BIM正向设计的ISO质量管理体系研究

2018-08-27黄高松焦柯

建材与装饰 2018年38期

黄高松焦柯

引言

建筑信息模型（BIM）在建筑项目中的应用已较为普及，各大设计院、施工单位及开发商等也越来越重视BIM在项目中发挥的积极作用，设计院是最早推行BIM设计的主体，但目前使用最积极的反而是施工单位，其中一个重要原因就是目前的BIM多为后模型，即在正常设计完成后再用BIM进行翻模，不仅很难产生经济效益，也加大了设计人员的工作量，要彻底解决该问题，最有效的方式就是推行BIM正向设计。目前由于软件、管理、图审和交付政策等各方面的因素无法和BIM正向设计很好的兼容，导致BIM正向设计推进较为缓慢，本文从ISO质量管理的角度出发，研究具有针对性的管理方式，提升BIM正向设计的质量管理效率。

1 BIM正向设计的ISO管理的意义

为提高设计管理的质量，并与国际的质量体系接轨，国内较多设计院已采用国际标准化组织（ISO）的质量管理体系，并在设计的质量管理中起到积极的作用。现在设计的电子化、信息化程度越来越高，尤其是建筑信息模型（BIM）的应用及普及，如果设计院还是沿用的针对CAD及纸质文件的管理体系，在项目策划、人员组织、工种配合、校审及交付等方面都会产生各种矛盾和冲突，大大降低工作效率。推广正向设计也是为了提高设计质量，提升工作效率，工作方式的转变也需要配套的管理方式的转变，而ISO9001的管理理论是适合于各类项目的，需要改变的是具体的管理方式，对原架构有针对性的进行调整，既能保证前期管理架构的延续，又能提升图纸质量和设计效率。

2 设计企业ISO质量管理体系的现状

（1）多数设计企业都设有ISO质量管理体系，但很多企业在创建一套流程后，较少的进行更新，不能适应不断变化的市场环境，使得质量管理多流于形式，不能结合设计人员的实际工作情况进行实时调整，也导致普通设计人员对ISO管理流程的抗拒心理。现在技术不断的发展，业主的各项要求也越来越多，常常ISO管理体系不能快速的适应技术的发展变化，需要用新的手段套在旧的表格中。

（2）电子化程度较低，现在管理系统的软件化程度越来越高，但很多设计院ISO还是固定的纸质表格文件，多为事后管理，甚至ISO的管理人员多为脱产人员，对整个过程控制没有直观的把握和详细的调研，针对现在的BIM设计，也是套用原有的纸质表格进行补充，没有针对性的设计一些管理措施。

3 BIM正向设计管理与传统绘图管理的区别

3.1 项目策划

传统项目大家都较为熟悉，项目策划都相对简单，多数参照都是根据经验来制定，而对于BIM正向设计，因为很多设计手法和理念都与传统作图有较大差别，因此对前期的策划就显得格外重要，项目策划包含项目信息、人员安排、时间安排、流程计划等。

（1）项目的基本信息方面，包含项目建设单位、位置、规模、类型、涉及专业等基本信息，此部分内容基本一致。

（2）项目的人员安排方面，传统做法就是项目总负责加上建筑、结构、水、电、空等各专业设计人员，而对于BIM正向设计，有两种组织方式：第一种和传统设计一样，各专业设计人员即为设计人也为建模人，此种安排的前提各专业设计人员均需熟练掌握BIM的相关软件，对设计人员的BIM技术要求较高，且现实中能熟练掌握BIM的设计人员较少，人员选择上也较困难，此种配合方式目前在一些简单的项目上可以采用，但是在复杂项目上，采用难度较大，设计周期长；另一种方式是设计人配建模员的双重人员架构，设计人和传统方式相同，另外增加BIM负责人及各BIM的专业负责和模型员（图1），二者相互配合工作，能实现各自专业特长的应用。

图1 设计人配建模员的双重人员架构图

（3）项目的时间安排上，为满足业主的进度计划，尤其是在高周转项目上，短周期出图是大概率事件，若项目要考虑采用BIM正向设计来实施，首先要判断该项目在时间上是否有可实施性，这是很重要的前提，尤其是在设计人员还没有熟练掌握BIM正向设计的全套流程时。确定项目采用正向设计后，需要将前期的时间预留充足，并从项目的整个周期来考虑时间安排的合理性，在设计阶段需要留有充足的时间，可以在后期施工计划和减少变更等方面节省时间。设计中的报建环节，对图纸修改调整的可能性很大，需要预留修改调整的工作量及时间。

3.2 流程设计与管理

项目流程方面，根据我国现行的图纸质量管理及各地的行政管理办法，基本按照前期策划（立项及可研）、方案设计、初步设计、施工图设计等几个主要环节，传统方式及BIM正向设计都必须在相关法规的要求下进行。在具体的实施过程，二者还是有较明显的区别。此处暂不考虑立项及可研等方面的策划，而是具体设计相关的策划开始进行逐步对比分析。

