BIM技術在建筑工程施工質量管理中的應用探索

田瓊

摘要：隨著BIM技術的快速發(fā)展，人們逐步對它有了一定的認識，它的應用也逐漸打破了傳統(tǒng)的思維方式，本文通過對我國現(xiàn)階段建筑工程項目的傳統(tǒng)施工管理方法在質量管理中存在的問題進行調研總結，闡述了BIM技術在建筑工程施工管理中的應用優(yōu)勢，并從施工質量管理角度探討了BIM技術對于推進施工過程管理精細化、信息化的重要意義。

Abstract： With the rapid development of BIM Technology， people gradually have a certain understanding of it， and its application has gradually broken the traditional way of thinking. Through the investigation and summary of the problems existing in the quality management of the traditional construction management methods of the current construction projects in China， this paper expounds the application advantages of BIM technology in the construction management of construction projects， and from the angle of construction quality management， this paper discusses the significance of BIM Technology in promoting the refinement and informatization of construction process management.

關鍵詞：質量管理;BIM技術;應用優(yōu)勢

Key words： quality management;BIM technology;application advantages

中圖分類號：TU17;TU20 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）08-0031-02

0 ?引言

BIM技術，是可以貫穿整個建筑物全壽命周期的一種信息化技術手段，不僅可以優(yōu)化建設項目施工技術及其管理等方案，而且還可以為建設項目提供科學的決策依據(jù)。同時，它支持各專業(yè)協(xié)同工作，運用項目的虛擬建造，建筑項目在全壽命周期內各參與方在建筑信息模型中實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，運用數(shù)據(jù)同步管控，達到精細化管理，從而提高生產(chǎn)效益。建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化是我國建筑業(yè)改革發(fā)展的方向，而信息化又是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的主要特征之一，BIM技術的應用必將極大地促進建筑領域生產(chǎn)方式的變革。

1 ?BIM技術在建筑工程施工管理中的意義

1.1 提高效率為施工管理人員減負 ?傳統(tǒng)的施工管理過于依賴施工管理人員的管理水平及其管理經(jīng)驗。而BIM技術首先能針對各專業(yè)施工圖整合及場地模擬布置，以及施工過程中的關鍵工序可能出現(xiàn)的問題和應注意的各個施工要點能進行事前的模擬施工及施工前標記。其次，能利用BIM技術三維模擬動畫對一線施工人員進行更有效的施工技術交底。再次，在施工過程中也能指導施工人員根據(jù)設計要求進行施工技術指導，施工完成后還能對各分部工程的檢查數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的記錄與監(jiān)測，施工管理人員能隨時隨地根據(jù)模型針對建設工程項目的質量安全及進度進行實時管控。建筑信息集成模型管控，減少現(xiàn)場管理遺漏，為施工管理人員減負[1]。

1.2 提高建設項目目標管控水平 ?在建設項目施工質量方面，BIM技術所倡導的在建筑工程全生命周期內的集成信息化管理將在工程施工時對于工程質量和施工安全起到巨大的提升作用，無論是對于各專業(yè)施工圖的整合，還是對于關鍵工序的指導施工，以及已完成施工區(qū)域的檢測結果動態(tài)跟蹤，都是對整個工程達到管理目標具有重大促進作用的。工程質量管理方面，BIM技術三維模型的直觀性與實時關聯(lián)性也更易讓管理者對施工順序及進度做出更合理的決策，達到確保施工質量的作用。建筑項目大數(shù)據(jù)集成化的信息管理更是能總結歸納各工序施工時容易發(fā)生的問題及注意要點，從而提升整個工程管理團隊的有針對性的目標管控水平。

2 ?傳統(tǒng)建筑工程施工質量管理的難點

通過走訪湖南永州、長沙、廣州等多個施工工地，就施工質量管理難點問題對現(xiàn)場管理人員及施工人員進行調查采訪，從130余份采訪記錄中總結可得出傳統(tǒng)施工質量管理難點有如下幾點。

2.1 各專業(yè)施工圖極易發(fā)生沖突 ?建筑工程項目體型龐大，工序復雜，且一個建筑物或構筑物通常包含建筑、結構、機電、安裝等各專業(yè)項目，在建筑工程的施工過程中，施工圖紙由各專業(yè)分別設計各專業(yè)圖紙，然后再進行圖紙會審，因分工合作事前溝通有限，在某些細節(jié)問題上，施工圖紙就不可避免地出現(xiàn)沖突現(xiàn)象。再加之圖紙信息量大，會審時靠眼力檢查，圖紙會審工作量大，易出現(xiàn)沖突遺漏現(xiàn)象。加之工作人員專業(yè)不一，從而使得工作協(xié)調出現(xiàn)一定的困難，但是，這類工程的過程是相對比較系統(tǒng)也比較復雜的，所以要求的專業(yè)和工種也不同，但又需要他們相對能夠協(xié)調相互的工作才能夠完成。這樣就會導致在實際工作中各個專業(yè)以及工種之間的協(xié)調工作難度加大，甚至會出現(xiàn)重新施工等現(xiàn)象。工程的項目連續(xù)性也會因此而受影響，嚴重時還會造成不同專業(yè)的工作人員之間工作出現(xiàn)矛盾，從而影響工程的施工質量。

