BIM技術(shù)在建筑工程施工過程中的質(zhì)量控制應用

方曉東，余梅波

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

BIM 技術(shù)主要通過對建筑工程建立參數(shù)化模型，并通過模型對施工過程進行模擬預演，及時發(fā)現(xiàn)并改進施工過程的不合理環(huán)節(jié)，施工管理人員可以進一步熟悉施工過程，掌握施工質(zhì)量控制的重點和難點，對施工作業(yè)進度和規(guī)劃做到統(tǒng)籌安排，實現(xiàn)項目的質(zhì)量管控目標。

2 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)的本質(zhì)是一種信息模型，通過將傳統(tǒng)的二維建筑圖紙轉(zhuǎn)化為三維建模，三維模型搭載了與建筑工程相關(guān)的各類參數(shù)和構(gòu)件信息，并且可以實現(xiàn)可視化展示功能，可以對建筑工程施工全過程進行動態(tài)模擬演示，項目參建方可以更加直觀的熟悉工程相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)，促進工程施工質(zhì)量的提高。建筑工程結(jié)構(gòu)復雜、施工作業(yè)面廣，因此工程相關(guān)的圖紙復雜、信息繁瑣，施工管理難度較大，BIM 技術(shù)建立的三維立體模型可以將工程數(shù)據(jù)變?yōu)橹庇^的數(shù)據(jù)模型，工程管理人員可以結(jié)合三維動態(tài)模型合理安排施工計劃，隨時隨地查詢工程相關(guān)數(shù)據(jù)，掌握施工過程重點難點，提高工程高危作業(yè)項目的安全管控措施和復雜施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，保障施工質(zhì)量符合要求。BIM 技術(shù)建立的三維參數(shù)模型可以實現(xiàn)工程的成本、進度、質(zhì)量和安全的管理，尤其是對于大型復雜的建筑工程，可以提高施工管理效率，降低質(zhì)量管理工作難度。目前，BIM技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用到建筑工程管理中，為了更好地發(fā)揮BIM技術(shù)的質(zhì)量管理優(yōu)點，結(jié)合BIM 技術(shù)的優(yōu)勢和建筑工程的特點進行定制化項目管理工作，可以確保項目施工質(zhì)量可靠達標。

3 BIM的特征

基于BIM 技術(shù)的建筑參數(shù)模型可以對施工現(xiàn)場進行動態(tài)模擬和演示，管理人員可以直觀觀測動態(tài)模型演示過程中各種細節(jié)和參數(shù)的變化，及時發(fā)現(xiàn)施工過程中的重點和難點，并根據(jù)這些核心要素進行施工方案布置和質(zhì)量管控方案制定，進一步提高施工質(zhì)量管理效果。相較傳統(tǒng)的施工方法，BIM技術(shù)具一些優(yōu)點。

1）三維信息模型可視化

傳統(tǒng)的建筑施工采用CAD二維平面圖紙，圖紙上參數(shù)信息較少且圖紙繪制比較專業(yè)，查閱圖紙需要一定的專業(yè)知識?；贐IM技術(shù)搭建的信息參數(shù)模型，融合了建筑的所有構(gòu)件和參數(shù)信息，通過三維立體模型的展示，項目參建人員可以更加直觀詳細透徹地對項目進行研究，在項目設計階段及時發(fā)現(xiàn)圖形設計存在的問題。

2）三維信息模型可優(yōu)化

基于BIM 技術(shù)搭建的三維參數(shù)模型涵蓋了工程項目的所有參數(shù)信息，參建單位可以在權(quán)限范圍內(nèi)進行工程數(shù)據(jù)的修改和查閱，實現(xiàn)工程數(shù)據(jù)的實時共享。設計單位、建設單位、施工和監(jiān)理單位都可以查閱工程相關(guān)數(shù)據(jù)，核對各自施工環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)合理性，及時發(fā)現(xiàn)并更改工程設計當中的不合理之處，對方案進行優(yōu)化。

