計費用占比
      (%) 設計周期
      (天) 變更額度
      (萬元) 設計變更
      (%)
      1 46260 33 150 321 0.7
      2 47977 5 150 105 0.6
      3 91674 2.4 150 1345 2.8
      4 98543 2.9 150 245 0.3
      5 29354 2 150 11033 1.1
      6 68509 1.7 150 780 2.7
      7 84032 2.4 150 384 0.6
      8 24298 2.4 150 1923 2.3
      9 22045 2 150 216 0.8
      10 57432 2 150 352 0.8
      11 42032 2.4 150 191 0.3
      12 26176 2.4 150 209 0.5
      13 51124 2 150 132 0.5
      14 31632 2.4 150 935 1.8
      15 25490 2.3 150 509 1.6
      16 16209 1.9 150 84 0.3
      17 45204 1.7 150 221 1.3
      18 117048 3 150 122 0.5
      19 22987 2.4 150 433 2.2
      20 948026 19540 1.3
      數據來源:根據A公司公開數據整理
       
      3.2.4 設計協同管理不足
      全面質量管理提出一個組織要以質量為中心,以全面參與為基礎,目的在于 通過讓顧客滿意和本組織所有成員及社會受益而達成長期成功的管理途徑,也就 是說在設計質量管理工作當中,要求每一個部門都能夠深切的參與其中,發揮和 貢獻出自己的力量,在這樣的情況下,才能夠確保設計質量管理工作得以有序的 開展。但是,目前 A 公司卻未能做到這一點,沒有按照全面質量管理理論的相關 要求來開展工作,對于設計質量的協同管理工作落實并沒有到位。
      在對公司項目負責人的訪談中發現, A 公司設計質量管理中所存在的主要問 題在于設計協同方面的不足。在“您認為公司在設計質量管理中的協同管理工作 開展如何?”這一問題中,負責人表示公司設計質量管理工作主要是由設計部門 主導,其他部門的參與是很少的,主要是在設計部門提出之后,才會予以一些配 合。設計協同是一個不能繞開的話題,原因在于建筑工程項目的覆蓋范圍廣泛, 任何一個部門都不能獨立完成工作,設計部門同樣如此,需要結構設計、建筑設 計等各個方面的共同努力與配合之下,才能夠完成整個工程項目的設計任務。首 先,設計協同主導問題。建筑工程項目設計工作由不同部分所組成,假設以其中 的某一個專業作為主導,那么便在無形之中增加了該專業的工作任務量,且會導 致不同設計部門,為了維護本部門的利益,而與其他部門之間產生沖突,例如為 減少本部門的設計圖修改任務量,而選擇推卸責任,將職責范圍內的任務推卸給 其他部門,繼而也就會影響到整個工程項目的設計質量;而如果每一個設計部門 選派代表,建立設計團隊,共同進行領導負責,共同進行問題的協商,這樣的方 式能減少推卸責任情況的發生,但是卻也增加了工作時間,浪費了大量的時間在 不必要的問題上。
      其次,在設計單位、項目其他參與者的角度下來看,從設計部門、到施工部 門,再到供應商和運行部門,都普遍認為要在設計階段對后續施工環節可能會出 現的問題及時進行規避,減少運營階段的工作壓力,但即使如此,在具體的工作 過程中卻往往會出現計劃外的情況,各個環節都可能會有突發狀況,從而對原本 的設計計劃造成干擾。在這樣的情況發生之后,設計部門的協同工作往往無法朝 向原本的預計方向發展,反而導致設計人員對設計協同工作產生抵觸情緒,認為 這是在做無用功。因此,解決設計協同環節中的問題也就成A公司在引入BIM之 后所面臨的重要設計質量問題之一。
      3.2.5 設計流程管理不到位
