BIM正向設(shè)計的ISO質(zhì)量管理體系研究

黃高松 焦柯

引言

建筑信息模型（BIM）在建筑項目中的應(yīng)用已較為普及，各大設(shè)計院、施工單位及開發(fā)商等也越來越重視BIM在項目中發(fā)揮的積極作用，設(shè)計院是最早推行BIM設(shè)計的主體，但目前使用最積極的反而是施工單位，其中一個重要原因就是目前的BIM多為后模型，即在正常設(shè)計完成后再用BIM進(jìn)行翻模，不僅很難產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，也加大了設(shè)計人員的工作量，要徹底解決該問題，最有效的方式就是推行BIM正向設(shè)計。目前由于軟件、管理、圖審和交付政策等各方面的因素?zé)o法和BIM正向設(shè)計很好的兼容，導(dǎo)致BIM正向設(shè)計推進(jìn)較為緩慢，本文從ISO質(zhì)量管理的角度出發(fā)，研究具有針對性的管理方式，提升BIM正向設(shè)計的質(zhì)量管理效率。

1 BIM正向設(shè)計的ISO管理的意義

為提高設(shè)計管理的質(zhì)量，并與國際的質(zhì)量體系接軌，國內(nèi)較多設(shè)計院已采用國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的質(zhì)量管理體系，并在設(shè)計的質(zhì)量管理中起到積極的作用?，F(xiàn)在設(shè)計的電子化、信息化程度越來越高，尤其是建筑信息模型（BIM）的應(yīng)用及普及，如果設(shè)計院還是沿用的針對CAD及紙質(zhì)文件的管理體系，在項目策劃、人員組織、工種配合、校審及交付等方面都會產(chǎn)生各種矛盾和沖突，大大降低工作效率。推廣正向設(shè)計也是為了提高設(shè)計質(zhì)量，提升工作效率，工作方式的轉(zhuǎn)變也需要配套的管理方式的轉(zhuǎn)變，而ISO9001的管理理論是適合于各類項目的，需要改變的是具體的管理方式，對原架構(gòu)有針對性的進(jìn)行調(diào)整，既能保證前期管理架構(gòu)的延續(xù)，又能提升圖紙質(zhì)量和設(shè)計效率。

2 設(shè)計企業(yè)ISO質(zhì)量管理體系的現(xiàn)狀

（1）多數(shù)設(shè)計企業(yè)都設(shè)有ISO質(zhì)量管理體系，但很多企業(yè)在創(chuàng)建一套流程后，較少的進(jìn)行更新，不能適應(yīng)不斷變化的市場環(huán)境，使得質(zhì)量管理多流于形式，不能結(jié)合設(shè)計人員的實際工作情況進(jìn)行實時調(diào)整，也導(dǎo)致普通設(shè)計人員對ISO管理流程的抗拒心理?，F(xiàn)在技術(shù)不斷的發(fā)展，業(yè)主的各項要求也越來越多，常常ISO管理體系不能快速的適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展變化，需要用新的手段套在舊的表格中。

（2）電子化程度較低，現(xiàn)在管理系統(tǒng)的軟件化程度越來越高，但很多設(shè)計院ISO還是固定的紙質(zhì)表格文件，多為事后管理，甚至ISO的管理人員多為脫產(chǎn)人員，對整個過程控制沒有直觀的把握和詳細(xì)的調(diào)研，針對現(xiàn)在的BIM設(shè)計，也是套用原有的紙質(zhì)表格進(jìn)行補(bǔ)充，沒有針對性的設(shè)計一些管理措施。

3 BIM正向設(shè)計管理與傳統(tǒng)繪圖管理的區(qū)別

3.1 項目策劃

傳統(tǒng)項目大家都較為熟悉，項目策劃都相對簡單，多數(shù)參照都是根據(jù)經(jīng)驗來制定，而對于BIM正向設(shè)計，因為很多設(shè)計手法和理念都與傳統(tǒng)作圖有較大差別，因此對前期的策劃就顯得格外重要，項目策劃包含項目信息、人員安排、時間安排、流程計劃等。

（1）項目的基本信息方面，包含項目建設(shè)單位、位置、規(guī)模、類型、涉及專業(yè)等基本信息，此部分內(nèi)容基本一致。

（2）項目的人員安排方面，傳統(tǒng)做法就是項目總負(fù)責(zé)加上建筑、結(jié)構(gòu)、水、電、空等各專業(yè)設(shè)計人員，而對于BIM正向設(shè)計，有兩種組織方式：第一種和傳統(tǒng)設(shè)計一樣，各專業(yè)設(shè)計人員即為設(shè)計人也為建模人，此種安排的前提各專業(yè)設(shè)計人員均需熟練掌握BIM的相關(guān)軟件，對設(shè)計人員的BIM技術(shù)要求較高，且現(xiàn)實中能熟練掌握BIM的設(shè)計人員較少，人員選擇上也較困難，此種配合方式目前在一些簡單的項目上可以采用，但是在復(fù)雜項目上，采用難度較大，設(shè)計周期長；另一種方式是設(shè)計人配建模員的雙重人員架構(gòu)，設(shè)計人和傳統(tǒng)方式相同，另外增加BIM負(fù)責(zé)人及各BIM的專業(yè)負(fù)責(zé)和模型員（圖1），二者相互配合工作，能實現(xiàn)各自專業(yè)特長的應(yīng)用。

