BIM技術(shù)在建筑工程質(zhì)量管理中的應(yīng)用探究

任海峰

（山西三建集團(tuán)有限公司 山西太原 030024）

1 BIM技術(shù)的概述

BIM為建筑信息模型（Building Information Modeling）的英文簡稱，其從一般意義上講依托于3D技術(shù)，同時(shí)結(jié)合建筑工程項(xiàng)目運(yùn)行所涉及的全部信息，在此基礎(chǔ)上建立起的一種具有數(shù)字信息仿真功能的現(xiàn)代化工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)模型。BIM技術(shù)以最大限度的滿足建筑工程集成化與信息化發(fā)展需求為主要目的，同時(shí)在具體應(yīng)用過程中表現(xiàn)出高度優(yōu)化性、協(xié)調(diào)性與仿真性等特點(diǎn)。除此之外，BIM技術(shù)在房建工程施工管理中的實(shí)時(shí)應(yīng)用還可有效促進(jìn)施工技術(shù)與管理水平的提升與發(fā)展，避免質(zhì)量管理過程中出現(xiàn)信息孤島或信息斷層問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑施工企業(yè)管理水平與生產(chǎn)能力（施工質(zhì)量）的綜合提升。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 交互共享的信息模式

傳統(tǒng)模式下，建筑工程對(duì)于質(zhì)量資料的管理一般多為圖紙記錄形式，其不僅使保存與查詢過程變得繁瑣，同時(shí)也因工作量較大而降低了管理效率?；诮ㄖこ虒I(yè)化要求較高與業(yè)主參與程度較低等特征的分析，BIM技術(shù)的應(yīng)用可對(duì)工程項(xiàng)目信息實(shí)現(xiàn)直觀、簡潔的表達(dá)，其不僅包含了工程項(xiàng)目的整體信息，同時(shí)也形成了局部與各層次間具有相互聯(lián)系、信息交換功能且信息量龐大的數(shù)字模型，以此有效避免了“信息孤島”現(xiàn)象的發(fā)生，促使工程項(xiàng)目參與各方均可參與到施工質(zhì)量控制任務(wù)中，使管理過程更加全面。

2.2 項(xiàng)目集成管理

IPD項(xiàng)目集成交付模式為BIM技術(shù)項(xiàng)目管理的主要模式，該模式的應(yīng)用可使工程項(xiàng)目相關(guān)方對(duì)工程設(shè)計(jì)與管理做到協(xié)同管控，進(jìn)而對(duì)各個(gè)階段的質(zhì)量控制要點(diǎn)實(shí)現(xiàn)更好的把握。

2.3 全面信息記錄

在對(duì)施工材料、施工人員與機(jī)械設(shè)備等項(xiàng)目信息進(jìn)行存儲(chǔ)與管理后，BIM模型可對(duì)現(xiàn)場產(chǎn)品的合格性以市場信息為結(jié)合進(jìn)行綜合判定，表現(xiàn)出極高的可視化程度和方便快捷的信息查詢與核對(duì)過程，使管理效率得到大幅提升。

2.4 （4D）虛擬施工

基于3D模擬技術(shù)的應(yīng)用與施工時(shí)間等信息參數(shù)的融入，促使BIM技術(shù)對(duì)施工過程實(shí)現(xiàn)了4D虛擬功能，進(jìn)而可模擬施工順序與施工組織，分析與識(shí)別施工過程質(zhì)量控制要點(diǎn)與薄弱環(huán)節(jié)（易發(fā)生質(zhì)量問題處），以此具有針對(duì)性的做好事先防范與控制措施，減小質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)概率，對(duì)施工質(zhì)量實(shí)現(xiàn)事前控制。