3）三維信息模型可模擬

基于BIM 技術(shù)搭建的參數(shù)模型不僅可以實現(xiàn)對三維模型的立體展示，還可以對整個工程進行施工模擬演示，直觀分析和研究項目施工方案的科學性，施工過程機械設備、物料管理、人工管理等各環(huán)節(jié)的合理性，同時，對管線施工、安裝作業(yè)的工序進行碰撞檢測，及時發(fā)現(xiàn)并調(diào)整工序沖突問題。對于施工過程中的難點、危險點等提前做好施工計劃和風險預案，確保施工計劃安全穩(wěn)定的執(zhí)行。

4 基于BIM 技術(shù)的建筑項目質(zhì)量控制優(yōu)勢

建筑工程中傳統(tǒng)的質(zhì)量控制方法一般為質(zhì)量控制工具，控制手段和方法較少，隨著軟件信息技術(shù)的不斷發(fā)展，控制方式逐漸多樣化，目前，BIM 技術(shù)已經(jīng)廣泛應用到建筑工程中，并且取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。通過導入建筑項目詳細的數(shù)據(jù)參數(shù)建立起B(yǎng)IM模型，將建筑實物模型數(shù)字化，更加精確的表達建筑施工計劃。與傳統(tǒng)的建筑控制手段相比，BIM 技術(shù)模型具有可視化、協(xié)調(diào)性、可優(yōu)化的特點，更適宜對建筑工程質(zhì)量進行控制。BIM 技術(shù)在建筑工程中的應用能夠滿足建筑質(zhì)量控制要求，可以進一步開發(fā)和拓展，具有廣闊的應用空間[1]。

5 BIM 的施工過程質(zhì)量控制實施策略

積極探索和應用BIM 技術(shù)在控制建筑工程的施工質(zhì)量方面應用，提高建筑工程質(zhì)量，在工程施工階段，工程項目管理人員要利用好BIM 的三維建模技術(shù)。BIM 技術(shù)的優(yōu)勢之一就是可以進行可視化、動態(tài)化的展示各參數(shù)內(nèi)容以及施工過程，項目管理人員根據(jù)項目數(shù)據(jù)信息、施工環(huán)節(jié)重難點提前做好各項準備和計劃。結(jié)合BIM 技術(shù)對項目數(shù)據(jù)的分析可以使施工方案更加科學化、合理化，便于項目施工的順利實施和質(zhì)量控制。

5.1 建立建筑工程BIM 模型

BIM 技術(shù)的本質(zhì)是一個數(shù)據(jù)處理軟件，通過對項目數(shù)據(jù)的智能分析和處理進行模型搭建并實現(xiàn)施工過程模擬演示。因此，搭建工程項目的第一步就是要輸入格式正確的參數(shù)，利用某些插件可以實現(xiàn)自動導入數(shù)據(jù)模板和快速建模。然后對BIM軟件中的數(shù)據(jù)參數(shù)進行修改和調(diào)整，不斷對參數(shù)模型進行優(yōu)化調(diào)整，實現(xiàn)對施工質(zhì)量的動態(tài)控制。

5.2 施工過程事前質(zhì)量控制

基于BIM 技術(shù)模型搭建的三維模型可以對施工過程進行模擬演示，項目技術(shù)和管理人員可以通過對施工過程的動態(tài)演示快速進行碰撞檢查及時發(fā)現(xiàn)施工方案的問題和沖突，各參建方根據(jù)演示過程進行探討和研究，及時解決相關(guān)技術(shù)難題和施工方案不合理之處，提高施工方案優(yōu)化效率；智能化動態(tài)演示可以暴露工程設計缺陷，例如，管線安裝與裝飾設計之間的矛盾，非專業(yè)人士不能及時發(fā)現(xiàn)這類專業(yè)性較強的問題。BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)施工質(zhì)量的事前控制，BIM技術(shù)模型可以展示施工過程中的專業(yè)協(xié)同作業(yè)，三維模型可以直觀展示各個構(gòu)件的實際位置，各專業(yè)施工方可以根據(jù)模型進行設計方案編制，相較于二維圖紙的抽象性，避免了施工過程中各類設計的頻繁變更，影響施工進度質(zhì)量的精確性[2]。