      設計流程安排不到位是 A 公司設計質量管理工作中所產生的一大難題。“您 認為公司在設計質量管理中的流程管理工作落實得如何?”這一問題訪談中,負 責人表示公司對于BIMI模型的應用仍然處于適應期,設計質量的管理流程要進一 步磨合調整。在引入BIM模型之后,A公司原本的設計工作流程發生了變化。初 期,設計流程實際上并沒有出現太大的更改和變化,無論是方案設計階段、還是 初步設計階段,甚至于施工圖設計階段的任務劃分都是十分明顯和確定的,不同 設計專業只需要按照各自的職能進行建模即可,項目過大時,在同一個專業內也 可以進行分區域建模。如果是復雜、關鍵點的設計工作,則可以引入鏈接模式來 把不同專業的設計工作成果整合到一起去,隨后便可以進入到下一個環節的工作 之中。如圖3.3所示。可以看出,在前期與策劃階段、方案設計階段、初步設計階 段、施工圖階段、施工階段以及運營階段中,建筑專業、結構專業以及MEP專業 都各司其職,在彼此的共同配合之下,順利的完成設計工作,設計流程比較明確。
       
       
       
      建 筑 專 業
      結 構 專 業
      M
      E
      P
      但是在上述設計流程中,卻也存在有一些不可忽視的問題,具體包括如下兩 個方面。首先,A公司現有的設計流程下,不同設計專業彼此之間所進行的設計 協同工作并不是全過程存在,而是由各個部門提前商定之后,定期進行的配合, 這就意味著在此過程中仍然有很大的可能性會出現設計誤差的情況,繼而也就會 對整個項目的設計質量造成影響,或者是失誤發生之后,在短時間內不能引起注 意,造成設計修改工作延遲。其次,盡管上述流程劃分工作比較明確,并且設計 人員出于設計質量的考量,也提前進行了互通與協商,然而需要注意的是,不同 部門、不同階段的任務和目標并不完善相同,在設計初期所重點考慮的問題可能 并不全面,并且這些問題會伴隨著工程的推進而不斷凸顯出來,繼而不得不對設 計方案進行返工。
      基于上述分析可以發現, A 公司的建設工程設計質量管理中,已經初步引入 BIM 技術,如軟件體系、數據安全等方面的工作都是在模型的基礎之上所創建的, 但是公司對于技術的應用尚且不夠成熟,這導致了公司設計質量管理工作的不合 理,對于BIM的應用也需要盡快加以完善。由此可以看出,盡管A公司對以往的 工作流程做出了相應的調整與改進,但是在具體的應用過程中仍然比較缺乏經驗, 一些全新的問題也在不斷產生,這對于設計質量管理工作的正常發揮造成了一定 的限制,同時也顯示出當前的設計質量管理工作并非完全沒有缺點,關鍵在于如 何應用,只有熟練這樣,才能夠使得 A 公司的設計質量得到保證,同時也讓設計 工作的效率提高,整個設計工作的水平增強,為后續工作的開展奠定基礎。
      3.3A公司建設工程設計質量管理問題的成因
      A 公司現階段在建設工程設計方面的質量管理問題產生,與多個方面因素有 關。
      3.3.1設計安全管理保障不足
      公司對于設計方面的數據安全管理工作缺乏保障和支持。A公司對于文件夾權 限設置方面的問題沒有引起足夠的重視,繼而引發了數據安全問題,甚至不排除 有信心泄露、信息丟失的可能性,而這就會直接影響到設計工作的開展,影響到 設計方案的質量。全面質量管理的核心觀點認為要從橫向出發,采用全面的方法 所展開的質量管理,并不僅僅注重產品的質量,而是要注重整體的工作質量,其 中全面方法包括有科學的管理與質量統計的方法等等。這也就是意味著,在設計 質量管理工作的每一個環節中,都應當要采取科學有效的方法,以確保在質量, 而設計數據的安全則是上述目標最終能夠達成的關鍵與根本,在設計安全管理與 保障不到位的情況下,設計質量最終也無法達到預期的效果
      3.3.2設計協同管理流程欠合理