3 BIM技術(shù)在建筑工程質(zhì)量控制中的應(yīng)用

3.1 事前控制

施工準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制即為事前質(zhì)量控制。在施工準(zhǔn)備階段引入BIM技術(shù)后，可將BIM模型在施工之前快速準(zhǔn)確的建立，作為BIM技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，由于建筑信息模型中含施工所需的大量信息（如材料材質(zhì)和構(gòu)件類型、尺寸及屬性等），因此建模質(zhì)量的好壞對(duì)后期的應(yīng)用效果有著直接的影響。工程項(xiàng)目施工前，通過BIM模型模擬化與可視化功能的應(yīng)用可將工程全項(xiàng)目在管理與操作人員面前以類似培訓(xùn)的方式全面展示，使其對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)進(jìn)行更加直觀的了解與掌握，豐富了人員視覺觀，對(duì)項(xiàng)目質(zhì)感得到了提升；對(duì)于項(xiàng)目施工計(jì)劃與質(zhì)量目標(biāo)的制定，在對(duì)BIM虛擬施工與漫游應(yīng)用的同時(shí)以PDCA循環(huán)為結(jié)合，對(duì)編制方案實(shí)施選定及優(yōu)化，確保施工力量全面規(guī)劃與安排，優(yōu)化施工平面布置和組織物質(zhì)供應(yīng)，與此同時(shí)，在施工任務(wù)、計(jì)劃、進(jìn)度、質(zhì)量以及施工條件等方面，也讓管理與操作人員實(shí)現(xiàn)了自我明確；對(duì)于材料選擇與進(jìn)場的控制，通過BIM建立的材料和廠家數(shù)據(jù)庫，同時(shí)結(jié)合條碼掃面技術(shù)實(shí)現(xiàn)了信息化管理；應(yīng)用BIM的碰撞檢查，可對(duì)不同專業(yè)間（如暖通、電氣、建筑、消防等）的沖突在施工前進(jìn)行快速檢查，將二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中存在問題提前發(fā)現(xiàn)并采取措施，以設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化來降低返工風(fēng)險(xiǎn)，促使施工過程順利、保質(zhì)進(jìn)行。

3.2 事中控制

施工過程利用BIM技術(shù)實(shí)施質(zhì)量控制，對(duì)現(xiàn)場施工可通過BIM模型進(jìn)行直接指導(dǎo)，利用平板電腦（或手機(jī)）和測量軟件對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)測實(shí)量、模型對(duì)比、工程資料現(xiàn)場查閱、工程量變更快速評(píng)估等手段提高項(xiàng)目的現(xiàn)場管理效率，擺脫過去現(xiàn)場查閱資料不方便、信息不能及時(shí)反饋的不利局面，為施工現(xiàn)場的有序進(jìn)行提供全方位的服務(wù)。同時(shí)，在施工過程中將模擬施工過程與實(shí)際施工過程進(jìn)行對(duì)比，并結(jié)合PDCA循環(huán)對(duì)施工過程的施工工藝進(jìn)行控制與管理，也可以對(duì)具體施工中質(zhì)量控制點(diǎn)、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)等進(jìn)行控制，如對(duì)管線綜合、預(yù)留洞口等。

施工過程中，應(yīng)用BIM技術(shù)的4D、5D動(dòng)態(tài)資源管理，對(duì)施工過程中的人、材料、機(jī)械、資金等進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。在施工動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制控，對(duì)于每一項(xiàng)工作從完成到結(jié)束都是通過PDCA循環(huán)進(jìn)行控制的，其中對(duì)單項(xiàng)工作的檢查工作（Check）環(huán)節(jié)，可以用基于BIM的激光點(diǎn)云掃描、RFID射頻識(shí)別、超聲波和非金屬超聲波檢測等技術(shù)，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢查、控制、記錄等工作。