圖1 設(shè)計人配建模員的雙重人員架構(gòu)圖

（3）項目的時間安排上，為滿足業(yè)主的進(jìn)度計劃，尤其是在高周轉(zhuǎn)項目上，短周期出圖是大概率事件，若項目要考慮采用BIM正向設(shè)計來實施，首先要判斷該項目在時間上是否有可實施性，這是很重要的前提，尤其是在設(shè)計人員還沒有熟練掌握BIM正向設(shè)計的全套流程時。確定項目采用正向設(shè)計后，需要將前期的時間預(yù)留充足，并從項目的整個周期來考慮時間安排的合理性，在設(shè)計階段需要留有充足的時間，可以在后期施工計劃和減少變更等方面節(jié)省時間。設(shè)計中的報建環(huán)節(jié)，對圖紙修改調(diào)整的可能性很大，需要預(yù)留修改調(diào)整的工作量及時間。

3.2 流程設(shè)計與管理

項目流程方面，根據(jù)我國現(xiàn)行的圖紙質(zhì)量管理及各地的行政管理辦法，基本按照前期策劃（立項及可研）、方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計等幾個主要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)方式及BIM正向設(shè)計都必須在相關(guān)法規(guī)的要求下進(jìn)行。在具體的實施過程，二者還是有較明顯的區(qū)別。此處暫不考慮立項及可研等方面的策劃，而是具體設(shè)計相關(guān)的策劃開始進(jìn)行逐步對比分析。

3.2.1 方案設(shè)計

方案設(shè)計中涉及到建筑師的多方位思考，落實到圖面的內(nèi)容只是想法的提煉部分，在方案推敲過程中，建筑師會借用各式各樣的軟件，如SU、CAD、Rhino、Revit、Ecotect等各種軟件，形成各式各樣的概念模型，概念模型會不斷的修改調(diào)整，直至概念落地成型，而各種過程模型又可以用來做性能化分析，圖紙和模型的交付沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)具體的項目的表達(dá)需求而定。與傳統(tǒng)方案設(shè)計的過程差別不大，但其概念成果會更加深入，落地性會更強(qiáng)。

3.2.2 初步設(shè)計

初步設(shè)計的重點在于工種配合，傳統(tǒng)方法中配合只用提交平面，各專業(yè)根據(jù)平面提出及落實相關(guān)的條件即可，而BIM正向設(shè)計由于模型的深化速度較傳統(tǒng)方法慢，但精細(xì)程度高，為適應(yīng)各工種配合中的效率，避免不必要的重復(fù)工作，可以采用逐步深化法，分三次配合提資：一模只表達(dá)平面的關(guān)鍵要素，可供各專業(yè)查看即可；二?？蓸?biāo)段外立面的初步內(nèi)容，結(jié)構(gòu)主要梁柱、管井走向等內(nèi)容；三模則表達(dá)一些配合細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)次梁、設(shè)備中大于100的管線模型等，并將模型進(jìn)行初步校對審核。在三次模型完善后，便可根據(jù)作圖標(biāo)準(zhǔn)制作初步設(shè)計圖紙。由于模型的表達(dá)方式和評審需要的圖紙還是有較大的不同，因此需要在BIM策劃階段就制定好模型轉(zhuǎn)換為圖紙的相關(guān)繼續(xù)需求，方便在模型的深化過程中同步完成一些相關(guān)內(nèi)容。

3.2.3 施工圖設(shè)計

施工圖需要用來指導(dǎo)工地實施的圖紙，會增加很多細(xì)節(jié)及大樣。在工種配合方面，方法初步設(shè)計類似，也采用逐步深化法：一模需反映建筑的立面細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件及沉降、管徑大于70的管線等；二模需繪制詳圖，機(jī)構(gòu)開洞、構(gòu)造柱等，機(jī)電需完成管線建模并做綜合管線檢查等；三模需進(jìn)行校對審核等，在此同時檢查各細(xì)節(jié)的碰撞和調(diào)整，并按審查表達(dá)的要求將模型轉(zhuǎn)化為圖紙。傳統(tǒng)圖紙的大樣都是單獨索引繪制的，BIM正向設(shè)計中也可以在模型中建立一些細(xì)節(jié)，但是會導(dǎo)致模型數(shù)據(jù)過多而變慢，降低效率，因此不必在模型中反映所有細(xì)節(jié)，模型還是以平立剖面表達(dá)為主，可以反映一些典型的平面大樣，其余大樣可以引出以二維的方式進(jìn)行表達(dá)。