      公司的設計協同管理流程欠合理。設計質量直接受到設計協同管理的影響作 用,原因在于設計管理工作并非是設計部門的單一工作,而是需要由各個部門之 間彼此進行協作,從而才能夠確保設計方案達到預期的效果。但是就當前而言, 企業在設計協同管理方面的工作多有不足之處,各個部門在設計管理工作當中的 協同作業不到位,對于設計部門所提供的支持比較有限,未能建立起高效運行的 設計質量協同管理模式。建筑全生命周期理論認為,在建筑工程項目的質量管理 工作當中,應當要把建設工程中的每一個環節視為一個整體,從規劃、設計、招 投標,到施工、竣工驗收,再到物業管理均在此過程中,并由此形成彼此緊密關 聯的綜合性管理平臺。但是,筑工程項目的周期性長,技術標準高,風險系數大, 需要多個部門彼此之間進行協作與協調,所持續的時間較長,因此,在這一過程 當中,便很容易會產生偏離原本軌道的情況,設計質量管理流程很有可能沒有按 照原本的預期而展開。
      3.3.3 BIM 相關的設計管理應用不足
      基于 BIM 的設計管理可以應用到企業設計質量管理的每一個環節之中,這也 符合建筑全生命周期理論的基本要求,也就是說從設計的規劃開始,到最終的竣 工環節中,都可以對 BIM 技術進行使用,這也是建筑全生命周期理論的體現。但 是當前在具體實踐工作中,公司卻并沒有做到這一點,并且公司對于 BIM 相關的 設計管理應用存有欠缺之處,這不符合建筑全生命周期理論的基本要求。 BIM 技 術的應用對于設計質量的提升具有十分積極的影響作用,有助于企業設計質量的 加強,能夠將企業設計質量管理工作更加有效的落實到位。但是當前企業在 BIM 設計管理的應用與融合方面存在欠缺之處,未能充分發揮出 BIM 在設計質量管理 方面的價值和作用。
      3.3.4 設計人員的質量管理培訓不足
      此外,公司對于設計人員的質量管理培訓工作沒有落實到位。從一定程度上 來看,設計人員的能力和水平直接決定了設計方案的質量,如果設計人員的能力 水平有限,那么往往最終所呈現出設計方案質量也不能達到預期,尤其是對設計 人員而言, BIM 軟件是一個全新的領域,利用 BIM 軟件展開工作需要學習更多的 專業知識,這就顯示出企業對設計人員進行質量管理培訓的必要性。但是目前來 看,公司對于設計人員質量管理的培訓不足,沒有定期組織設計人員進行設計質 量相關知識與技能的學習,工作人員的業務能力和工作水平由此受到局限,在工 作中無法高效完成工作任務。全面質量管理的核心內容可以分為全面的質量管理、 全過程的質量管理以及全員參加的質量管理,其中的全員參加的質量管理便是要 求公司全部員工都能夠參與到設計質量管理的相關工作當中,無論是高層管理人 員,還是基層的員工,都要在質量管理活動當中發揮出自身的價值與作用,但是 這也是當前公司所面臨的主要問題,公司在設計人員的質量管理培訓方面并沒有 落實到位,沒有緊跟時代的發展。
      3.3.5 設計質量反饋不足
      公司在設計質量管理方面的檢測與反饋不及時。這是由于建筑工程項目的設 計工作并不僅僅是初期的圖紙設計,同時也貫穿了整個施工項目,如果在施工現 場發生意外狀況,那么出現了設計變更的可能性,需要對設計圖紙進行修改,而 為了避免上述情況的發生,減少不必要的工程返工,針對設計工作所展開的實時 監測與信息反饋便成為一項十分必要的工作。但是在當前的工作當中,卻存在有 設計質量反饋不足的問題,這使得設計工作得不到及時的改進,尤其是對于其中 所存在的問題,更加不能在第一時間進行妥善的處理,甚至會導致問題逐漸嚴重、 擴散。
      第 4 章 基于 BIM 的建設工程設計質量管理體系對策建議
      通過對 A 公司建筑工程項目設計質量管理的案例分析后發現,現階段的設計 質量管理工作效果不佳,對此公司更加需要及時引入全新的理念來對建設工程設 計質量管理體系加以完善。因此,結合A公司的實際情況,應當要對BIM基礎上 的建筑工程項目設計質量管理體系做出進一步的優化與完善。主要工作內容包括 要加強數據安全的保障,優化設計協同流程,優化BIM設計流程,加強設計人員 質量管理培訓,實時監測與信息反饋等。
      4.1 加強數據安全保障
      由于數據安全問題對于整個建筑工程項目設計質量具有十分深遠的影響,因 此加強數據安全的保障也就成為A公司設計質量管理優化過程中的首要任務,從 一定程度上來看,只有保證了數據的安全,才能夠有機會展開設計質量的討論, 才能夠發揮出BIM模型的價值和作用。具體來看,加強數據安全保障需要從文件 夾權限、文件管理平臺兩個方面入手。
      4.1.1 文件夾權限管理
