基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究分析

冷秀娟 白二凈 程劍

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2109-5042-4705

摘? 要：隨著近年來我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)+戰(zhàn)略的實(shí)施，以大數(shù)據(jù)和軟件信息技術(shù)為代表的新興科技已經(jīng)逐步滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)之中。傳統(tǒng)的粗放型施工質(zhì)量管理模式已經(jīng)無法適應(yīng)社會(huì)和時(shí)代發(fā)展的需要，而以BIM技術(shù)為核心的建筑業(yè)信息化技術(shù)與大數(shù)據(jù)的融合應(yīng)用，對(duì)于幫助建筑企業(yè)轉(zhuǎn)變施工質(zhì)量管理模式和提升施工質(zhì)量管理效率，具有十分重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，從而成為了行業(yè)和社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)?；诖?，該文主要就基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究分析這一論題給大家進(jìn)行闡述和分析，希望能起到拋磚引玉之效。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)? ?施工質(zhì)量? ?大數(shù)據(jù)? ?融合應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU17;TU712.3? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2021）09（a）-0004-03

Research and Analysis on Big Data Application of Construction Quality Based on BIM Technology

LENG Xiujuan? BAI Erjing? CHENG Jian

（Qingdao Huanghai University， Qingdao， Shandong Province， 266427 China）

Abstract： With the implementation of Internet+ strategy in recent years， new technologies， represented by big data and software information technology， have gradually penetrated into? all walks of life of the national economy. The traditional extensive construction quality management mode can no longer meet the needs of the development of society and the times. The integrated application of information technology and big data in the construction industry with BIM technology as the core has very important social and economic benefits for helping construction enterprises change the construction quality management mode and improve the efficiency of construction quality management. Therefore， it has become the focus of the industry and society. Based on this， this paper mainly expounds and analyzes the topic of big data application research and analysis of construction quality based on BIM technology， hoping to attract jade.

Key Words： BIM technology; Construction quality; Big data; Integrated application

1? 基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)內(nèi)容概述

BIM是Building Information Model的縮寫，我們稱之為建筑信息模型。它是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目中各維度工程信息的模型，其是建筑實(shí)體與功能特性的數(shù)字化描述。一個(gè)完整的BIM，能夠貫穿建筑工程項(xiàng)目完整生命周期，同時(shí)對(duì)工程對(duì)象相應(yīng)的數(shù)據(jù)資源和過程進(jìn)行詳細(xì)的記錄，是項(xiàng)目建設(shè)方普遍使用的高效管理工具。它能夠較好地解決異構(gòu)、分布式工程數(shù)據(jù)間的全局共享和一致性問題，同時(shí)對(duì)工程信息的動(dòng)態(tài)創(chuàng)建和分層級(jí)共享提供良好的整體解決方案，能夠極大地提升管理效率和降低管理風(fēng)險(xiǎn)和成本。

施工質(zhì)量主要是指建筑施工的質(zhì)量，其具有特定的用途，并且能滿足人們的需求特性。它具體體現(xiàn)在產(chǎn)品的堅(jiān)固持久和美觀適用等方面，綜合反映了建筑工程管理的水平和質(zhì)量，是衡量企業(yè)綜合管理水平的關(guān)鍵性指標(biāo)。施工質(zhì)量管理必須堅(jiān)持以預(yù)防為主、覆蓋全面和精細(xì)化管理。

大數(shù)據(jù)主要是指在一定的范圍內(nèi)，無法采用常規(guī)軟件和方法進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)集，其需要應(yīng)用專業(yè)的處理方式進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和展示的海量數(shù)據(jù)、高速率數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和多數(shù)據(jù)形態(tài)共存的信息資源集。而為了進(jìn)一步延伸和發(fā)揮大數(shù)據(jù)的價(jià)值，其關(guān)鍵在于提升大數(shù)據(jù)應(yīng)用的范圍和效率。大數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心價(jià)值不僅僅是存放龐大的海量數(shù)據(jù)，而是應(yīng)用專業(yè)的數(shù)據(jù)分析和處理技術(shù)，通過對(duì)原始數(shù)據(jù)的挖掘和提煉，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步增值，并且能夠據(jù)此提供某種極富價(jià)值的決策依據(jù)。其通過BIM技術(shù)與大數(shù)據(jù)的深度融合，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)、精細(xì)化的科學(xué)管理方式，從而能及時(shí)、精準(zhǔn)、全面地掌握施工質(zhì)量管理情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑施工質(zhì)量管理模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)以及企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的快速、準(zhǔn)確調(diào)整[1]。其對(duì)于社會(huì)和行業(yè)的發(fā)展都具有十分重要的應(yīng)用和技術(shù)前景，值得深入研究和探討。

