基于BIM技術(shù)的建筑工程質(zhì)量控制管理研究

【摘要】現(xiàn)階段，隨著社會的發(fā)展，我國的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也有了很大的進步。目前我國的建筑企業(yè)單位，對于工程造價的管理與控制工作相當(dāng)重視。并且為了滿足工程造價管理方面的需求，引進了一種被稱為“BIM”的新技術(shù)，旨在通過這種高新技術(shù)來實現(xiàn)工程造價的精細化管理工作。由于建筑工程項目的造價管理工作，直接影響整個建筑工程的施工工期和建筑完成質(zhì)量，故需要加強對工程施工質(zhì)量的控制。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；建筑工程；質(zhì)量控制；管理研究

建筑工程的質(zhì)量管理關(guān)乎到整個項目的推進速度和驗收效果，同時也是建筑領(lǐng)域有效合理的進行成本管理和進度管理的有效環(huán)節(jié)。以往，我國建筑領(lǐng)域過多的追求經(jīng)濟效益和建筑進度，而忽略了建筑施工過程中的工程質(zhì)量管理，因此發(fā)生了較多的建筑事件，直接導(dǎo)致了建筑工程質(zhì)量管理技術(shù)水平的落后。建筑領(lǐng)域具有與其他領(lǐng)域不同的行業(yè)特點，且其質(zhì)量管理水平與其他領(lǐng)域也存在較大差距，因此如何將施工技術(shù)與工程質(zhì)量管理水平緊密結(jié)合起來，實現(xiàn)建筑施工數(shù)據(jù)的實時分享，顯得尤為重要。鑒于此發(fā)展背景，BIM建模技術(shù)應(yīng)運而生，其利用計算機技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，構(gòu)建了三維立體的建筑施工數(shù)據(jù)模型化系統(tǒng)，能夠有效的解決工程質(zhì)量管理過程中的質(zhì)量問題，從而提升建筑工程施工的效率。

1、BIM技術(shù)概述

為有效獲得建筑結(jié)構(gòu)的施工信息，需要建筑施工人員從各種渠道搜集相關(guān)的建筑施工管理數(shù)據(jù)，這樣給整個施工工作效率大打折扣，為能夠提升建筑施工的有效性，縮短整個建筑施工周期，提高施工單位的收益，BIM技術(shù)應(yīng)運而生，且其應(yīng)用得到了很好的效果。從建筑施工管理BIM技術(shù)的定義層面分析，BIM技術(shù)指的是借助計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將所要施工的建筑結(jié)構(gòu)按照確定好的數(shù)據(jù)信息進行建筑信息模型的建立，更好的指導(dǎo)建筑施工過程的有效開展。隨著計算機信息技術(shù)的推陳出新，各領(lǐng)域都在滲透數(shù)字化技術(shù)，建筑領(lǐng)域也不例外，BIM技術(shù)就是典型的數(shù)字化技術(shù)之一，其在建筑施工工程質(zhì)量管理領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣泛。BIM模型是一個具有豐富工程數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，可以直接分析模型中創(chuàng)建的組件，實現(xiàn)工程信息和設(shè)計方案的一致性，解決手動統(tǒng)計容易出錯的可能性。在舊房改造中，建立模型時，可以通過Revit軟件中的詳細列表功能統(tǒng)計門窗信息，并在模型中添加或修改窗口，統(tǒng)計表可以根據(jù)模型的變化實時自動更新。同樣，該軟件還可以統(tǒng)計其他木質(zhì)組件系列，在老房子建筑中常見的木梁，斗拱，木地板可以包含在統(tǒng)計范圍內(nèi)，在舊房改造過程中，通常需要單獨計算不同的損壞部件并將其與正常部件區(qū)分開。這可以使用Revit軟件中的關(guān)鍵字或帶注釋的列表來完成，當(dāng)多個類型的組件具有相同的特征時，我們首先在每個組件的屬性列表中注釋損壞，然后在統(tǒng)計表中描述注釋信息，最后在統(tǒng)計選項卡中使用過濾器功能，對不同類型構(gòu)件的構(gòu)造進行單獨統(tǒng)計。除了使用文本創(chuàng)建之外，還可以通過編號數(shù)據(jù)和樓層位置創(chuàng)建過濾器列表，因此在不同的構(gòu)造中可以靈活地對組件條件進行自動統(tǒng)計列表。