      加強文件夾權限的管理,能夠為數據安全提供保障,避免數據的丟失、遺漏, 在此基礎上所開展的設計工作才能夠更加完整,設計質量才能夠提升,故而在數 據安全管理中做好文件夾權限管理也就成為設計質量管理工作中不可缺少的工 作。基于BIM模型之下,設計方案的全部資料和數據都被統一集合在一個文件夾 之中,任何與設計工作相關的資料都可以通過訪問文件夾來獲取,而在以往的工 作中, A 公司對于文件夾權限設置方面的問題沒有引起足夠的重視,繼而引發了 數據安全問題,因此在數據安全保障工作中,就必須要對文件夾的權限進行設置。 具體包括如下方面。
      首先,設置文件夾的訪問權限、修改權限,明確規定文件夾訪問以及修改的 資格,不具備資格的人員,不能擅自訪問文件夾,更不能隨意更改文件夾中的內 容,繼而也就對文件和數據的安全提供了保障。同時明確劃分設計工作人員的職 權范圍,更加清晰的界定不同設計部門的權力范圍,避免出現越權操作的情況, 減少了設計方案和資料遭受破壞的可能性。應當要注意的是,設置文件夾的訪問 及修改權限可能會在一定程度上阻礙設計工作效率的提高,導致設計工作計劃的 推進受阻,但是這一操作是對信息安全的基本保障,不能被忽略,因此權限設置 必不可少。
      其次,明確劃分文件夾訪問的資格等級。對待建筑工程項目設計方案相關的 基本信息數據、重要的通知信息、設計會議相關的資料信息所存在的文件夾,訪 問資格可以劃分為只讀權限、可寫權限兩種,其中專業負責工作人員、設計工作 人員只準許有只讀權限,而整個項目的負責人員具備有可寫權限。又如,建筑工 程項目設計過程中所生成的PDF圖紙文件、DWG圖紙文件等文件需要按照專業 進行歸檔,并且按照相應的歸類存放到文件夾之中,對于這一文件夾,同樣要把 權限劃分成為只讀權限、可寫權限兩種資格,其中項目負責人以及設計人員所具 有的是只讀權限,而每一個專業的負責人則具有可寫權限。最后,文件夾的訪問 及修改權限需要根據不同專業設計人員來進行劃分,每一個專業的設計人員只對 本專業內的文件夾具有可寫權限,對于其他專業的文件夾則只具有只讀權限,主 要目的是為了避免參照其他專業設計資料時出現誤改的情況。
      通過文件夾訪問及修改權限的設定,能為整個文件夾的數據安全提供保證和 支持,減少對數據安全造成的風險威脅性。在數據安全得到保障的前提條件下, 設計人員對建設工程項目的圖紙資料進行修改、對相關資料進行調取使用時,才 不會對原資料造成損毀,并且也避免了設計資料丟失、遺漏的現象,設計質量才 能夠得到充分的保障和支持。
      4.1.2 文件管理平臺
      建設工程項目的設計工作開展過程中,涉及到的資料文件總量巨大,如果這 些文件材料不能有序分類、次序混亂,或者在設計工作中出現故障導致關鍵參數 丟失或其他失誤,都將會導致工程設計方案在整體上出現差錯,工程設計質量也 就無從談起,而這也是設計質量管理工作中建設文件管理平臺的價值所在。A公 司基于 BIM 平臺所開展的設計質量管理工作,而數據的安全很大程度上與服務器 的穩定運行有關,如果企業所使用的服務器在運行過程中穩定性不足、出現故障, 那么勢必會造成整個工程項目設計方案都陷入風險之中,設計質量也就無法獲取 足夠的保障。就現階段來看,服務器的運行過程中無論是安全性,還是穩定性都 基本上能夠得到保障,出現故障的概率很低,然而從設計單位的角度來看,在此 過程中任何一個微小的誤差都不能被忽略,必須要完全保障整個項目運行的安全 性和穩定性,以此來保障數據的安全性,而這便凸顯出文件管理平臺的重要性。 結合 A 公司在建筑工程項目設計質量管理方面的需求,公司可以選擇 Autodesk Buzzsaw 軟件來承擔文件管理的問題。
      Autodesk Buzzsaw 軟件以云技術為支撐,創建了文檔管理平臺,讓整個設計 團隊都能集中地在平臺之中交換共享數據和資料,同步更新數據和資料,設計工 作的效率得到提升,更重要的是Autodesk Buzzsaw軟件能夠對BIM工作流程起到 支撐的作用,文檔文件能夠統一保存備份到云端,設計人員隨時可以調取其中的 文件,在自身權限范圍內閱讀或者修改設計圖紙。Autodesk Buzzsaw軟件的文檔 管理功能主要包括文檔在線共享及瀏覽、編輯鎖定、版本控制與追蹤日志、自動 通知等方面,在設計管理方面具有集成 DWF 編輯軟件、外部引用文件管理、設計 變更通知等功能,此外還兼有招投標管理、施工管理、資產管理等多種功能,這 意味著在設計初期的工作完成之后,施工、運營環節也可以對其進行應用,這對 于設計方案后續的變更提供了極大的便捷性。