2? 基于BIM技術(shù)施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重要作用和意義

近年來，基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用已逐漸成為我國(guó)建筑施工質(zhì)量管理精細(xì)化發(fā)展的趨勢(shì)，是從業(yè)者共同追求的目標(biāo)。以現(xiàn)代信息化軟件技術(shù)結(jié)合大數(shù)據(jù)為標(biāo)志，BIM已經(jīng)成為了引領(lǐng)行業(yè)和企業(yè)快速發(fā)展轉(zhuǎn)型的先進(jìn)力量，從而使得建筑質(zhì)量信息化管理模式發(fā)生了深刻的技術(shù)和理念的變革，進(jìn)入一個(gè)全新的施工質(zhì)量管理階段。其對(duì)于深入分析BIM技術(shù)特點(diǎn)和探索未來的發(fā)展方向，具有深遠(yuǎn)的影響和意義。

利用BIM技術(shù)構(gòu)建三維數(shù)據(jù)信息模型可優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件的拆分過程和確保建筑整體構(gòu)造的完整性。同時(shí)，通過對(duì)相似性構(gòu)件的提取和優(yōu)化，可快速形成規(guī)格和尺寸類似的通用型建筑構(gòu)件，其對(duì)于提升構(gòu)件的制作效率和降低出錯(cuò)率，強(qiáng)化建筑施工質(zhì)量和安全管理，都具有十分重要的意義。

基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用，使得其能夠模擬人類的思維，并具有一定的學(xué)習(xí)、分析研判和預(yù)測(cè)施工質(zhì)量問題的能力。BIM技術(shù)的出現(xiàn)推動(dòng)和實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)建筑施工質(zhì)量管理向現(xiàn)代智慧管理的變革和根本轉(zhuǎn)變。同時(shí)，其通過與大數(shù)據(jù)分析的深度應(yīng)用和結(jié)合成為了現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力，其對(duì)于企業(yè)管理績(jī)效和施工質(zhì)量提升起到了至關(guān)重要的作用[2]。

基于BIM技術(shù)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用可將建筑質(zhì)量源數(shù)據(jù)作為處理對(duì)象，通過數(shù)據(jù)挖掘?qū)Υ髷?shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)鍵信息的自動(dòng)提取，然后再運(yùn)用自我深度學(xué)習(xí)的知識(shí)和能力服務(wù)于建筑行業(yè)?；诖髷?shù)據(jù)的BIM技術(shù)模式必然要求數(shù)據(jù)具有可共享性，這樣才能有效地提升建筑行業(yè)的施工質(zhì)量管理效率和降低資金和人力的投入，從而充分地發(fā)揮基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用的價(jià)值[3]。

首先，基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用可以幫助工程師在實(shí)際工作中高效、快速地建立各類三維信息模型，以及全面掌握各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和全部細(xì)節(jié)，從而可更好地落實(shí)各項(xiàng)建筑施工質(zhì)量管理工作;其次，其有利于對(duì)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，從而幫助工程師第一時(shí)間解決各類隱患問題，避免施工質(zhì)量問題的擴(kuò)大化;最后，基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用可有效推動(dòng)設(shè)計(jì)和施工單位的無縫對(duì)接和高效溝通，從而能快速解決現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量問題以及對(duì)施工設(shè)計(jì)方案的靈活調(diào)整及優(yōu)化，進(jìn)而為建筑施工質(zhì)量奠定了良好的基礎(chǔ)。

3? 基于BIM技術(shù)施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析方法的研究

按照質(zhì)量管理的原則，建筑工程質(zhì)量必須采用基于客觀事實(shí)的決策依據(jù)，這就需要大數(shù)據(jù)的采集、分析和關(guān)鍵支撐。而基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用則成為必然趨勢(shì)和有效的技術(shù)管理平臺(tái)。

BIM質(zhì)量管理大數(shù)據(jù)分析流程主要包含了數(shù)據(jù)采集和匯總、信息存儲(chǔ)和提取、數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用。BIM技術(shù)的實(shí)施為大數(shù)據(jù)的形成創(chuàng)造了必要的條件。同時(shí)，大數(shù)據(jù)也為實(shí)現(xiàn)BIM質(zhì)量管理提供了數(shù)據(jù)參考依據(jù)。通過兩者的相輔相成，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量管理數(shù)據(jù)全生命周期的應(yīng)用，從而為質(zhì)量管理大數(shù)據(jù)的分析方法奠定了基礎(chǔ)。

BIM以3D模型為基礎(chǔ)，不斷建立和擴(kuò)展相關(guān)構(gòu)件的產(chǎn)品技術(shù)屬性，并輸出各類分析統(tǒng)計(jì)報(bào)表和圖片，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑工程對(duì)象的完整描述。通過大數(shù)據(jù)的采集，作為大數(shù)據(jù)應(yīng)用和分析對(duì)象，必然實(shí)現(xiàn)BIM模型數(shù)據(jù)向施工質(zhì)量管理大數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。

4? 基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)路徑研究

BIM和大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑工程質(zhì)量管理中的融合應(yīng)用是相輔相成的，兩者共同促進(jìn)建筑工程施工質(zhì)量的提高以及其質(zhì)量管理效率和水平的提升。筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)理論研究，整理出以下方面內(nèi)容供大家參考。