2.2 過于依賴施工管理者的經(jīng)驗及能力 ?由于建筑工程施工的復雜性及某些不完全可預測性，在施工過程中經(jīng)常會有各式各樣的狀況發(fā)生。比如圖紙會審未能及時發(fā)現(xiàn)的圖紙設計問題或圖紙的沖突問題，一線施工員對于設計要求及施工規(guī)范的理解指揮協(xié)調工人施工的處理方法問題，還有應對各種施工突發(fā)狀況等各事項，這些無不依賴于項目現(xiàn)場管理者的管理水平及管理經(jīng)驗。然而人的精力是有限的，一旦管理上發(fā)生一點小疏漏或者工作中的小失誤，都有可能導致巨大的誤工返工損失甚至是對于工程質量不可逆的傷害。

2.3 按圖施工落實到位困難 ?針對建筑工程的施工安全質量等問題，我國家制定了相關的法律法規(guī)來保障建筑工程項目的安全合格的進行。然而，在各工程項目的實施過程中，由于施工人員對設計圖紙、規(guī)范的理解存在差異以及某些項目在施工管理上存在一些問題，導致在實際施工的時候，施工單位對國家施工規(guī)范要求不夠重視、對施工工序施工規(guī)范不夠重視、建筑材料的質量選擇的隨意性從而造成建筑的質量缺陷。按圖施工難落實到位，這些質量標準和規(guī)范經(jīng)常沒有得到認真執(zhí)行，最后導致某些項目的工程施工質量達不到要求。

2.4 難提前預知工程整體觀感效果 ?在追求建筑質量精細化與外形美觀化的現(xiàn)代建筑，建筑工程的觀感效果，是工程質量評判的一個重要方面。如今各大開發(fā)商及承包商都相繼在加大對于工程觀感效果的管理力度與完善其評判體系。但是傳統(tǒng)的施工技術與管理方法，在施工之前不能準確無誤的預知完工之后工程的觀感效果。一般在工程完工之后，都會存在部分不符合設計意圖的地方。

2.5 施工人員專業(yè)水平參差不齊 ?對一個工程而言，一線施工人員素質是工程質量優(yōu)劣的決定性因素，極大地影響著工程的質量和進度。但就目前我國的現(xiàn)實狀況來看，工程建設施工人員多數(shù)由農(nóng)民工組成，缺乏相應的技術支持和專業(yè)背景，在入職后有些工人也沒有經(jīng)歷過職業(yè)技術培訓，施工人員的專業(yè)素質偏低，盡管各工序施工前都有技術交底與工人進場前教育，但是效果均不夠理想，這也是導致工程質量問題出現(xiàn)的原因[2]。

3 ?BIM技術在建筑工程施工質量管理中的應用

3.1 利用BIM技術實現(xiàn)各專業(yè)施工圖整合 ?在建筑工程施工過程中，由于各專業(yè)施工圖本身就有不是出自同一設計單位出圖，導致各專業(yè)施工圖之間僅僅是在其專業(yè)范圍內符合相應規(guī)范及要求，但是當所有專業(yè)施工圖結合到一起體現(xiàn)在一個完整的建筑物時，便極易出現(xiàn)各式各樣的圖紙沖突。加之建設工程施工時間的寶貴性，很多工程施工前的圖紙會審時間都比較倉促，及時發(fā)現(xiàn)所有的圖紙沖突問題難度大，從而導致現(xiàn)場施工時，各式各樣的圖紙沖突問題層出不窮，既增加了施工協(xié)調成本，也延誤了施工工期。

而BIM技術的信息模型完整性，便能使這個問題迎刃而解。相比傳統(tǒng)的在開工前依靠組織各專業(yè)工程師進行圖紙會審，BIM軟件強大的圖紙整合能力及碰撞檢查能力能完美的提前將各專業(yè)施工圖之間存在的沖突進行碰撞檢查，使沖突問題全面完整地呈現(xiàn)在施工管理人員的面前，從而能提前讓參建各方做出沖突規(guī)避處理。BIM技術高效地解決了傳統(tǒng)圖紙會審各專業(yè)間圖紙沒有沖突的易遺漏問題，也避免了直到現(xiàn)場施工時才發(fā)現(xiàn)沖突問題的尷尬現(xiàn)象。進而避免了因此類問題造成的誤工返工現(xiàn)象的發(fā)生，也避免了可能的對建筑質量造成不可逆的傷害。