      因此,A公司在設計質量管理工作中,也可以引入Autodesk Buzzsaw軟件到 BIM模型的創建之中,利用該軟件的支持,為設計質量管理工作創建云工作平臺, 更重要的是這樣的改變不僅能提高設計工作的效率,同時也確保了數據的安全性, 這也是引入 Autodesk Buzzsaw 軟件的主要目的。
      通過文件夾權限設置、文件檔案平臺的管理,A公司基于BIM基礎之上的設 計質量管理工作才能夠尋找到新的出路,公司才能夠兼顧建筑工程項目設計方案 的效率和質量,也為不同專業的設計工作提供了更加順暢的信息交流中心。基于 數據安全管理保障措施的支持之下,設計工作所需要的相關數據、文件材料才能 夠以更加有序的方式呈現出來,方便設計人員調取使用和保存管理,這不僅能夠 使設計工作的質量得到提升,同時也能夠提高工作效率,節省設計工作的時間, 因此在設計質量管理工作中具有重要作用。
      4.2優化設計協同管理流程
      全面質量管理理論認為,質量管理工作中應當要開展全員參加的質量管理工 作,無論是企業生產的哪一個環節,都必須要開展質量管理活動,從管理層到普 通崗位員工都要參與其中,從而才能夠從整體上提升管理質量。基于全面質量管 理理論可知,在設計質量管理工作的開展過程中,同樣也需要由全員參與,形成 全面覆蓋的質量管理體系,而優化設計協同管理流程便是其中的關鍵一環,對設 計質量管理工作至關重要。
      實際上, A 公司現階段設計質量問題的解決并不僅僅是某一個設計部門的工 作,而是需要由多個部門在協調與配合之下才能夠共同完成,并且無論是設計標 準的優化,還是數據安全的保障,都在一定程度上為設計協同流程的優化提供促 進作用。為了能夠達到設計流程優化的目標,A公司應當要創建BIM設計團隊, 明確設計工作的具體內容,設計方案預計達到的目標和效果等,具體要從如下方 面進行。
      首先,設計團隊成員由 BIM 技術人員構成。在這一模式之下,設計團隊的主 要成員是由 BIM 軟件相關的技術人員所構成,這意味著在選擇成員時,是否是設 計專業成員、是否具有設計專業的工作經驗并不一定是首選的條件,相反,對于 BIM 軟件的使用和操作能力才是選擇成員的首要考慮條件。根據這一標準所選定 的設計團隊成員主要是對專業設計人員起到配合與輔助工作,確保 BIM 能夠在設 計工作當中充分發揮出應有的作用,尤其是碰撞檢查方面的工作。可以看出,在 這樣的設計團隊配置中,設計人員、 BIM 技術人員分別擔任不同的功能,前者負 責 BIM 的操作和使用,后者只負責進行工程項目的設計工作。這樣的模式通常適 用于業主提出專門需求的情況下,尤其是在業主對工程進度有著嚴格的要求時, 原因在于對于很多設計師而言,接觸 BIM 的時間相對較短,對于軟件的使用也不 夠熟練,在短時間內可能無法完成業主的要求,而設置專門的 BIM 軟件技術人員 恰好能夠解決這一問題。設計師一方面可以在設計工作當中更加專注和投入,確 保設計圖紙的質量,在業主規定期限之前完成設計任務,另一方面也可以通過與 BIM軟件工作人員的配合來增加對BIM軟件相關知識及應用技巧的了解和掌握程 度,因此具有較高的實用價值。
      其次,設計團隊成員由設計及BIM軟件經驗兼具的人員擔任。采用這一標準 進行人才的選拔時,標準要更加嚴格,要求成員不僅要具備過硬的設計專業資質 和經驗,同時也需要具備有一定的BIM軟件操作能力,能夠獨立運用BIM軟件, 完成自己的設計工作任務。但是就現階段來看,兼有設計和 BIM 軟件操作資質的 人才處于比較空缺的狀態,絕大部分設計人員的 BIM 軟件應用水平相對較低,不 夠熟練,因此這樣的團隊設置主要是為了迎合一些特定的項目。這些項目主要的 特點是,業主對于工程的進展、成本費用要求相對較低,能夠給設計工作保留足 夠的時間,相反對于設計方案的質量要求更高,對于 BIM 軟件應用覆蓋的范圍、 應用的深度都有著較為嚴格的要求和標準,必須要由復合型人才去完成。一般情 況下,這一類型的復合型人才的設計成果在整個行業中都處于比較領先的水平, 競爭力強,市場受歡迎程度較高,但是由于當前此類型的團隊成員仍然處于比較 欠缺的狀態之下,因此需要A公司加強對于人才的培養力度,挖掘更多具有潛力 的設計人才進行培養,鼓勵創新,從而才能夠在實踐應用中獲取回報。
