基于 BIM 技术的 YK 项目设计质量管理研究

第一章  绪论

本章介绍了BIM技术的意义和特点，YK项目建筑设计质量管理的意义和特点。并阐述了BIM技术在YK项目建筑设计质量管理中运用的适宜性和意义。本文的研究方法及内容是通过论述国内外运用BIM技术和建筑设计质量管理的现状展开的。

1.1背景和意义

YK项目是RF公司的大型综合商业与超高层办公楼项目。YK项目建筑设计技术复杂，图纸量繁多给建筑设计质量管理带来了一定的难度。本节从BIM技术的概念、YK项目建筑设计质量管理的概念之背景下研究采用BIM技术提高YK项目建筑设计质量管理的方法和意义。

1.1.1研究背景

BIM就是建筑信息模型（Building Information Modleding），它是运用计算机技术在网络服务器的协同工作模式下建立一个包含了全部建筑构件信息的模型，这个模型不尽包含图纸、虚拟效果、材料信息还包括各种工程信息。BIM模型可以帮助提高协同的工作效率，帮助工程相关方提高工作交流的效率。对于YK项目建筑设计阶段来说，通过三维BIM型生成的建筑图纸准确性更高,更能够解决复杂的机电管线综合的问题让设计团队的各方在BIM模型中协同工作，从而达到提高YK项目建筑设计质量的目的。

YK项目建筑设计质量的定义包括:一、建筑设计图纸之质量,就是设计的成果图纸的质量；二、施工完成之后的质量,即设计文件和建筑物最后呈现的效果。建筑工程设计质量的体现包括项目的功能性、经济性、合规性、及时性。因此可以看出对于YK项目的建筑设计质量控制不仅仅是对于图纸质量的控制，还是对于国家规范的符合、对于建筑标准的实施、对于甲方要求的体现、对成本的控制。

YK项目的设计质量管理引入了BIM技术来提高YK项目建筑设计质量管理水平。创建了BIM模型并由此生成建筑设计图纸、输入相关构造信息。BIM数字化的模型提供了协同工作的平台大大提高了工作效率，并以其特色的协同设计、智能碰撞检查和图纸文件管理等功能，可以使YK项目建筑设计更加高质量。目前BIM技术广泛的运用于设计建模阶段，而在建筑工程设计质量管理中运用BIM以更好地发挥其价值，从而提升YK项目建筑设计质量，本文将对此展开研究。

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1.2文献综述

CAD在建筑行业的广泛应用，带来了首次的行业变革，而BIM的引入将三维的概念带进了每个建筑人的眼球，BIM不是简单的三维立体模型，BIM(  Building  Information Modeling)  是对建筑项目从方案图纸设计，工程现场施工，到施工过程和运营的全流程均通过科学的技术和模型进行管理。BIM具有资源的共享性，通过具体的数字来体现整个项目周期的管理过程，为整个过程中每个环节的决策提供有效而科学的数据支撑。

BIM应用中对质量的管理至关重要，将质量管理的过程进行量化，并实现建筑设计质量的理想化。结合现行法律法规和国家技术标准，在各类资源、环境、成本等外界因素的制约下，最大程度的满足业主的需求，实现BIM的应用价值。在质量管理过程中有以下几个要素，首先从前期策划、方案设计到初步施工各阶段的评价，其次业主对项目初步设想的提纲和法律文本，然后是有关工程和质量的法律法规，最后是建造过程中各外部因素的数据和材料。

不同于国内的是，国外在BIM上的研究已达到了一定的深度和广度。在一些欧美国家，政府、非盈利机构以及高等院校的研究院等团体对BIM的研究非常重视。如美国建筑科学研究院、美国建筑师协会、BuildingSMART  协会、美国总承包商协会以及美国律师协会等政府部门和民间部门都积极参与  BIM  研究。

早在1975年，美国人查克·伊士曼并提出了BIM技术的概念，通过计算机技术将模拟建筑物的图纸信息和施工情况等进行量化。查克将该系统命名为“建筑描述系统（Building Description System）” ，这就是BIM  的原型。BIM依托于先进的3D技术，创建相互关联的平、剖、立面图纸。BIM目前可适用于前期策划、初步方案、初步设计、施工图和施工过程的各个阶段，并结合每个阶段的特性来进行具体实施应用。下面是研究者总结的BIM25个应用，覆盖建筑的全流程，如图1-1所示。

