房建工程施工質量管理中BIM技術的應用

童玉金

香港城市大學 香港 999077

1 BIM 技術的特點

1.1 可視化

簡單來說就是“看到就是真實”的形式，相對于一般的構件，這種方法無可厚非，但是最近幾年建筑行業(yè)建筑形式千變萬化，復雜的構件也隨之呼之欲出，所以單單靠人們的大腦想象就顯得捉襟見肘，也不現(xiàn)實。但是建筑信息模型的出現(xiàn)為建筑領域提供了三維可視化的能力，把線型的構件信息轉化為三維立體信息，建筑行業(yè)也有三維圖的設計，但這種設計效果圖是分配給每一個專業(yè)團隊通過構建的二維線性信息制作出來的，是通過主觀的判斷并不是通過構建的基本嚴謹的信息來生成的，從而缺失了構件與構件之間的互動性與關聯(lián)性。但是建筑信息模型( BIM)可視化是在構件與構件形成一種互動性和關聯(lián)性的可視化。在建筑信息模型中，整個過程都是三維可視化的，因此可視化的結果不僅是通過模型展示或者報表來生成，更為有價值的是： 在項目設計、招投標、建筑過程以及后期管理維護都可以在三維可視化下來進行討論決定，指導施工、管理[1]。

1.2 協(xié)調性

協(xié)調性在建筑行業(yè)中起到了舉足輕重的作用，不管是招標單位還是建筑施工單位，都在做著相互協(xié)調、相互配合的工作。在項目施工管理中一旦出現(xiàn)問題，就必須召集相關人士或者技術員開會研討，發(fā)現(xiàn)導致施工錯誤的問題所在，并給出合理性的解決方案，再進行統(tǒng)一性的更改變更做出相應的補救措施。但是不是所有的建筑問題都是在發(fā)現(xiàn)問題之后才能進行開會統(tǒng)一協(xié)調，在設計時一些問題都是由于各個專業(yè)團隊之間的協(xié)調不一致，溝通不到位。在實際現(xiàn)場施工時，就可能需要布置管線道路時正好有梁柱等構件在此處妨礙道路的安排，當然，建筑信息模型( BIM)不僅僅是進行各專業(yè)各構件之間的碰撞問題，還可以解決的問題比如： 電梯井的布置與其他單位之間的協(xié)調，防火區(qū)與其他設計布置之間的協(xié)調[2]。

1.3 優(yōu)化性

對于一個建筑物來說，在它的初步設計、投標、競標、建設、后期管理運營的過程就是一個不斷優(yōu)化升級的過程，基于建筑信息模型( BIM) 這個平臺，可以做出更好的優(yōu)化升級，但是在建筑信息模型( BIM) 的優(yōu)化升級中有三樣條件的制約，即為復雜程度，構建信息和相關的關鍵時間。在建模期間，沒有非常準確的信息是做不出非常合理的優(yōu)化結果的，建筑信息模型( BIM) 所要提供建立的建筑物需要存在一些實際信息，比如： 建筑模型里面包括的數學基本信息，物理基本信息，一些必要的條件規(guī)則信息，并且提供了建筑物在建模前后實際存在的信息。

2 BIM 技術在房建工程中的具體應用

2.1 輕松讀取模型信息

傳統(tǒng)的圖紙多是平面圖，非常依賴工程人員的制圖與識圖能力，給工程人員增加了很大的工作負擔，容易對圖紙的理解出現(xiàn)偏差，給工程帶來不利。BIM 技術通過立體視圖，展示出建筑的整體以及各部分信息，同時各個不同部分間的空間關系也立體地展現(xiàn)出來，工程人員可以清晰地讀取模型包含的整體與局部的各種信息。BIM的模型可與施工現(xiàn)場的實際情況進行實時的對比，因此有利于及時發(fā)現(xiàn)實際施工過程出現(xiàn)的偏差，以進行糾正或優(yōu)化，達到控制工程質量與提高效率的結果。

2.2 管理系統(tǒng)，掌控工程情況

BIM 的管理系統(tǒng)包括兩塊，即在項目整體與軟件工程兩方面的管理系統(tǒng)。這兩個管理系統(tǒng)通過模型參數和數據處理能力，可以達到雙向的無縫連接。項目整體的管理系統(tǒng)掌握工程相關的各項資料，如施工合同、成本預算以及工程造價等。軟件工程的管理系統(tǒng)主要把控工程施工中的技術數據，如模型參數、施工進度等。兩者互相關聯(lián)，形成了 BIM 的整體的管理系統(tǒng)[3]。

2.3 動態(tài)系統(tǒng)的建立

利用工序模板和編輯器建立動態(tài)的工程進度系統(tǒng)，通過實際進度與計劃進度兩者間的對比分析，可以為工程的實際進度設立方案，采用動態(tài)的立體圖形展示工程進度。BIM 系統(tǒng)同樣可以根據實際進度情況，自行計算工程量或節(jié)點，完成機械設備與人力物力的統(tǒng)計分析和實時查詢，對工程量實行動態(tài)管理。相當于是在三維模型的基礎上加上了第四維。

3 房建施工中，BIM 在質量管理上的應用價值

3.1 工程建筑的質量管理

傳統(tǒng)的建筑施工在質量管理上容易出現(xiàn)一些問題，比如沒有使用規(guī)范的建材，沒有按圖紙的要求施工，施工人員不具備較高的專業(yè)技能，無法準確預知工程建設過程中可能出現(xiàn)的問題和阻礙，這些問題最終都會影響工程的質量。BIM 技術以多種技術手段提供給工程支持，通過數據的統(tǒng)計和進度的模擬，可以使管理者實時了解工程的各個過程及其內容，管理者對施工情況的掌控能力大大提升。對于房建工程，BIM 能在施工前就對模型進行建立和模擬，能夠排查出設計階段出現(xiàn)的不易發(fā)現(xiàn)的錯誤。及時反饋問題，改進設計，保證了工程的質量，減少了返工成本。

3.2 施工安全的質量管理

BIM 技術的模擬手段可以在一定程度有效地進行安全隱患的識別。模擬過程可以讓人非常真實地看到施工進程上可能出現(xiàn)的全部問題，而且因為 BIM 技術與工程實際進度能動態(tài)地統(tǒng)一，所以這個模擬是一個實時的模擬，是一個基于當前施工進度的模擬。通過模擬出一個個施工進程，就可以對施工的方案進行檢驗，發(fā)現(xiàn)危險隱患并采取措施。另外，還可以動態(tài)地反映施工人員安全問題，在三維模型中定位所有的施工人員，對其進行全程監(jiān)控，管理者掌握整體的施工現(xiàn)場能夠更有效地減少人員的安全隱患。

4 結語

房建工程是一個具有很多風險與難題的工程，工程的質量不佳或者施工過程出現(xiàn)質量事故或者安全事故都將帶來嚴重的損失，所以房建工程需要先進技術的支持。BIM 技術以其優(yōu)越和先進的技術手段，在房建工程上凸顯了其獨特的應用優(yōu)勢，尤其是在工程質量與安全質量的管理上體現(xiàn)出了非常高的應用價值。