      最后,從公司整體出發,不單獨設置專門的設計團隊。這樣的方式下,設計 公司不再設置專門的團隊負責基于BIM軟件的設計工作,而是在整個公司內部全 面推廣BIM軟件的應用,將BIM軟件下的設計工作普及化,要求公司每一位設計 相關的工作人員都去接觸和學習BIM軟件的應用,并且保證每一位設計人員的年 度設計工作中,都有一定比例的業務與BIM軟件相關。該模式的不足之處在于, 短時間內會增加公司設計人員的工作壓力,增添企業的負擔,使得設計人員和企 業都必須要處于超負荷狀態之下運轉。但同時優勢是有助于企業的長遠發展,能 夠真正意義上將BIM軟件技術在全公司進行推廣和普及,提高BIM的實踐應用成 效,發揮出BIM軟件在設計質量管理中的價值和作用。從根本上來看,上述三種 不同的BIM協同工作方式都各有利弊,關鍵之處在于企業應當要從自身的實際情 況出發,切合自身的需求,并且根據不同建筑工程項目中業主的要求來進行考慮。 通過這樣的方式,A公司的設計質量管理工作才能夠得到優化,BIM軟件在設計質 量管理工作當中的價值才能被認可,同時公司的設計質量、效率得到提升。
      全面質量管理是以滿足客戶需求為前提,展開市場調查、設計、生產活動, 將企業的研制、運營、服務以及質量提升集合成為有效的組合,也是全面的質量 管理、全過程的質量管理以及全員參加的質量管理。從全面質量管理的視角下來 看,優化設計協同管理也就是要將質量管理的理念貫穿整個建設工程項目的全部 過程,調動每一個相關工作崗位上的人員積極參與,形成全員參與的理念,提高 各個部門對于設計質量管理工作的配合度。
      4.3優化BIM設計管理流程與質量控制
      4.3.1優化BIM設計管理流程
      全面質量管理的核心內容當中包括全過程的質量管理。所謂全過程的質量管 理指的是從縱向出發,將質量管理貫穿于企業的整個生產過程之中,從市場調研、 研發設計開始,到產品的生產制造、檢查,再到使用與維修的每一個環節之中都 要離不開質量管理。這就意味著,公司要重塑設計管理流程。對A公司設計流程 的分析后發現,公司在引入BIM模型之后,尚未創建全新的設計流程,缺乏設計 的協調能力,沒有從全局出發來對設計要求進行考慮,從而也在很大程度上影響
       
      到設計質量。針對這樣的情況,A公司需要對BIM的設計流程加以優化改進,與 原本的設計流程相比較,基于BIM模型的設計流程覆蓋整個項目活動時期,并且 每一個設計專業彼此之間的界限更加明確。如圖 5.1 所示。通過這樣的方式,不同 的設計專業彼此之間能夠進行協調與配合,設計過程更加嚴謹,但需要注意的是, 此過程中對于設計的硬件、軟件都提出了更加高的標準。此外, BIM 設計流程的 優化中,不僅要關注到企業的內部協調性,同時也需要考慮到對項目參與者的協 調性。通過這樣的方式,才能夠使整個設計過程得到優化與改進,設計質量也才 能夠得到保證。
       
      圖 5.1 BIM 初級階段設計工作流程優化
      4.3.2 加強設計質量控制力度
      A 公司需要加大自身在設計質量方面的控制力度,要把質量管理貫穿整個設 計工作的流程,從規劃階段開始,直至設計變更的每一個環節中,都不能脫離設 計質量管理,而在不同的設計環節中,設計質量管理控制的側重點也有所不同。