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第二章  YK 项目设计质量管理的特征分析

本章通过YK项目在设计质量管理上的现状分析，找出传统设计质量管理上的缺漏。并分析BIM技术的特点和YK项目的设计质量影响因素，从YK项目设计管理的组织构架和流程控制方面研究YK项目设计质量管理的特征。

2.1 BIM技术与YK项目设计质量管理的现状分析

在YK项目的设计过程中，采用传统的CAD设计手段无法满足YK项目对于建筑设计图纸的深度和质量的要求。对于复杂的立面造型无法做到全面地表达，部分土建构件无法表达出几何尺寸，部分机电构件无法准确的表达出高度关系。并且在专业协同工作层面上难以做到有效的沟通。本章将主要基于BIM在YK项目现阶段建筑设计中的应用现状而展开。

2.1.1 YK项目设计质量管理的现状分析

YK项目设计是结合所需的方案、成本、技术等条件而设计出的文件。目前YK项目在设计质量上存在立面的二维表达不准确、图纸上有缺陷、平面详图表达的深度不够、机电和土建专业条件图有冲突、设计协同能力不足、审核评审制度不规范等问题。

对于YK项目设计文件的深度上是有国家标准规定的:民用建筑工程在初步方案、初步设计和施工图设计三个阶段有具体的设计深度和质量管理控制要求。这三个阶段考虑的设计重点不同，通过分析三个阶段的工作内容和特点有助于研究YK项目设计质量管理的问题之源。

YK项目建筑设计方案阶段是表达YK项目的总体布局、环境、功能、美观、可持续发展、主要技术和主要设备选型及总投资等问题。YK项目方案阶段的最后成果是用图纸、模型与说明(含概算及主要设备选型)的方式提交建筑方案设计文件。初步设计文件应当满足国家规定的内容和编制深度的有关要求。在初步设计阶段,各专业要解决YK项目的技术设计问题提出经济合理的设计方法,并将编制初步设计说明书中。有关的计算书、CAD文件资料、方案比较过程、技术参考资料、技术评审文件均需归档保存。

施工图设计阶段，应对设计图纸进行施工方面的深化，特别是对建筑物的结构、围护和附属构件上的深化，以及对设备、管线等在型号、位置、材料和尺寸要求上的规定进行细化。YK项目采用的是直线方式控制各个阶段的图纸问题，很容易产生人为的疏忽和设计技术本省的限制忽略在这三个过程中容易出现的设计质量问题。

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2.2 YK项目设计质量管理的影响因素分析

人员素质、设计理论、技术方法、团队组织均为影响该项目设计质量管理的关键因素。

人员素质方面，项目管理者和设计师的素质影响着整个项目的质量管理，因为一个整体项目各个专业之间的配合和与项目决策者的协同能力至关重要，如果方向和目标性都不能一致的，整个项目也不能正常的向前推进。

设计理论方面，如果不同专业的设计师在方案的设计理论上存在较大的分歧，且难以消除的，也是制约项目成功推进的重要因素之一；在YK项目的设计过程中,采用了不同的设计理论，产生了不同的布局和成本，会影响整个项目的后期施工质量。

技术方法方面，要考虑的因素很多，比如建筑形式、结构、布局、尺寸、材料、设备和施工等，各个因素都需要进行充分的协同与配合，只注重其中一个方面的设计技术方法都会导致其他因素的不合理，，从而影响整体效果和施工进度，所以要实现整体感，必须各个因素使用合理的技术方法并实现一致性。

团队组织方面，与项目参与各方都有积极的关联度，且包括项目的内部组织架构和外部环境影响，内在维度，包括前面提到的人员、人员素质、组织架构体系、管理制度等，而外部维度包括经济、政治、资源等宏观环境，均是影响整个项目设计质量管理的重要因素。

且各个影响因素之间也息息相关，不可切分。

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第三章 YK 项目设计质量控制管理途径分析 .................... 20

