BIM的施工過程質(zhì)量控制實(shí)施策略研究

李慶云

摘 要：BIM技術(shù)現(xiàn)正逐步被嘗試應(yīng)用于建筑行業(yè)各領(lǐng)域及階段的管理當(dāng)中，為建筑工程項(xiàng)目的管理提供了一個(gè)新方法。但就當(dāng)前應(yīng)用現(xiàn)狀而言，BIM于施工過程中的應(yīng)用仍處初級(jí)階段，特別是在施工過程當(dāng)中對(duì)于質(zhì)量控制的應(yīng)用，更是少之又少，不利于BIM技術(shù)作用的發(fā)揮。文章闡述了BIM的概念及特征，并就BIM于施工過程質(zhì)量控制實(shí)施提出了相應(yīng)策略，以為同行業(yè)工作者提供若干建議，促進(jìn)建筑行業(yè)施工質(zhì)量控制自動(dòng)化水平的提高。

關(guān)鍵詞：BIM 施工過程 質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）04（b）-0055-02

對(duì)于建筑行業(yè)來說，建筑項(xiàng)目的施工質(zhì)量至關(guān)重要。伴隨我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜，施工要求也越來越高，現(xiàn)建筑項(xiàng)目施工過程當(dāng)中所使用的質(zhì)量控制模式已無法滿足我國現(xiàn)代化建筑行業(yè)發(fā)展的需求。特別是我國建筑行業(yè)工程質(zhì)量，其水平較發(fā)達(dá)國家明顯更低。面對(duì)這樣的情況，就急需一種新技術(shù)、新方法以加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量控制，以保證最終的施工質(zhì)量，促進(jìn)我國建筑行業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。

1 BIM概述

1.1 BIM的概念

BIM，全稱“Building Information Modeling”，即建筑信息模型，最早出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，由21世紀(jì)初正式引入我國。BIM技術(shù)是一種數(shù)字虛擬技術(shù)，其涉及幾何、空間三維、地理信息及各類建筑結(jié)構(gòu)等信息，是一種將實(shí)際生活當(dāng)中即將要建造的建筑物以數(shù)字化的形式進(jìn)行表示的技術(shù)[1]。BIM最初是應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)方面，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展而逐步拓展至建筑施工管理方面，當(dāng)前主要應(yīng)用于成本控制及碰撞檢測方面。其中成本控制是基于項(xiàng)目工程數(shù)據(jù)管理，利用算量和計(jì)價(jià)軟件得以實(shí)現(xiàn)；碰撞檢測是利用三維建模、協(xié)同作業(yè)及虛擬施工來對(duì)各構(gòu)件進(jìn)行檢測，看其是否存在沖突或不一致的情況，以及時(shí)消除碰撞隱患。

1.2 BIM的特征

BIM技術(shù)具以下特征：第一，三維信息模型可視化。BIM三維信息模型的可視化是指通過BIM技術(shù)所構(gòu)建的建筑模型可清楚地看到建筑各構(gòu)件信息。如傳統(tǒng)施工圖紙只能看到建筑的表面結(jié)構(gòu)信息，其真正構(gòu)造形狀基本需靠想象。而利用BIM技術(shù)所建造的建筑模式可清楚地看到建筑內(nèi)的每一個(gè)模型，且此模型不同于3D MAX的渲染效果圖，其建構(gòu)及模型均具可視化，便于各方人員快速獲取其所需要的工程信息。第二，三維信息模型可優(yōu)化。受自身水平及能力的限制，在實(shí)際生活當(dāng)中，各方參與者是無法掌握項(xiàng)目所有信息，致項(xiàng)目施工無法得到很好的優(yōu)化。而利用BIM技術(shù)，可對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營全生命周期進(jìn)行改善，且改善效果要明顯優(yōu)于人為。第三，三維信息模型可模擬。BIM三維信息模型的可模擬性不僅是指其可對(duì)建筑模型進(jìn)行模擬，而且還可模擬很多現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中無法或極少發(fā)生的事件，如模擬太陽日照時(shí)間范圍、模擬燈光節(jié)能、模擬緊急情況人員疏散等，同時(shí)還可利用3D模型結(jié)合項(xiàng)目施工時(shí)間實(shí)現(xiàn)4D模擬施工，以優(yōu)化施工方案[2]。第四，屬多應(yīng)用軟件。BIM不僅僅是對(duì)實(shí)際建筑模型的一個(gè)數(shù)字化反映，其還可實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的碰撞檢查、4D模擬、質(zhì)量控制、結(jié)構(gòu)分析、設(shè)施管理、設(shè)備建模等，是一個(gè)多應(yīng)用型的軟件，可實(shí)現(xiàn)各類軟件與信息的互用。

2 BIM的施工過程質(zhì)量控制實(shí)施策略

2.1 BIM基礎(chǔ)模型的建立

BIM基礎(chǔ)模型的建立是利用BIM實(shí)現(xiàn)施工過程中質(zhì)量控制的首要步驟。Revit軟件雖廣泛應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)，但其可用于施工階段管理的軟件較少。當(dāng)前國內(nèi)用于建立施工階段模型的軟件主要是魯班公司所研發(fā)的Luban BIM軟件，其包含了一整套BIM體系軟件，可直接利用設(shè)計(jì)階段所建造的模型進(jìn)行修改和添加，以形成施工階段的模型，或是直接依圖紙建立核心模型。