5.3 施工過程事中質(zhì)量控制

建筑工程施工中，現(xiàn)場施工面較多、工序復雜，施工機械設備、施工材料、施工工藝和現(xiàn)場管理措施等都會影響施工質(zhì)量，非常容易出現(xiàn)質(zhì)量隱患或通病。施工過程中的事中控制是解決施工質(zhì)量問題的主要途徑。BIM 技術(shù)搭建的項目模型對施工質(zhì)量控制管理主要是兩個方面的內(nèi)容：

①模型具有可視化的動態(tài)演示功能，可以實現(xiàn)對施工過程的動態(tài)模擬，及時發(fā)掘施工過程中的關(guān)鍵節(jié)點，并據(jù)此合理安排施工方案和計劃，實現(xiàn)施工的質(zhì)量控制；②通過BIM技術(shù)可以建立施工管控平臺，采用各種智能設備實現(xiàn)現(xiàn)場施工情況監(jiān)控，及時將現(xiàn)場施工實施數(shù)據(jù)輸入管控平臺，實現(xiàn)對施工作業(yè)的實時管控。通過與三維模型進行對比分析，及時發(fā)現(xiàn)和解決現(xiàn)場施工問題，實現(xiàn)對現(xiàn)場的質(zhì)量管控。在施工過程中合理應用BIM 技術(shù)可以有效提高施工質(zhì)量，在現(xiàn)場施工技術(shù)交底環(huán)節(jié)，采用BIM技術(shù)的三維模型進行動態(tài)視頻交底可以更加清楚明了，提高交底雙方對施工技術(shù)的理解效率，確保施工過程的質(zhì)量可靠性。

5.4 施工過程事后質(zhì)量控制

基于BIM 技術(shù)搭建的數(shù)據(jù)信息平臺不僅可以根據(jù)項目參數(shù)進行建模，還可以對施工過程中各類信息資料進行分類歸檔，施工現(xiàn)場的各種影像數(shù)據(jù)資料和BIM三維模型構(gòu)建項目數(shù)據(jù)庫?，F(xiàn)場驗收階段可以根據(jù)該數(shù)據(jù)庫進行驗收活動，驗收過程中對可能的隱患和缺陷需要驗證時，在數(shù)據(jù)庫中快速查閱文件和照片資料以及與三維模型對比，進一步核實施工問題，確保項目質(zhì)量。

6 基于BIM 技術(shù)的建筑項目質(zhì)量控制發(fā)展

進入信息時代，BIM技術(shù)在項目施工質(zhì)量方面的應用將隨著各種高新技術(shù)的發(fā)展不斷深入。當前BIM 技術(shù)在建筑領域的應用還處于發(fā)展階段，該技術(shù)也是當前建筑管理和技術(shù)的研究重點，目前定性研究較多，但是缺乏量化和具體化研究。BIM 技術(shù)在建筑施工中的應用已經(jīng)取得了較好的社會效益和經(jīng)濟效益，但是尚未取得大面積、普及化應用，隨著技術(shù)不斷發(fā)展和成熟，BIM技術(shù)在建筑工程應用方面的一些問題將會得到解決，更好地發(fā)揮應用價值[3]。

7 結(jié)語

綜上所述，隨著人們對建筑質(zhì)量和功能的要求不斷提高，各種“高大上”的建筑項目成為城市建筑主流。本文結(jié)合建筑項目的特點，充分發(fā)揮BIM技術(shù)在建筑施工方面優(yōu)勢，建立起事前、事中和事后的質(zhì)量管理體系，實現(xiàn)建筑工程質(zhì)量的科學化控制，進一步促進建筑行業(yè)的發(fā)展。