BIM軟件在工程質(zhì)量控制中的應(yīng)用

劉新偉

（山西工程科技職業(yè)大學(xué)，山西 晉中 030600）

1 研究背景

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能化軟件的應(yīng)用，建筑施工質(zhì)量信息化管理也成為了必然。《2011—2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》提出建筑信息模型BIM（Building Information Modeling）技術(shù)是提高管理效率、實現(xiàn)建筑信息化管理最為重要的技術(shù)方法，也是有效提高施工方核心競爭力的有效途徑。

2 BIM在工程質(zhì)量控制中的優(yōu)點

BIM之父Chuck M.Eastman教授在20世紀70年代提出了建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM），同時還提出了“基于BIM技術(shù)創(chuàng)建虛擬建筑模型”，這無疑是建筑工程史的又一次巨變。BIM是一切建筑信息的模型化載體，通過多年的推廣和探索，已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)出它的優(yōu)勢，并逐漸被各行各業(yè)推廣應(yīng)用，如建筑、道路、橋梁、管道甚至軌道交通等等，但在質(zhì)量控制中，還沒有太具體的BIM技術(shù)應(yīng)用案例。

本文提出了將BIM技術(shù)融入到施工質(zhì)量過程控制中，結(jié)合施工質(zhì)量控制中存在的問題，引進新技術(shù)的同時，對原有的人員配備、組織結(jié)構(gòu)和管理流程進一步優(yōu)化，從而設(shè)計出一套可以符合新技術(shù)、滿足可視化、信息化的質(zhì)量管理系統(tǒng)。由于施工過程中出現(xiàn)的材料不合格、操作人員素質(zhì)參差不齊、施工操作不達標、工種交叉影響等因素，導(dǎo)致施工質(zhì)量難以保證。而BIM技術(shù)是現(xiàn)代建筑信息化管理的支撐，它可以在人員管理、資源管理、文件管理等方面糾錯，改善管理不到位、人工操作不規(guī)范等問題，進一步實現(xiàn)可視化、精細化、信息化管控，達到信息和質(zhì)量的完整性與一致性[1]。

圖1 可視化、信息化BIM管控圖

不僅如此，在施工場地布置、施工組織設(shè)計中均可以用到BIM技術(shù)的軟件操作，相比傳統(tǒng)的場地布置圖和網(wǎng)絡(luò)計劃圖，BIM軟件設(shè)計更節(jié)省時間，更科學(xué)合理，從而進一步提高工程質(zhì)量。

3 BIM技術(shù)在工程質(zhì)量控制各環(huán)節(jié)的應(yīng)用

BIM技術(shù)在施工過程中可以全程參與，通過可視化視角，可移動的手機、電腦端口，通過快速、無誤的信息傳遞，使施工過程更嚴謹，人員信息更可靠，施工過程質(zhì)量得到進一步保障。質(zhì)量的影響因素主要有4M1E，即人（man）、機械（machine）、材料（material）、方法（method）、環(huán)境（environment）[2]。在明確了質(zhì)量需求，進一步選擇好合適的BIM系統(tǒng)及管理軟件，建立好可以執(zhí)行的標準和守則后，根據(jù)4M1E因素，逐條進行基于BIM的質(zhì)量控制分析。

3.1 在人員和信息傳達方面

人是所有施工、質(zhì)量管理、信息傳遞的主體，也是BIM系統(tǒng)軟件操作的主體。人的素質(zhì)、學(xué)識和操作水平都會對施工質(zhì)量的形成造成影響。在施工質(zhì)量管控過程中，人為因素至關(guān)重要。要BIM軟件充分發(fā)揮施工現(xiàn)場中的作用，人們會使用軟件才是基本前提，BIM從業(yè)人員必須擁有質(zhì)量和責(zé)任意識，才能讓全員在施工項目質(zhì)量管控中的作用進一步得到發(fā)揮和提高。BIM不僅提高了管理者的工作效率，還使一線操作人員對自己工作內(nèi)容更加清晰，質(zhì)量控制點更加明確，避免了更多的主觀失誤，從而達到施工過程的精準性。BIM軟件通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了遠程控制，減少了信息傳達上口口相傳容易造成的理解偏頗，實現(xiàn)了信息的精準傳遞，這無疑都增加了BIM對施工質(zhì)量管控的安全性、可操作性和精確性[3]。

3.2 在材料和機械方面

材料是施工質(zhì)量的基本保障，材料的合格與否直接影響工程的安全性，嚴格把控材料質(zhì)量是基于BIM質(zhì)量管控的重中之重。BIM軟件可以通過構(gòu)建材料庫，實現(xiàn)材料的信息化、精細化管理，避免材料浪費的同時，還可以合理安排施工人員班組的調(diào)整，避免人員浪費。

首先，材料供應(yīng)商可以通過網(wǎng)上評級篩選，選出有實力且質(zhì)優(yōu)價廉的供應(yīng)商，上傳并審核資質(zhì)。其次，對于已采購的材料，必須上傳材料質(zhì)檢報告、數(shù)量清單等信息，如圖2所示，以便后續(xù)資源庫的調(diào)配。