3.1 YK 项目设计质量控制的 BIM 技术应用 ............................ 20

3.1.1 YK 项目设计质量管理应用 BIM 技术的适宜性 ..................... 20

3.1.2 YK 项目 BIM 软件的选择 ............... 21

第四章 YK 项目设计质量管理 BIM 技术的控制模型研究 ........... 35

4.1 质量控制模型构建的指导思想.............. 35

4.1.1 YK 项目建筑设计文件质量评价的原则 ............. 35

4.1.2 YK 项目建筑设计文件质量分阶段评价 ....................... 35

第五章 模型及其应用的条件和建议 ................... 45

5.1  模型的应用 ................... 45

5.1.1 YK 项目建筑设计的概况 .................... 45

第五章  模型及其应用的条件和建议

本章介绍YK项目的概况，通过建立YK项目是RF公司在珠海横琴新区开发的综合性商业地产项目，总用地面积：11466平方米、总建筑面积134529平方米（其中地上100000平方米，地下34529平方米）、占地面积：4375平方米、容积率：8.72、高度180米地上43层，地下4层。有两个避难层，其中1F~5F为商业，6F~43F为办公楼。YK项目采用先进的隐框幕墙设计，机电部分采用智能化控制系统设计，建筑外立面采用参数化设计方法。所以YK项目的土建、机电专业的设计图纸表达很有难度，设计阶段图纸质量不好控制。部分图纸采用传统的二维软件难以表达并且对于质量管理无法做到系统直观的评价，往往把问题在设计阶段忽视掉。模糊综合评价模型来分析评运用了BIM技术之后对于YK项目设计质量管理控制的水平。最后给出模型使用的条件和建议。

5.1  模型的应用

 YK项目的设计质量评价模型采用模糊综合评价模型来进行计算和分析，通过分析YK项目建筑设计的概况运用因素评价的方法确定变量建立模糊评价模型。

5.1.1 YK项目建筑设计的概况

YK项目是RF公司在珠海横琴新区开发的综合性商业地产项目，总用地面积：11466平方米、总建筑面积134529平方米（其中地上100000平方米，地下34529平方米）、占地面积：4375平方米、容积率：8.72、高度180米地上43层，地下4层。有两个避难层，其中1F~5F为商业，6F~43F为办公楼。YK项目采用先进的隐框幕墙设计，机电部分采用智能化控制系统设计，建筑外立面采用参数化设计方法。所以YK项目的土建、机电专业的设计图纸表达很有难度，设计阶段图纸质量不好控制。部分图纸采用传统的二维软件难以表达并且对于质量管理无法做到系统直观的评价，往往把问题在设计阶段忽视掉。所以YK项目设计团队决定采用BIM技术进行设计及设计质量管理控制。为了评价基于BIM技术的YK项目设计质量管理的效果本文将采用模糊综合评价法进行量化评价分析。

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结论

YK项目的建筑工程设计质量管理是减少YK项目施工阶段损失的重要前提，通过分析设计阶段对于施工成本的影响是最大的。设计变更导致的工程修改问题也是最巨大的，所以控制YK项目的设计质量是重点中的重点。对于YK项目来说保证良好的设计质量不仅是对于业主的负责，也是对于YK项目设计团队的利好。将BIM技术运用到YK项目的全设计阶段之中可以有效的提高YK项目的设计质量,通过对比传统的设计质量管理方法和采用了BIM技术之后的设计质量管理方法可以明确的发现差别。本文对于基于BIM技术的YK项目的设计质量管理的研究总结如下：

1、本文把YK项目的设计质量管理阶段分为五个即概念设计阶段、方案设计阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段、后期配合阶段。在这五个阶段中BIM技术起到的作用是把原来零散的设计工作和质量检查工作集中到了YK项目的BIM模型的深化和检查之中。让原本以直线流程加上人工信息传递的工作模式变成了以深化BIM模型并控制模型质量的多维统一的工作方式。让参与项目的各方都在统一的平台中沟通交流，设计质量管理也变得更加清晰容易。

2、项目管理的理论强调项目和项目管理都是一个过程，那么设计质量管理就是一个控制细节不出差错的过程。在这一理念的指导之下YK项目设计团队优化了YK项目BIM设计团队的构架、BIM的设计流程、BIM协同方式的改进、BIM族库和标准的制定等。BIM技术提供了作为一个技术平台和质量管理平台的统一，能够把消灭设计质量问题和团队工作流程结合起来。

3、本文采用了模糊评价和设计质量频数统计对比的方法来评价基于BIM技术的YK项目设计质量管理的效果。在YK项目设计团队评价五大阶段的设计质量过程中本文采用了因果分析法等寻找关键的质量影响因素，为了评价基于BIM技术的YK项目设计质量管理的效果本文通过建立YK项目设计质量管理评价表格对评价指标进行统计并对YK项目设计质量的评价方法进行研究比较，运用层次分析法(AHP)和模糊理论建立了工程项目设计质量综合评价模型。通过计算得出结论基于BIM技术的YK项目设计质量管理控制可以有效的提高YK项目的设计质量管水平，通过统计使用BIM技术前后设计质量问题的数量变化佐证了模糊评价的结论。并据此提出了运用基于BIM技术的YK项目设计质量管理控制模型的使用建议。

参考文献（略）