除此之外，BIM技術(shù)在施工過程的質(zhì)量控制還體現(xiàn)在對(duì)工程項(xiàng)目的質(zhì)量信息的管理。傳統(tǒng)施工現(xiàn)場質(zhì)量信息的采集主要通過人工手動(dòng)進(jìn)行記錄，但是在BIM技術(shù)條件下，通過手機(jī)、ipad等智能移動(dòng)端對(duì)施工過程中的質(zhì)量信息進(jìn)行拍照采集，并通過網(wǎng)絡(luò)將信息實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)中，并對(duì)質(zhì)量信息與BIM模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，對(duì)出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行對(duì)比分析，確保工程質(zhì)量信息的真實(shí)性、可用性；還可以利用視頻影像技術(shù)和掃描技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄等。

3.3 事后控制

應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行事后工程質(zhì)量控制，主要體現(xiàn)在對(duì)于已經(jīng)實(shí)際發(fā)生的質(zhì)量問題，在BIM模型中進(jìn)行標(biāo)注，分析原因，采取補(bǔ)救措施，在分析和補(bǔ)救時(shí)可以充分應(yīng)用BIM的可視化和BIM模型的信息化。應(yīng)用BIM及其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行收集、分析、處理、及儲(chǔ)存發(fā)生質(zhì)量問題部位的相關(guān)資料，積累處理相似問題的經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合BIM技術(shù)的特點(diǎn)和一些先進(jìn)的質(zhì)量檢測法（例如：激光掃描、RFID射頻識(shí)別、超聲波和非金屬超聲波檢測等技術(shù)），可用于事后的質(zhì)量監(jiān)控，形成評(píng)估報(bào)告。

通過處理信息從時(shí)間、空間和分部分項(xiàng)等方面對(duì)工程質(zhì)量對(duì)比進(jìn)行分析，以期提早發(fā)現(xiàn)、分析、和解決工程質(zhì)量問題，形成工程質(zhì)量控制的寶貴經(jīng)驗(yàn)。利用BIM技術(shù)將采集到的工程質(zhì)量驗(yàn)收記錄、報(bào)審文件、審查文件、變更文件、抽查、巡視檢查、旁站監(jiān)督記錄、指令文件等，利用BIM技術(shù)生成、提交及審核電子質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告和技術(shù)文件等，避免了翻閱和查找大量紙質(zhì)圖紙和文件，提升工作效率。

4 結(jié)語（BIM技術(shù)的發(fā)展建議）

（1）政府帶頭，大力推廣BIM技術(shù)的應(yīng)用與研究，同時(shí)對(duì)BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)積極參與，促使BIM技術(shù)的應(yīng)用體質(zhì)與規(guī)范得到完善。除此之外，將BIM技術(shù)作為相關(guān)執(zhí)業(yè)資格證書考試與繼續(xù)教育培訓(xùn)的關(guān)鍵性內(nèi)容，并以開設(shè)BIM相關(guān)專業(yè)的形式在高等院?；蚵殬I(yè)技術(shù)學(xué)院進(jìn)行專業(yè)化人才培養(yǎng)。

（2）對(duì)于BIM軟件的開發(fā)，由于開發(fā)商通常僅以自身所在領(lǐng)域?qū)崨r為依據(jù)，對(duì)其他領(lǐng)域兼容性并未實(shí)時(shí)考慮，因此極易造成不同BIM軟件間出現(xiàn)交互性較差的弊端，致使BIM軟件的與應(yīng)用缺乏一定的交互性。因此對(duì)于BIM軟件的研發(fā)應(yīng)以技術(shù)應(yīng)用層面為依據(jù)對(duì)其接口設(shè)計(jì)與構(gòu)架功能需不斷完善。

（3）建筑企業(yè)應(yīng)正確認(rèn)識(shí)BIM技術(shù)的巨大優(yōu)勢與行業(yè)潛力，積極轉(zhuǎn)變思維模式，重視新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用人才的培養(yǎng)，同時(shí)結(jié)合自身實(shí)況，對(duì)BIM管理模式實(shí)施積極探索，使其信息與協(xié)同管理效能得到充分發(fā)揮，進(jìn)而更好的服務(wù)于企業(yè)管理與施工質(zhì)量控制。