2.2 施工過程事前質(zhì)量控制

BIM在事前質(zhì)量控制中的實(shí)施主要是指基于BIM參數(shù)化模型的碰撞檢查和模型瀏覽等，有利于全面了解施工圖紙，并便于各方人員進(jìn)行溝通和交流。傳統(tǒng)圖紙會(huì)審是于2D基礎(chǔ)上將會(huì)審所發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)問題整理成文提交至設(shè)計(jì)院進(jìn)行處理，此方式不僅需耗費(fèi)大量時(shí)間來等待結(jié)果，而且檢查錯(cuò)誤的效率較低，還會(huì)因信息溝通不及時(shí)產(chǎn)生各種矛盾和問題。利用BIM技術(shù)可直接將設(shè)計(jì)方案中的各類平面圖、剖面圖、立面圖及文字表述等信息以3D模型的形式表現(xiàn)出來，各部門人員對(duì)圖紙一目了然，既能看懂模型，又能直觀地看到建筑施工完成后的效果，便于施工的開展。同時(shí)，通過BIM平臺(tái)，各方人員還可參與討論并提出自身意見，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)當(dāng)中可能存在的問題，以提高方案設(shè)計(jì)水平和項(xiàng)目質(zhì)量。如Luban BIM在進(jìn)行碰撞檢查時(shí)，可將鋼筋、結(jié)構(gòu)及機(jī)電等專業(yè)的BIM模型關(guān)聯(lián)到同一模型下，只要選擇碰撞檢查圖元類型，軟件即會(huì)自動(dòng)于三維空間中實(shí)施模型檢查，以發(fā)現(xiàn)利用傳統(tǒng)施工過程質(zhì)量控制軟件所不能或難以發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤和問題。

2.3 施工過程事中質(zhì)量控制

BIM于施工過程當(dāng)中的事中質(zhì)量控制實(shí)施主要體現(xiàn)在兩方面：一方面是基于BIM的參數(shù)化模型，針對(duì)施工工藝及施工現(xiàn)場布置實(shí)施模擬，并配合相應(yīng)的施工技術(shù)交底，以優(yōu)化施工方案。如混凝土柱的建造，其工序相對(duì)復(fù)雜，包括模板安裝、鋼筋結(jié)扎、混凝土澆筑、模板拆除等，各項(xiàng)工序的完成都需綜合考慮作業(yè)時(shí)間及作業(yè)空間[3]，利用BIM系統(tǒng)的4D模擬可將混凝土柱建造的各工序都一一模擬出來，以編制出科學(xué)、合理的施工工藝順序，并將各工序活動(dòng)進(jìn)行細(xì)化，保證實(shí)際施工的可行性。部分還可利用明細(xì)表給施工材料的用量提供指導(dǎo)，以對(duì)施工工藝、施工工藝間的交接及施工技術(shù)質(zhì)量進(jìn)行控制；另一方面是基于BIM的參數(shù)化模型，于后臺(tái)利用模型生成各個(gè)構(gòu)建的二維碼，并將此二維碼附著于前端對(duì)應(yīng)構(gòu)件或設(shè)備上，然后特別使用物聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)，如手機(jī)、Ipad等掃描二維碼，即可獲取施工現(xiàn)場圖片及其動(dòng)態(tài)信息，同時(shí)還可利用各類移動(dòng)通信工具實(shí)現(xiàn)各方通話，以及時(shí)解決施工過程當(dāng)中所存在的質(zhì)量問題，取得良好質(zhì)量控制效果。

2.4 施工過程事后質(zhì)量控制

針對(duì)過程當(dāng)中所產(chǎn)生的各類質(zhì)量信息數(shù)據(jù)，可于后臺(tái)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行集成，并將所集成的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、存儲(chǔ)，從而形成一個(gè)BIM模型數(shù)據(jù)庫。此數(shù)據(jù)庫包含了整個(gè)過程當(dāng)中的所有數(shù)據(jù)信息，如施工圖紙、施工合同、各施工階段的具體情況、施工質(zhì)量等，相關(guān)管理人員可隨時(shí)調(diào)用所需數(shù)據(jù)，或是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。如在施工完成之后，可調(diào)取施工質(zhì)量信息，以對(duì)建筑施工質(zhì)量進(jìn)行分析，一方面有利于發(fā)現(xiàn)施工過程當(dāng)中可能存在的質(zhì)量安全隱患，并采取有效的處理措施；另一方面還可為竣工驗(yàn)收提供相應(yīng)信息及資料，便于驗(yàn)收的順利進(jìn)行，有效節(jié)約驗(yàn)收時(shí)間，提高驗(yàn)收效率。

3 結(jié)語

總而言之，BIM技術(shù)在建筑工程施工當(dāng)中對(duì)于人員、施工材料及價(jià)格、施工環(huán)境和方法方面的控制均具明顯優(yōu)勢，其應(yīng)用不僅提高了建筑施工的效率，而且也提高了建筑施工的質(zhì)量，對(duì)于促進(jìn)建筑工程施工質(zhì)量控制的自動(dòng)化管理具非常重要的意義。因此，在實(shí)際工作當(dāng)中，應(yīng)重視BIM技術(shù)的應(yīng)用，并熟練掌握其操作方法，以充分發(fā)揮BIM技術(shù)對(duì)于提高施工過程當(dāng)中質(zhì)量控制水平的作用。

參考文獻(xiàn)

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[2] 崔珺.基于BIM技術(shù)的施工過程質(zhì)量控制分析[J].工程建設(shè)，2016，48（5）：83-86.

[3] 丁奕之，謝基海.BIM在工程質(zhì)量控制中的應(yīng)用分析[J].江西建材，2015（24）：89.