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)用可對工程項目信息實現(xiàn)直觀、簡潔的表達，其不僅包含了工程項目的整體信息，同時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項目集成管理

IPD項目集成交付模式為BIM技術(shù)項目管理的主要模式，該模式的應(yīng)用可使工程項目相關(guān)方對工程設(shè)計與管理做到協(xié)同管控，進而對各個階段的質(zhì)量控制要點實現(xiàn)更好的把握。

2.3全面信息記錄

在對施工材料、施工人員與機械設(shè)備等項目信息進行存儲與管理后，BIM模型可對現(xiàn)場產(chǎn)品的合格性以市場信息為結(jié)合進行綜合判定，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)用與施工時間等信息參數(shù)的融入，促使BIM技術(shù)對施工過程實現(xiàn)了4D虛擬功能，進而可模擬施工順序與施工組織，分析與識別施工過程質(zhì)量控制要點與薄弱環(huán)節(jié)（易發(fā)生質(zhì)量問題處），以此具有針對性的做好事先防范與控制措施，減小質(zhì)量風(fēng)險概率，對施工質(zhì)量實現(xiàn)事前控制。

3、基于BIM技術(shù)的建筑工程質(zhì)量管理的優(yōu)化措施

3.1 BIM建模設(shè)計

為了在建筑工程質(zhì)量監(jiān)管中有效運用BIM技術(shù)，需做好BIM建模設(shè)計。其中，在技術(shù)準(zhǔn)備階段，主要是依據(jù)工程施工合同、施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、設(shè)計文件等制定BIM實施方案。在圖紙審核階段，主要是請設(shè)計方會審圖紙，科學(xué)判斷圖紙設(shè)計中是否存在重大缺陷。待圖紙審核完畢之后，對建筑工程中公共走廊、電梯前室等進行剖面的二維綜合預(yù)排布，避免BIM建模后有較大改動量。在BIM建模和深化設(shè)計階段，主要是遵從先地下后地上，先結(jié)構(gòu)后裝修的原則分專業(yè)、分部位進行BIM建模。之后，整合混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、裝飾等若干個部位的模型，準(zhǔn)確分析BIM模型整體效果是否最優(yōu)。再整合電氣、通風(fēng)空調(diào)、給排水等專業(yè)模型，準(zhǔn)確分析管道綜合排布是否合理。當(dāng)BIM模型總體方案達到最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)以后，碰撞檢查建筑工程各個部分施工，一旦發(fā)生質(zhì)量問題，及時更改設(shè)計。在BIM模型審核階段，主要是依據(jù)規(guī)范要求和項目實際情況檢查BIM模型總體方案，避免出現(xiàn)模型與施工現(xiàn)場“兩張皮”現(xiàn)象，高效指導(dǎo)建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作。

3.2基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量控制

基于BIM技術(shù)的建筑工程質(zhì)量監(jiān)管要遵從事前、事中、事后控制原則。在事前，主要是依據(jù)圖紙設(shè)計優(yōu)化BIM模型，借助BIM模型模擬功能形成施工方案，在施工方案虛擬交底基礎(chǔ)上進行各個部位的深化設(shè)計與碰撞檢查。包括砌筑結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、機電安裝等等，模擬論證施工方案是否可行，進而確定各復(fù)雜施工區(qū)域的專業(yè)施工順序，明確施工工藝流程，避免違規(guī)操作和圖紙設(shè)計不合理等問題影響建筑工程整體質(zhì)量。在事中階段，應(yīng)借助BIM模型模擬功能制作實物樣板，確定建筑工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，再利用BIM技術(shù)檢查問題，完成新的設(shè)計變更。在事后階段，可借助BIM模型模擬機電系統(tǒng)等的調(diào)試，并以實體三維掃描和BIM模型對比方式，準(zhǔn)確驗收建筑工程質(zhì)量，高效監(jiān)督建筑工程施工中質(zhì)量問題。除此之外，在整個建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作中，監(jiān)理人員和質(zhì)量管理人員可借助手機和瀏覽器，實時查看BIM模型，對BIM模型進行質(zhì)量巡檢，及時發(fā)現(xiàn)問題，安排整改。