      具體可以分為如下方面。首先,策劃環節的質量控制,交由設計單位的項目經理 負責,主要任務是把策劃的結果編制成為完整的工程的計劃方案,經過上級部門 同意之后進行組織實施,并且由專業的設計室進行專業補充完善。其次,組織結 構環節的質量控制。本環節質量控制工作由設計單位所主導,但同時也需要其他 的相關部門進行配合與支持,與外部組織之間所進行的交接就是組織與技術接口, 又分為內部接口、外部接口兩個方面,需要設計單位來對內部及外部接口的關系 情況進行書面形式上的規定,這對產品的質量、施工的進度都有重要影響。再次, 輸入與輸出環節的質量控制。輸入環節工作屬于設計質量管理工作中的基礎環節, 后續質量管理工作要建立在此基礎上開展,輸入部分對于工程項目設計質量管理 的作用體現在如下方面:設計依據,業主所提供的設計任務委托書、合同、基礎 資料、上階段的設計相關文件等;合同中所規定的設計文件質量要求特性需要在 此環節中進行明確,包括安全、維修、適用、經濟、施工等;社會性要求;專業 技術要求;設計規范、統計技術條件與標準;同類型中的項目設計信息等。輸出 是緊跟在輸入環節之后的部分,主要工作重點是,負責不同專項項目之間的設計 輸出需要由項目經理進行校對與審查,并且進行相應的記錄;交付給業主之前進 行審核,并將工程計算內容形成書面形式的文件。隨后,確認環節的質量控制。 主要是通過外部評審環節來進行,主要是由承建工程項目的業主、政府有關主管 部門、業務主管部門、施工單位共同組織進行,并且需要有第三方介入,通過會 議來確認設計工作方案。此外,變更環節的質量控制。針對已經發布的設計文件 進行更改和相應的控制,在此期間需要對設計變更的質量進行控制。全部的設計 變更工作都需要由授權人員來進行,確保質量管理以及質量控制的程序能順利完 成,隨后形成設計文件并發出,同時操作過程也需要按照相應規定進行保存。最 后,服務與回訪環節的質量控制。如果在施工過程中出現有設計變更的情況,便 需要對此環節進行設計質量的管理,避免出現設計質量誤差的情況。
      4.4加強設計人員質量管理培訓
      全面質量管理認為,從一定程度上來看,企業質量管理水平的高低直接受到 員工參與及員工工作能力的影響,企業所提供的產品質量,是與多個環節下員工 工作質量的綜合體現。因此,根據全面質量管理理論可以發現,對人員的質量管 理能力水平進行培訓至關重要,這決定了公司設計質量管理的實施效果與最終水 平。
      為保證公司的設計質量, A 公司應當要加強對設計人員的設計質量管理培訓 工作力度。從一定程度上來看,設計人員的能力和水平直接決定了設計方案的質 量,如果設計人員的能力水平有限,那么往往最終所呈現出設計方案質量也不能 達到預期,尤其是對設計人員而言,BIM軟件是一個全新的領域,利用BIM軟件 展開工作需要學習更多的專業知識,這就顯示出企業對設計人員進行質量管理培 訓的必要性。首先, A 公司應當要對設計人員進行設計質量管理工作重要性的宣 傳,在公司內部介紹有關于設計質量的知識,讓設計人員以及整個公司的工作人 員都能夠充分認識到設計質量管理的重要性以及與自身之間所存在的密切聯系。 隨后,要改變設計人員以往的觀念和看法,幫助設計人員樹立起BIM軟件的應用 意識,要讓設計人員充分認識到, BIM 軟件的應用已經成為整個行業未來的發展 趨勢,只有應用BIM軟件進行設計工作,才能夠把握整個行業未來的發展,才能 夠增強自身的競爭力,否則只能面臨著行業的淘汰。其次,公司要針對設計人員 進行設計專業、BIM軟件兩個方面專業技能的培訓。目前絕大部分設計人員由于 接觸BIM軟件的時間較少,因此對BIM模型的設計工作表現出了不適應的問題, 而針對這樣的情況,便需要公司能夠為設計人員提供更多的專業培訓機會,更加 深入的了解和學習有關BIM軟件的操作技巧,在實踐中進行應用,通過鍛煉來不 斷提高設計人員的BIM軟件應用水平。通過這樣的方式,A公司才能夠逐步培養 出一支高水平的復合型設計人才,既具備扎實的設計專業功底,同時又能夠正確 操作BIM軟件進行信息的溝通、數據的儲存、方案的更改等等,增強公司在整個 行業中的競爭力。
      4.5實時監測與信息反饋管理