建筑業(yè)是一個(gè)規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)，其施工質(zhì)量數(shù)據(jù)呈現(xiàn)碎片化和零散化的現(xiàn)狀，數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)和有效利用成為了一大難題。而基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量，大數(shù)據(jù)技術(shù)便應(yīng)用而生，其作為建筑行業(yè)信息化建設(shè)的有效載體和關(guān)鍵技術(shù)，具有前端數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和后臺(tái)數(shù)據(jù)分析整合的功能[4]。它將包含所有建筑構(gòu)件和相關(guān)重要基礎(chǔ)設(shè)施的工程信息數(shù)據(jù)以及工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全和成本等方面的信息進(jìn)行融合和綜合管理，使得全數(shù)據(jù)模型得以形成，也為后續(xù)大數(shù)據(jù)的采集、挖掘、分析利用、存儲(chǔ)和提供決策奠定良好的基礎(chǔ)，同時(shí)也為大數(shù)據(jù)應(yīng)用于施工質(zhì)量管理工作節(jié)約其研究和實(shí)施的成本，提升了工作效率。

智慧建筑核心業(yè)務(wù)管理能力的提升?；贐IM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用從網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)分析、人工智能、輔助決策等方面推動(dòng)了建筑施工質(zhì)量管理模式的創(chuàng)新和高效整合，從而實(shí)現(xiàn)了建筑和施工質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控以及可視化智能管理，并且與設(shè)計(jì)方進(jìn)行無縫銜接，極大地提升了問題溝通解決的效率。通過大數(shù)據(jù)應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)按照規(guī)則的自動(dòng)研判預(yù)警和作為優(yōu)化方案的輔助決策，從而極大地提高了施工質(zhì)量管理的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，而且可有效拓展智慧建筑業(yè)務(wù)范圍和服務(wù)水平。

BIM作為一個(gè)建筑全方位信息集成的平臺(tái)，參與到了項(xiàng)目全生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，并且提供了各參與方協(xié)同管理工作平臺(tái)，有效推動(dòng)了以數(shù)據(jù)模型為中心的施工質(zhì)量。但是其也有一定的局限性，缺乏對(duì)項(xiàng)目生命周期的整體管理策略。而通過與大數(shù)據(jù)技術(shù)的融合，為BIM提供了信息數(shù)據(jù)采集、分析和存儲(chǔ)，從而能夠有效地發(fā)現(xiàn)質(zhì)量管理數(shù)據(jù)隱藏的問題，為建筑施工質(zhì)量管理決策提供依據(jù);同時(shí)，其還能夠從施工質(zhì)量管理的需求出發(fā)，反向發(fā)現(xiàn)和分析預(yù)警數(shù)據(jù)，從而能有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和調(diào)整、優(yōu)化質(zhì)量管理的工作流程[5]。

基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用能為建筑工程質(zhì)量管理帶來極富價(jià)值的信息資產(chǎn)。隨著施工質(zhì)量新老數(shù)據(jù)的疊加和不斷積累，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出幾何級(jí)發(fā)展的趨勢(shì)，如果得不到有效的管理和統(tǒng)計(jì)分析，則這些數(shù)據(jù)無法發(fā)揮出其應(yīng)有的價(jià)值，更無法為管理決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)。而通過融入大數(shù)據(jù)應(yīng)用，則能進(jìn)一步提升施工質(zhì)量管理的可控性和可預(yù)測(cè)性，能夠使得BIM適用于更多的業(yè)務(wù)場(chǎng)景和發(fā)揮更大的價(jià)值，從而確保建筑工程管理創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益[6]。

基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量，大數(shù)據(jù)應(yīng)用能夠準(zhǔn)確地記錄和存儲(chǔ)每條質(zhì)量數(shù)據(jù)的位置、對(duì)象、詳細(xì)時(shí)間和處理細(xì)節(jié)等數(shù)據(jù)，進(jìn)而幫助建筑工程師能準(zhǔn)確掌握建筑構(gòu)件在設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)收等各階段的動(dòng)態(tài)詳情，并且能從海量的數(shù)據(jù)中找到和提煉出能幫助決策的關(guān)鍵信息，從而使得質(zhì)量工程師能快速發(fā)現(xiàn)和解決問題。通過其智能化學(xué)習(xí)能力，能夠不斷積累和豐富施工質(zhì)量管理的知識(shí)，固化經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)成果，提供更精準(zhǔn)、更富價(jià)值的參考依據(jù)。

5? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究是現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨，有其存在的必要性，其在提升管理效率、降低成本和管理難度等方面都發(fā)揮了日益重要的作用，勢(shì)必從根本上改變目前傳統(tǒng)的建筑施工質(zhì)量管理模式。這就要求各建筑企業(yè)加強(qiáng)對(duì)其研究和應(yīng)用的水平，真正地發(fā)揮其效應(yīng)，并最終提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。因此，相關(guān)從業(yè)者可以充分地借鑒國(guó)內(nèi)外基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究成果，結(jié)合我國(guó)國(guó)情和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，從而為推動(dòng)行業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

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