基于BIM的工程項(xiàng)目質(zhì)量技術(shù)分析

陳重營(yíng) 林 琳 李永福

(1.新泰市建筑安裝工程有限公司 山東 新泰 271200；2.山東建筑大學(xué)管理工程學(xué)院 山東 濟(jì)南 250100)

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技水平的不斷提高，我國(guó)的社會(huì)矛盾己經(jīng)發(fā)生了變化。作為國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)的建筑業(yè)一直以來都存在污染環(huán)境嚴(yán)重、過度浪費(fèi)資源、生產(chǎn)方式粗放、勞動(dòng)人員密集等問題。這些問題導(dǎo)致工程項(xiàng)目管理效率不高、項(xiàng)目參與方間溝通不流暢、由此導(dǎo)致工程施工質(zhì)量無法得到保障。BIM技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展尚處于初級(jí)階段，它不僅重塑了整個(gè)建筑行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈還對(duì)其賦予了新的生命周期。目前BIM技術(shù)己經(jīng)在整個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)展的各階段得到了應(yīng)用包括最初的建筑設(shè)計(jì)、施工、物業(yè)運(yùn)營(yíng)以及最終拆除。

一、相關(guān)理論概述

(一)BIM的理論

BIM技術(shù)是將工程項(xiàng)目的實(shí)體信息導(dǎo)入到三維的BIM模型之中。通過融入更加專業(yè)的信息可實(shí)現(xiàn)更深層次的項(xiàng)目管理[1]。美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)里面對(duì)BIM做出以下幾個(gè)方面的解釋：(1)以數(shù)位化方法表達(dá)一個(gè)設(shè)施的物理和功能特性。(2)一個(gè)共享的知識(shí)資源。(3)分享跟這個(gè)設(shè)施相關(guān)的信息。(4)在建設(shè)案件的不同階段中，各參與者可在信息模型中嵌入、提取、更新和修改信息。

(二)工程項(xiàng)目質(zhì)量控制理論

工程項(xiàng)目質(zhì)量具有自身所獨(dú)有的一些特點(diǎn)，這些特點(diǎn)主要由項(xiàng)目本身的特點(diǎn)所決定。

(1)影響因素多。項(xiàng)目的質(zhì)量受到多種因素的影響，具體的有自然、技術(shù)、管理以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的綜合影響，國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)政策往往更能對(duì)工程項(xiàng)目質(zhì)量產(chǎn)生影響。

(2)波動(dòng)性更大。工程項(xiàng)目本身的特點(diǎn)決定了項(xiàng)目的開發(fā)與有穩(wěn)定生產(chǎn)環(huán)境和規(guī)范工藝的工業(yè)產(chǎn)品不同，受到的影響因素更多，容易產(chǎn)生波動(dòng)更大。

(3)隱蔽性更強(qiáng)。由于項(xiàng)目中存在著較多工序和中間環(huán)節(jié)，若某項(xiàng)工序在實(shí)施中出現(xiàn)問題就可能阻礙施工正常進(jìn)行。

(4)變異性更大。由于建筑工程質(zhì)量受多種因素影響，任何一項(xiàng)因素出現(xiàn)問題都可能對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生很大影響，甚至形成工程事故。

(5)終檢的局限性。工程項(xiàng)目與一般的工業(yè)產(chǎn)品不同，無法全憑終檢來檢測(cè)和改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量，也不能拆解產(chǎn)品對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行檢查。

二、基于BIM的工程項(xiàng)目質(zhì)量控制分析

(一)BIM軟件的問題

在建筑業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，BIM技術(shù)的需求愈來愈高。而當(dāng)前遏制BIM發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素就在于BIM應(yīng)用軟件。目前的主流BIM軟件大概可以分為以下兩種：一個(gè)是以國(guó)際著名軟硬件公司為代表的國(guó)際BIM軟硬件產(chǎn)品，例如Autodesk、Bentley等，另一個(gè)是以國(guó)內(nèi)企業(yè)為代表的BIM軟硬件產(chǎn)品，例如廣聯(lián)達(dá)、魯班等。前者雖然具有BIM建模能力、可視化功能強(qiáng)以及模型管理的特點(diǎn)，但對(duì)我國(guó)規(guī)范的支持性比較差。

(二)項(xiàng)目參與者的問題

基于BIM的工程項(xiàng)目質(zhì)量控制的參與方眾多，在傳統(tǒng)的工程項(xiàng)目質(zhì)量控制中，各參與方之間和其本身的方法難以適應(yīng)BIM的相關(guān)理念。

(三)建模質(zhì)量的問題

工程項(xiàng)目的質(zhì)量主要源于施工企業(yè)，相對(duì)于設(shè)計(jì)方和業(yè)主方施工單位要掌握的質(zhì)量信息將更加龐雜，基于BIM技術(shù)的工程項(xiàng)目質(zhì)量控制是通過建筑信息模型來對(duì)項(xiàng)目的質(zhì)量進(jìn)行控制[2]。

三、相應(yīng)對(duì)策的提出

(一)加快推進(jìn)BIM軟件的研發(fā)