      針對當前公司在設計質量管理工作中所面臨的問題, A 公司應當要做好實時 監測與信息反饋工作。這是由于建筑工程項目的設計工作并不僅僅是初期的圖紙 設計,同時也貫穿了整個施工項目,如果在施工現場發生意外狀況,那么出現了 設計變更的可能性,需要對設計圖紙進行修改,而為了避免上述情況的發生,減 少不必要的工程返工,針對設計工作所展開的實時監測與信息反饋便成為一項十 分必要的工作。首先,實時監測。在引入BIM軟件之后,不僅設計人員可以通過 云端平臺進行設計工作,同時公司其他部門人員同樣可以在權限允許的范圍之內, 通過云端平臺進行操作,而這也就為實時監測工作的開展提供了可能性。某一個 項目的負責人,無需和設計人員交談的情況下,便可以掌握設計工作的最新進展, 也就是通過云端平臺調取信息數據和設計方案有關資料,這不僅能夠為后續的工 程施工工作提供幫助,同時也能及時發現設計工作中可能出現的問題,并盡快解 決。其次,信息反饋。通過BIM軟件平臺發現問題之后,項目負責人可以在第一 時間向設計部門的人員尋求反饋,了解設計工作的進展以及問題發生的原因,隨 后與業主進行溝通,協商替代方案,同時與其他部門進行協作,短時間內尋找 解 決問題的辦法和路徑。具體可以采取如下措施:前期市場調研主要是在設計工作 正式開始之前,對市場需求以及市場前景展開調查,了解市場的需求以及產品目 標市場,在確定市場需求之后,才能夠為設計工作指明方向,這也是建設工程設 計質量管理工作的基礎條件。設計質量管理要求設計單位必須要針對每一個簽訂 的合同進行評審,這些工作主要是在招標之前進行,由設計單位內部自行組織進 行。合同評審工作的基本內容是確認業主方面提供的要求已經形成文件形式、合 同附件沒有出現遺漏;合同中的內容與投標的要求兩者之間不存在有不一致的情 況;簽訂合同中的每一項條款都嚴密、合理,且業主方面提供的資料全面、正確; 設計單位具備合同中所要求的相關技術能力,能夠按期交付。
      第 5 章 結論與展望
      5.1 結論
      綜上所述,設計質量關系到一個建設工程項目的整體質量,只有不斷提高設 計質量,才能夠讓建設工程項目順利開展,因此對工程設計質量加以管理便顯得 尤為關鍵。本文通過對 A 公司建設項目的設計質量管理案例分析之后,獲取了如 下結論:
      首先,A公司在建筑工程項目的設計質量管理工作中引入了 BIM模式,該模 式已經基本上形成了初步的框架流程,具體由BIM模型創建、BIM協同工作平臺、 建設工程整合管理、管線綜合及碰撞檢查、建筑結構及機電檢查幾個部分所組成, 這些舉措的實施,為A公司建設工程設計質量的管理工作提供了基本的保障,使 得公司的設計工作得以開展。
      其次, A 公司現行設計質量管理工作當中尚且存在有一些問題,這些問題主 要體現在,公司設計質量管理軟件體系欠完善,設計標準不健全,設計安全無法 保證,設計協同不足以及設計流程不到位等。這些問題的存在表明A公司引入BIM 后所建立的設計質量管理機制欠完善,不能充分發揮出設計質量管理工作的應有 價值,從一定程度上來說,當前的設計質量尚且不能達到預期的效果,甚至可能 會影響到設計方案的制定與工程的正常進度。
      最后,為了能夠使A公司設計質量管理體系得到優化,公司可以在BIM的基 礎上進行如下的完善,包括要加強數據安全保障,優化設計協同流程與 BIM 設計 流程,加強設計人員質量管理培訓力度,同時要注重實時監測與信息反饋等,通 過這些舉措的實施,可以為建設工程設計質量的提升奠定有力的基礎。
      5.2展望
      本次研究中尚且存在有一些不足之處。對于 A 公司建設工程項目設計質量管 理的案例分析中,所收集的資料來源于公司對外公開的資料,在此基礎上對設計 質量的有關問題進行分析,其中以定性分析為主,定量分析相對較少。因此在未 來的發展中,有關于BIM在設計質量管理中應用的研究仍然需要進一步的加強。
      隨著建設工程項目的不斷發展,人們對于建設工程項目設計質量的水平要求 也在不斷提高,而BIM能夠為建筑工程設計帶來可視化、立體化的設計效果,因 此對于設計質量管理工作所帶來的變革是十分深遠的,并且與各類新技術、新工 藝之間的契合度較高,建筑企業應當要緊緊把握這一趨勢,充分利用BIM技術的 優勢,來對設計質量管理水平的提升奠定堅實的基礎,逐步推動設計質量的全面 提升,實現全面的質量管理,節約企業在設計質量方面的成本投入,確保工程項 目的順利推進。
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