基于BIM的施工過程質(zhì)量控制研究

湯志強(qiáng)

【摘要】隨著建筑信息模型（BIM）技術(shù)的日益成熟，在建筑行業(yè)中發(fā)揮的作用越發(fā)的顯著，因而越來越多的工程項目將該項技術(shù)應(yīng)用到建設(shè)當(dāng)中，成為了當(dāng)前建筑領(lǐng)域的一個熱門話題。本文分析了當(dāng)前工程項目質(zhì)量控制現(xiàn)狀，闡述了BIM應(yīng)用到施工項目中的開展質(zhì)量控制的優(yōu)勢，并分別從事前質(zhì)量控制、事中質(zhì)量控制及事后質(zhì)量控制三個方面闡述了BIM技術(shù)在施工質(zhì)量控制中的路徑。

【關(guān)鍵詞】BIM；施工過程；質(zhì)量控制

1、工程項目質(zhì)量控制現(xiàn)狀

伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國建筑行業(yè)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展機(jī)遇，建筑行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)的比重也在不斷的提升，但是建筑行業(yè)的增長方式并沒有得到根本改變，粗放型管理仍占主導(dǎo)地位，建筑過程中所造成的能源浪費(fèi)成為阻礙建筑業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。同時，建筑信息化還在起步階段。雖然近些年來我國建筑業(yè)信息化技術(shù)得到小范圍應(yīng)用，但整體還處于初級發(fā)展水平。在現(xiàn)如今的國內(nèi)施工水平上，無論是國有建筑施工企業(yè)還是民營建筑施工企業(yè)，都確實(shí)或多或少的存在著一些質(zhì)量控制方面的問題。在傳統(tǒng)工程施工過程當(dāng)中，現(xiàn)場施工人員有時候特別注重以往的施工經(jīng)驗(yàn)，對工程中出現(xiàn)的每一個關(guān)鍵工序的特殊性的質(zhì)量控制沒有足夠的了解。由于工序分析的缺乏，對在施工后的項目總結(jié)也不能及時跟上，造成可能帶來一系列的質(zhì)量問題。即使在現(xiàn)場有時候會發(fā)現(xiàn)施工中的一些問題，但往往沒有采取解決方法來有效的給予解決，在一定程度上的造成了質(zhì)量安全問題。

2、BIM在施工質(zhì)量控制方面的優(yōu)勢

2.1碰撞檢查，減少返工

BIM最直觀的特點(diǎn)在于三維可視化，利用BIM的三維技術(shù)在施工前期、中期進(jìn)行碰撞檢查，可以提前發(fā)現(xiàn)圖紙中的問題，將碰撞點(diǎn)盡早地反饋給設(shè)計人員，使施工圖紙切實(shí)符合施工操作的要求，從而避免施工過程中的設(shè)計變更甚至是返工等情況。對于在施工過程中可能出現(xiàn)的問題有著更直觀的了解，進(jìn)而有利于優(yōu)化施工方案，減少施工成本與時間。

2.2模擬施工，有效協(xié)同

BIM模型是對未來真實(shí)建筑的高度仿真，應(yīng)用BIM模型可以使土建、機(jī)電、給排水等施工單位對建筑過程中的重難點(diǎn)有著清晰地認(rèn)識，提前發(fā)現(xiàn)施工中可能遇到的問題，并進(jìn)行預(yù)演，從而提高協(xié)同效率，加快施工進(jìn)度，確保工程建設(shè)質(zhì)量。

2.3三維渲染，宣傳展示

可視化及三維動畫是BIM模型的顯著優(yōu)勢，通過三維動畫的渲染，能夠?qū)崿F(xiàn)施工方案的直觀呈現(xiàn)，及時發(fā)現(xiàn)施工方案中存在的缺陷，從而適時調(diào)整、優(yōu)化施工方案。利用已經(jīng)建立的模型，能夠快速的統(tǒng)計施工現(xiàn)場的建筑材料，及時掌握施工動態(tài)，提高各工序的配合程度，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化施工。