3.3施工過程管理

工程施工過程管理主要分為兩個方面。一是工程技術(shù)管理規(guī)劃。BIM技術(shù)應(yīng)用可利用數(shù)據(jù)管理平臺，對施工管理工程進行合理化設(shè)置，并提高工程管理效益，從工程設(shè)計方案方面獲取相關(guān)的工程項目信息，安排有關(guān)技術(shù)人員定期的進行技術(shù)檢測，確保各項施工項目管理規(guī)劃的合理性，充分發(fā)揮工程施工過程管理的實際作用。二是工程施工的監(jiān)控管理。該階段主要優(yōu)勢在于能夠更為有效的對工程施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行實時掌握，并分析信息內(nèi)容，及時的對相關(guān)施工管理問題進行調(diào)整，使其符合工程建設(shè)施工的基本需要，通過BIM技術(shù)管理實現(xiàn)對施工細節(jié)的控制，提高施工工程過程管理的實際可靠性與安全性。

3.4工程進度管理

工程進度管理的目的在于提高工程施工進度，確保各項工程施工項目均可在預(yù)期內(nèi)完成，從而降低工程施工資源浪費，控制施工成本。BIM技術(shù)在工程進度管理方面的主要優(yōu)勢在于，通過WBS模板編輯實現(xiàn)工程模擬，提高計劃安排速度及技術(shù)安排合理性，并與各施工階段保持一致。同時將工程進度信息進行分類，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，對部分工程項目做一定的調(diào)控，從而使工程施工管理能夠在有限的時間內(nèi)發(fā)揮出最大價值。BIM技術(shù)應(yīng)用主要構(gòu)成為3D動態(tài)圖像，所以在技術(shù)應(yīng)用方面，可以在較短時間內(nèi)實現(xiàn)工程管理規(guī)劃的制定，從工程設(shè)計、工程施工及工程驗收等多個維度對工程施工進度進行提升。

3.5事后控制

應(yīng)用BIM技術(shù)進行事后工程質(zhì)量控制，主要體現(xiàn)在對于已經(jīng)實際發(fā)生的質(zhì)量問題，在BIM模型中進行標(biāo)注，分析原因，采取補救措施，在分析和補救時可以充分應(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)進行收集、分析、處理、及儲存發(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。結(jié)合BIM技術(shù)的特點和一些先進的質(zhì)量檢測法（例如：激光掃描、RFID射頻識別、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，形成評估報告。通過處理信息從時間、空間和分部分項等方面對工程質(zhì)量對比進行分析，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。利用BIM技術(shù)將采集到的工程質(zhì)量驗收記錄、報審文件、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)量檢驗報告和技術(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。

結(jié)語：

BIM技術(shù)在建筑工程質(zhì)量管理體系中的應(yīng)用，不僅避免了施工風(fēng)險因素的高發(fā)生率，且能夠在相應(yīng)的施工技術(shù)風(fēng)險發(fā)生時及時的發(fā)出預(yù)警信息，并提示做出相應(yīng)的預(yù)防措施，從而不斷的滿足建筑工程質(zhì)量管理的相關(guān)需求。BIM技術(shù)是與計算機技術(shù)聯(lián)系緊密，且以數(shù)據(jù)庫為主要的參數(shù)分析主陣地，將建筑施工技術(shù)與項目質(zhì)量管理的措施有效結(jié)合，提升建筑項目質(zhì)量管理的能力。（1）政府帶頭，大力推廣BIM技術(shù)的應(yīng)用與研究，同時對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)院進行專業(yè)化人才培養(yǎng)。（2）對于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)，對其他領(lǐng)域兼容性并未實時考慮，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。因此對于BIM軟件的研發(fā)應(yīng)以技術(shù)應(yīng)用層面為依據(jù)對其接口設(shè)計與構(gòu)架功能需不斷完善。（3）建筑企業(yè)應(yīng)正確認識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)，同時結(jié)合自身實況，對BIM管理模式實施積極探索，使其信息與協(xié)同管理效能得到充分發(fā)揮，進而更好的服務(wù)于企業(yè)管理與施工質(zhì)量控制。

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作者簡介：

李成林，中國建筑技術(shù)集團有限公司，北京。