當(dāng)前建筑業(yè)市場(chǎng)上現(xiàn)存的BIM軟件大部分源自于國(guó)外的公司，國(guó)內(nèi)的相關(guān)技術(shù)公司難以為建筑企業(yè)提供核心建模軟件，而國(guó)外的BIM軟件并非完全適合我國(guó)建筑業(yè)的具體情況。因此除了需要對(duì)引進(jìn)的BIM軟件進(jìn)行大量的本地化工作，而且還要鼓勵(lì)我國(guó)企業(yè)能夠自主研發(fā)適合我國(guó)建筑業(yè)具體行情的核心建模軟件。

(二)提高建模質(zhì)量

在2008年美國(guó)建筑師協(xié)會(huì)(AIA)定義了BIM建模精度LOD的概念，其目的在于對(duì)BIM參與各方以及項(xiàng)目各階段的界限起到一定的規(guī)范作用。它主要闡述的是BIM模型中建筑構(gòu)件單元從近似概念化的最低級(jí)程度發(fā)展到演示級(jí)精度的最高級(jí)的過程。

(三)質(zhì)量控制模型的建立

1.質(zhì)量控制模型的概念。在我國(guó)BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上不難看出，建筑信息模型是本身僅包含工程實(shí)體基本信息的三維模型，無法進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)分析和管理工作。在BIM技術(shù)不斷發(fā)展的今天，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)將時(shí)間和成本信息與建筑信息模型的融合，從而形成BIM 5D模型，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目的進(jìn)度、成本控制中得到應(yīng)用。為此，在BIM5D中融入工程質(zhì)量信息，從而建立工程的質(zhì)量控制模型。

2.質(zhì)量控制模型的構(gòu)想。進(jìn)度信息、成本信息與建筑信息模型的融合都是先進(jìn)行WBS分解工作，實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息與分解后的工作單元的關(guān)聯(lián)。質(zhì)量控制模型也可在此模式下進(jìn)行建立，首先，對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行WBS分解工作，將其分解成包含多層次節(jié)點(diǎn)的工程結(jié)構(gòu)，形成工作分解結(jié)構(gòu)圖，對(duì)結(jié)構(gòu)圖中各項(xiàng)任務(wù)的完整性和合理性進(jìn)行分析。同時(shí)，將三維的建筑信息模型按照對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行WBS分解的方法進(jìn)行相應(yīng)的分解，得到對(duì)應(yīng)的信息構(gòu)件并對(duì)其編碼。最后將進(jìn)度、成本和質(zhì)量信息和分解得到的模型構(gòu)件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，建立質(zhì)量控制模型。

3.質(zhì)量控制模型的構(gòu)建

(1)質(zhì)量計(jì)劃。為了提高質(zhì)量控制的準(zhǔn)確性，可以將工程項(xiàng)目中的各個(gè)構(gòu)件作為質(zhì)量控制的對(duì)象，在對(duì)每個(gè)建筑構(gòu)件進(jìn)行編號(hào)后，可以快速、準(zhǔn)確地定位到目標(biāo)的構(gòu)件，針對(duì)性地對(duì)某一部位進(jìn)行質(zhì)量控制。

(2)質(zhì)量檢測(cè)。質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)主要是來發(fā)現(xiàn)可以通過人工分析判斷的質(zhì)量問題，而當(dāng)前工程項(xiàng)目的復(fù)雜程度越來越高，涉及的信息量巨大，某些工程質(zhì)量問題的發(fā)現(xiàn)需要分析大量的信息，很難通過人工完成。為此，需要在質(zhì)量控制模型中實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息的分析。

(3)質(zhì)量糾偏。在BIM系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)影響項(xiàng)目質(zhì)量的質(zhì)量偏差后，會(huì)立即將質(zhì)量偏差的詳細(xì)信息和分析結(jié)果發(fā)送給相關(guān)的項(xiàng)目管理人員，在質(zhì)量控制模型中，存在偏差的構(gòu)件會(huì)被特殊標(biāo)注出來。此時(shí)需要召開質(zhì)量研討會(huì)議，項(xiàng)目管理人員可利用相關(guān)軟件查看BIM模型，共同對(duì)出現(xiàn)的質(zhì)量偏差進(jìn)行原因分析和探討。

四、結(jié)論

目前，我國(guó)正處于BIM技術(shù)發(fā)展的初期階段，目前主要是還是在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行BIM技術(shù)的應(yīng)用，建筑施工雖然有的觸及，但還是未能形成全過程管理。在對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析和提出相應(yīng)對(duì)策的基礎(chǔ)上，提出建立質(zhì)量控制模型來提高工程質(zhì)量水平。借鑒將進(jìn)度、成本信息導(dǎo)入BIM模型進(jìn)行質(zhì)量控制的經(jīng)驗(yàn)，將工程項(xiàng)目質(zhì)量信息導(dǎo)入到BIM模型中，在質(zhì)量計(jì)劃、質(zhì)量檢測(cè)和質(zhì)量糾偏三大模塊上提高對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量的控制水平。