圖2 BIM-revit軟件材料屬性圖

對于機械進場，可以通過BIM施工場地布置軟件，對施工區(qū)、辦公區(qū)進行合理規(guī)劃后，再安排放置好塔吊、龍門架、施工電梯等，基于BIM的可視化功能，讓機械分布更合理，施工質(zhì)量更有保障。

3.3 在施工環(huán)境方面

施工現(xiàn)場布置是工程開工前重要的工作內(nèi)容之一。它是科學(xué)地布置施工區(qū)、生活區(qū)、辦公區(qū)，和文明施工的重要依據(jù)和保障。傳統(tǒng)施工場地布置策劃是由老一輩有經(jīng)驗的工人依據(jù)經(jīng)驗設(shè)計，但很難在施工前分辨其布置方案是否存在問題，而施工現(xiàn)場活動本身每天都存在變化，施工現(xiàn)場對材料、設(shè)備、機具等的需求也是隨著項目施工的不斷推進而變化的。隨著項目的進行，很有可能變得不適應(yīng)項目施工的需求。而重新調(diào)整布置方案帶來的拆卸和搬運，只會投入更多的人力物力，增加更多的施工成本，造成更多的資源、資金浪費，布置不合理的施工場地甚至?xí)a(chǎn)生施工安全問題。所以，隨著工程項目的大型化、復(fù)雜化，傳統(tǒng)的靜態(tài)二維施工場地布置方法已經(jīng)難以滿足實際需要。而通過BIM施工場地布置軟件對施工現(xiàn)場規(guī)劃如圖3所示，可見其優(yōu)勢。

圖3 BIM施工現(xiàn)場布置圖

在使用BIM軟件進行場地布置時，要按照以下流程進行，如圖4所示。

圖4 施工現(xiàn)場布置流程圖

3.3.1 傳統(tǒng)手繪圖或橫道圖的缺點

除此以外，我們還可以根據(jù)進度計劃科學(xué)合理地設(shè)置，從而節(jié)省人力、材料和機械成本，實現(xiàn)施工過程質(zhì)量控制。施工進度計劃是施工組織設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容，進度計劃是否合理，直接影響施工速度、成本和質(zhì)量。因此施工組織設(shè)計的一切工作都要以施工進度為中心來安排，傳統(tǒng)的手繪圖或橫道圖的缺點如下：

a）縱向空間被占過多。

b）不能系統(tǒng)、直觀地表達一個項目所包含的各項工作之間的復(fù)雜邏輯關(guān)系。

c）不能直觀展示時差、關(guān)鍵路徑。

d）不便于科學(xué)地優(yōu)化和調(diào)整計劃。

圖5 某工程施工進度橫道圖

基于BIM進度計劃編制流程如圖6所示。

圖6 BIM施工進度計劃編制流程圖

3.3.2 網(wǎng)絡(luò)計劃圖的優(yōu)點

相比傳統(tǒng)的橫道圖，網(wǎng)絡(luò)計劃圖有如下優(yōu)點：

a）用更小的圖幅展現(xiàn)更多的任務(wù)，便于從全局的角度看待整個計劃。

b）從全局來看便于識別關(guān)鍵路徑，能比較直觀地看出任務(wù)與任務(wù)之間的邏輯關(guān)系，每個任務(wù)的前置后置任務(wù)都很清楚，便于集中力量抓主要矛盾，也方便檢查任務(wù)之間的邏輯漏洞，預(yù)防風(fēng)險，確保工期。

c）自由時差和總時差表現(xiàn)清晰，便于做計劃管控。

網(wǎng)絡(luò)計劃圖全面而明確地表達出各項工作開展的先后順序和反映出各項工作之間的相互制約和相互依賴的關(guān)系。所以雙代號網(wǎng)絡(luò)圖在計劃調(diào)整、工期優(yōu)化、工期索賠和費用索賠中的作用尤其明顯，從而使工程質(zhì)量得以進一步提高。

4 結(jié)語

本文闡述了基于BIM各類軟件在建筑工程施工質(zhì)量控制中的應(yīng)用背景，分析了BIM軟件技術(shù)在質(zhì)量控制過程中的閃光點，通過4M1E方法分析出了傳統(tǒng)質(zhì)量管控與現(xiàn)代BIM技術(shù)的差別，通過BIM場地布置軟件實現(xiàn)了施工現(xiàn)場科學(xué)的布置，避免時間、材料成本的浪費；實現(xiàn)了資源的合理規(guī)劃。通過傳統(tǒng)橫道圖和BIM進度計劃的對比，體現(xiàn)出了BIM進度計劃科學(xué)調(diào)整的優(yōu)勢，以及如何在施工過程中實施BIM技術(shù)的質(zhì)量管控，更加突出了BIM技術(shù)及其軟件對于質(zhì)量管控的優(yōu)點和可實施性。