3.3 協(xié)同管理

上述各設(shè)計階段中，協(xié)同管理是很重要的內(nèi)容。二維協(xié)同是各專業(yè)在每個階段互提條件，在自己專業(yè)的圖紙上進(jìn)行修改調(diào)整，到最后出圖前進(jìn)行各自的校對審核，在上述過程中需要不斷的溝通和逐一修改圖紙，才能盡量減少圖紙錯誤，但對于細(xì)節(jié)的錯誤還是很難發(fā)現(xiàn)。BIM正向設(shè)計是必須要采用三維協(xié)同進(jìn)行設(shè)計，各專業(yè)在同一個模型上進(jìn)行繪圖，對各專業(yè)的修改均需要嚴(yán)格的控制。較好的協(xié)同平臺是必不可少的工具，Revit軟件自身也帶有模型協(xié)同的功能，但僅限于工種配合之間，從ISO管理的角度，需要兼顧到項目管理、圖紙制作、與工地配合、與運維對接等問題（圖2）。目前各大軟件廠商及設(shè)計單位都在此領(lǐng)域進(jìn)行研究和探索。

圖2 基于三維協(xié)同平臺的全過程ISO管理流程圖

3.4 交付管理

傳統(tǒng)方式以藍(lán)圖交付即可，電子圖紙刻碟交付，一般供存檔使用，對電子圖的交付沒有太多的形式和約束；BIM模型的交付，若只采用傳統(tǒng)的紙質(zhì)交付，則嚴(yán)重浪費了BIM模型的工作價值，電子化交付是BIM模型的必要形式，電子化交付的形式也較多，不只是提供一個模型這邊簡單，還需要有展現(xiàn)BIM模型的形式，采用三維協(xié)同管理信息平臺，可以讓BIM模型在業(yè)主、施工單位、監(jiān)理、設(shè)計都能實時查看該平臺，充分發(fā)揮BIM模型的作用。

4 針對BIM正向設(shè)計的ISO過程管理的優(yōu)化點

4.1 需要有針對性的進(jìn)行項目策劃

不同類型的項目采用不同的人員配置，管理流程也可以根據(jù)項目適當(dāng)調(diào)整，不能采用一種形式來管理所有項目，因此在表格管理上需要更加靈活。

表1 傳統(tǒng)設(shè)計與BIM正向設(shè)計ISO管理的區(qū)別

4.2 電子化ISO流程與三維協(xié)同的全程融合

很多設(shè)計院已采用了二維協(xié)同，而三維的實現(xiàn)方式有兩種，一種是和傳統(tǒng)方式類似，借用二維協(xié)同平臺進(jìn)行三維模型的管理，但此種方式還是較為不便，沒有跟隨時代的步伐，需要針對BIM正向設(shè)計進(jìn)行實時的三維協(xié)同，從項目策劃開始，制定好協(xié)同及ISO管理的基礎(chǔ)資料，由于三維協(xié)同的實時性，對于重要的修改內(nèi)容，需要按時間節(jié)點對內(nèi)容修改內(nèi)容進(jìn)行保存并提資，既能告知各專業(yè)設(shè)計人員進(jìn)行的變動，也方便管理留存和校對人員查看。

4.3 根據(jù)不同的需求提交不同的交付成果

BIM的文件也可以進(jìn)行紙質(zhì)圖紙的交付，但主要的成果還是需要通過三維形式展現(xiàn)，才能充分體現(xiàn)BIM模型的價值，因此，對三維交付模型的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)就顯得很重要，不只是一張簽收單即可，技術(shù)上有施工圖審查及相關(guān)部門的審查意見，而模型也需要有相關(guān)的管理表格。如由廣東省建筑設(shè)計研究開發(fā)的裝配式建筑協(xié)同管理系統(tǒng)GDAD-PCMIS（圖3），在交付模型的同時，對WEB端模型重建以實現(xiàn)模型輕量化，通過MySQL數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工、質(zhì)檢等各參與方云協(xié)同，各方在PC端、平板、手機(jī)端均可瀏覽查看。

圖3 GDAD-PCMIS協(xié)同管理平臺

4.4 整體流程及管理表格優(yōu)化

通過以上流程的對比分析，對BIM正向設(shè)計的ISO管理的問題和提升點進(jìn)行了，下面以設(shè)計院常用的ISO管理為例（表1），從管理流程上進(jìn)行系統(tǒng)的對比，找出不同點和優(yōu)化點，對BIM正向設(shè)計的管理過程以及相關(guān)的品質(zhì)有一個提升作用。