3、BIM技術(shù)在施工質(zhì)量控制中的應(yīng)用

3.1事前質(zhì)量控制

施工圖是工程的施工依據(jù)，施工圖紙的質(zhì)量從根本上決定了施工的質(zhì)量。圖紙會審的目標(biāo)是是想讓施工單位能在施工前了解圖紙的設(shè)計特點(diǎn)、看懂圖紙、了解施工的特點(diǎn)和復(fù)雜度，并且可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計失誤，并且及時進(jìn)行修正，同時也能發(fā)現(xiàn)設(shè)計中出現(xiàn)的技術(shù)難題以便及時商討出解決方案，以消除施工前的圖紙問題。傳統(tǒng)2D圖紙審圖流程為：設(shè)計單位根據(jù)建設(shè)單位的要求，設(shè)計出相應(yīng)的建筑圖紙，之后由建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計單位及監(jiān)理單位對圖紙進(jìn)行會審，發(fā)現(xiàn)圖紙中存在的問題，之后設(shè)計單位再根據(jù)施工單位等提出的意見對圖紙進(jìn)行完善，這一過程中由于設(shè)計院土建、給排水、電力等專業(yè)的圖紙是單獨(dú)設(shè)計的，設(shè)計人員考慮問題的角度不同，專業(yè)知識存在著不同程度的局限性，導(dǎo)致設(shè)計出的圖紙可能存在機(jī)電與管道、機(jī)電與結(jié)構(gòu)等碰撞的缺陷，而施工單位、監(jiān)理單位等各方又僅憑借經(jīng)驗(yàn)和想象來判斷所設(shè)計的圖紙中管道的位置是否恰當(dāng)，各樓層設(shè)置的設(shè)備數(shù)量是否合理，能否發(fā)揮應(yīng)用的功效等，從而導(dǎo)致爭論的產(chǎn)生?；贐IM技術(shù)的模型則在建立的過程中，充分利用BIM三維特點(diǎn)和云檢查大數(shù)據(jù)后臺的檢查能力，將設(shè)計圖紙由平面轉(zhuǎn)換成立體模型，甚至可以導(dǎo)出樓層平面、剖面和立面，如實(shí)的顯示實(shí)際設(shè)備布置和管線排布情況，這樣即使不具備工程專業(yè)背景的人員，都能參與其中，工程團(tuán)隊各方進(jìn)而能夠給予較多正面的需求意見，將設(shè)計變更控制在施工之前。

3.2事中質(zhì)量控制

現(xiàn)場施工階段的質(zhì)量控制是整個質(zhì)量控制階段最為重要的一環(huán)，因?yàn)檫@關(guān)乎整個工程質(zhì)量的命脈。施工人員對項目本身的了解程度直接影響著工程質(zhì)量，面對著日趨復(fù)雜的建筑項目，單純用傳統(tǒng)圖紙進(jìn)行交底與溝通已有相當(dāng)難度。運(yùn)用BIM技術(shù)輔助現(xiàn)場施工，對施工中的人、財、物信息流動過程進(jìn)行全真環(huán)境的三維模擬，并在模型中標(biāo)注相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，基于BIM模型，結(jié)合施工組織計劃進(jìn)行預(yù)演，可將大體積混凝土施工過程、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)鋼筋排布、模板支設(shè)等施工工藝進(jìn)行虛擬施工，研究方案的可行性。施工前給施工班組直觀查看施工完成后的情況，進(jìn)行三維虛擬交底，提醒施工人員在施工過程中需要注意的事項，從而控制每一道工序的施工質(zhì)量。對于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)通過4D虛擬模型界面進(jìn)行4D施工工序模擬，不斷優(yōu)化施工方案，從而使該節(jié)點(diǎn)采用合理的施工順序，集成所有參與人員，通過例會和現(xiàn)場方便地進(jìn)行施工技術(shù)動畫交底和培訓(xùn)，并結(jié)合局部三維圖、節(jié)點(diǎn)詳圖進(jìn)行說明，從而使施工班組能夠準(zhǔn)確的施工，保證了節(jié)點(diǎn)部位的施工質(zhì)量。

3.3事后質(zhì)量控制

建筑工程施工過程質(zhì)量的事后控制一方面是對建筑工程實(shí)施過程的已經(jīng)成形的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量控制和另一方面是進(jìn)行工程的竣工驗(yàn)收質(zhì)量控制。竣工結(jié)算是工程事后控制中最重要的事。影響著竣工結(jié)算質(zhì)量的因素有工程資料的儲存、分享的方法。在竣工階段，施工單位的BIM專業(yè)技術(shù)人員可以針對設(shè)計交付的BIM施工模型，變更和技術(shù)核定單的要求。根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，實(shí)時更新BIM施工模型，并且制定BIM竣工模型。因此BIM竣工模型在一方面具有接下來交付運(yùn)營管理價值，能夠體現(xiàn)BIM的全生命周期的價值；另一方面，和傳統(tǒng)的竣工圖比較，BIM竣工模型更能準(zhǔn)確地反應(yīng)最終產(chǎn)品的真實(shí)性，便于控制文檔質(zhì)量、政府監(jiān)管及建筑使用過程中的維護(hù)，更精細(xì)化的事后控制。

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