3.2 降低對于管理者質量管理水平的依賴度 ?利用BIM技術對工程施工過程中可能產(chǎn)生各類質量問題提前進行模擬標記，首先就將圖紙沖突的地方全部標記提前解決。其次利用三維模型直觀地將設計要求表現(xiàn)出來，更有效地對施工人員進行技術交底，其動畫模擬功能更是能更直觀的指導較復雜且重要的施工工序，這將大大減輕工程質量管理人員的負擔，提高施工實際作業(yè)人員的質量意識和對設計要求的理解。

3.3 提高設計圖紙要求可視性 ?在工程施工過程中，未嚴格按圖施工無疑是工程質量問題的重要原因。傳統(tǒng)的施工管理模式中，由于施工人員對設計圖紙、施工規(guī)范的理解存在差異及施工管理上存在一定問題，這些質量標準和設計要求經(jīng)常沒有得到認真執(zhí)行。而通過BIM技術的三維模型可視性特點，將設計要求直觀的呈現(xiàn)在施工團隊面前。利用BIM強大的三維建模及圖紙整合能力，能將建筑物各分部分項工程設計所要求的材料直觀的賦予在其三維模型上，進而以此為標準向材料供應管理人員要求各部位所需建筑材料準備，避免錯用、漏用或質量標準低于設計要求的建筑材料。當然，BIM技術只能做一個設計圖紙可視化幫助進行技術交底，嚴格按圖施工還是需要管理者加強對于設計要求的理解，提高整個工程團隊按圖施工的質量意識。

3.4 提前預知工程觀感效果 ?在工程施工完成后，經(jīng)常容易出現(xiàn)不符合設計意圖甚至有缺陷的地方，這一現(xiàn)象在房建工程立面效果和外墻裝飾效果中尤為常見，而這些觀感效果經(jīng)常需要整個外墻整體完成后才能進行評判，一旦效果不理想，其返工代價是及其巨大的。出于成本考慮基本上無法再修改。而BIM技術很好的解決了這一問題，在確定選用材料和施工工藝后，就可在三維模型中生成其對應的高清效果圖，如果與設計意圖不符便可以修改至滿意的效果從而決定選用的材料和工藝。

3.5 加強施工作業(yè)水平控制 ?①事前控制：在各關鍵工序施工前，施工單位可以利用三維信息模型的可視性特點，結合國家施工規(guī)范及該工序設計要求，更好的給一線施工員及施工班組進行更有效的施工技術交底，對工程施工質量有著先行引導的作用。②事中控制：在各分項工程施工時，施工管理人員可實時對照工程三維模型進行各分項工程的技術控制，避免了對照傳統(tǒng)圖紙的繁雜性，大大提高了施工指揮效率與指揮準確性。③事后控制：在一項工程的施工建設過程中，施工單位和監(jiān)理單位可以實時將工程的相關數(shù)據(jù)錄入到系統(tǒng)當中，將工程質量檢測等信息與工程模型相連接，可以在工程建設過程中隨時了解質量情況，對工程現(xiàn)場進行動態(tài)監(jiān)控管理。

4 ?結論

本文首先闡述了BIM技術的在建筑工程施工管理中的意義;其次通過走訪工地調查采訪的記錄分析了傳統(tǒng)施工項目現(xiàn)場管理的難點問題;然后將BIM技術應用于建筑工程質量管理過程中，分析了BIM技術在建筑工程施工質量管理中的五方面的應用問題，通過對比傳統(tǒng)質量管理方法，探討了BIM技術在建筑工程施工質量管理中的運用將大幅度提高建筑工程管理的效率。

參考文獻：

[1]杜卉.BIM技術在總承包單位工程管理中的應用研究[D].安徽：安徽理工大學，2017.

[2]吳迪迪.基于BIM技術的施工階段應用研究[D].吉林：吉林建筑大學，2017.

[3]邢雪嬌，鐘波濤，駱漢賓，余宏亮，甘晨.基于BIM的建筑專業(yè)設計合規(guī)性自動審查系統(tǒng)及其關鍵技術[J].土木工程與管理學報，2019，36（05）：129-136.

[4]魯麗華，孫海霞.BIM建模與應用技術[J].巖土力學，2019，40（S1）：62.