3.2.1 方案设计

方案设计中涉及到建筑师的多方位思考，落实到图面的内容只是想法的提炼部分，在方案推敲过程中，建筑师会借用各式各样的软件，如SU、CAD、Rhino、Revit、Ecotect等各种软件，形成各式各样的概念模型，概念模型会不断的修改调整，直至概念落地成型，而各种过程模型又可以用来做性能化分析，图纸和模型的交付没有明确的标准，根据具体的项目的表达需求而定。与传统方案设计的过程差别不大，但其概念成果会更加深入，落地性会更强。

3.2.2 初步设计

初步设计的重点在于工种配合，传统方法中配合只用提交平面，各专业根据平面提出及落实相关的条件即可，而BIM正向设计由于模型的深化速度较传统方法慢，但精细程度高，为适应各工种配合中的效率，避免不必要的重复工作，可以采用逐步深化法，分三次配合提资：一模只表达平面的关键要素，可供各专业查看即可；二模可标段外立面的初步内容，结构主要梁柱、管井走向等内容；三模则表达一些配合细节、结构次梁、设备中大于100的管线模型等，并将模型进行初步校对审核。在三次模型完善后，便可根据作图标准制作初步设计图纸。由于模型的表达方式和评审需要的图纸还是有较大的不同，因此需要在BIM策划阶段就制定好模型转换为图纸的相关继续需求，方便在模型的深化过程中同步完成一些相关内容。

3.2.3 施工图设计

施工图需要用来指导工地实施的图纸，会增加很多细节及大样。在工种配合方面，方法初步设计类似，也采用逐步深化法：一模需反映建筑的立面细节、结构构件及沉降、管径大于70的管线等；二模需绘制详图，机构开洞、构造柱等，机电需完成管线建模并做综合管线检查等；三模需进行校对审核等，在此同时检查各细节的碰撞和调整，并按审查表达的要求将模型转化为图纸。传统图纸的大样都是单独索引绘制的，BIM正向设计中也可以在模型中建立一些细节，但是会导致模型数据过多而变慢，降低效率，因此不必在模型中反映所有细节，模型还是以平立剖面表达为主，可以反映一些典型的平面大样，其余大样可以引出以二维的方式进行表达。

3.3 协同管理

上述各设计阶段中，协同管理是很重要的内容。二维协同是各专业在每个阶段互提条件，在自己专业的图纸上进行修改调整，到最后出图前进行各自的校对审核，在上述过程中需要不断的沟通和逐一修改图纸，才能尽量减少图纸错误，但对于细节的错误还是很难发现。BIM正向设计是必须要采用三维协同进行设计，各专业在同一个模型上进行绘图，对各专业的修改均需要严格的控制。较好的协同平台是必不可少的工具，Revit软件自身也带有模型协同的功能，但仅限于工种配合之间，从ISO管理的角度，需要兼顾到项目管理、图纸制作、与工地配合、与运维对接等问题（图2）。目前各大软件厂商及设计单位都在此领域进行研究和探索。

图2 基于三维协同平台的全过程ISO管理流程图

3.4 交付管理

传统方式以蓝图交付即可，电子图纸刻碟交付，一般供存档使用，对电子图的交付没有太多的形式和约束；BIM模型的交付，若只采用传统的纸质交付，则严重浪费了BIM模型的工作价值，电子化交付是BIM模型的必要形式，电子化交付的形式也较多，不只是提供一个模型这边简单，还需要有展现BIM模型的形式，采用三维协同管理信息平台，可以让BIM模型在业主、施工单位、监理、设计都能实时查看该平台，充分发挥BIM模型的作用。

4 针对BIM正向设计的ISO过程管理的优化点

4.1 需要有针对性的进行项目策划

不同类型的项目采用不同的人员配置，管理流程也可以根据项目适当调整，不能采用一种形式来管理所有项目，因此在表格管理上需要更加灵活。

表1 传统设计与BIM正向设计ISO管理的区别

4.2 电子化ISO流程与三维协同的全程融合

很多设计院已采用了二维协同，而三维的实现方式有两种，一种是和传统方式类似，借用二维协同平台进行三维模型的管理，但此种方式还是较为不便，没有跟随时代的步伐，需要针对BIM正向设计进行实时的三维协同，从项目策划开始，制定好协同及ISO管理的基础资料，由于三维协同的实时性，对于重要的修改内容，需要按时间节点对内容修改内容进行保存并提资，既能告知各专业设计人员进行的变动，也方便管理留存和校对人员查看。

4.3 根据不同的需求提交不同的交付成果

BIM的文件也可以进行纸质图纸的交付，但主要的成果还是需要通过三维形式展现，才能充分体现BIM模型的价值，因此，对三维交付模型的技术标准就显得很重要，不只是一张签收单即可，技术上有施工图审查及相关部门的审查意见，而模型也需要有相关的管理表格。如由广东省建筑设计研究开发的装配式建筑协同管理系统GDAD-PCMIS（图3），在交付模型的同时，对WEB端模型重建以实现模型轻量化，通过MySQL数据库实现业主、设计、监理、施工、质检等各参与方云协同，各方在PC端、平板、手机端均可浏览查看。