BIM 技術(shù)在建筑工程施工標準質(zhì)量控制中的應(yīng)用研究

馮興強

（蘭州鴻維裝飾工程有限公司，甘肅 蘭州 730060）

時代發(fā)展及社會市場經(jīng)濟迅速提升使我國進入新發(fā)展階段，全國人民都在為建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強國不斷努力，我國各領(lǐng)域科研成果不斷取得新突破，數(shù)字信息化技術(shù)逐漸被更的行業(yè)所接納，為城市化建設(shè)夯實了基礎(chǔ)。BIM 技術(shù)是以先進的三維數(shù)字設(shè)計處理作為依托，幫助建筑工程師構(gòu)建可視化數(shù)字建筑模型，它充分展現(xiàn)出了數(shù)字信息化技術(shù)及三維可視化技術(shù)的優(yōu)點。許多國外工程設(shè)計人員嘗試將BIM 技術(shù)應(yīng)用到整個建筑周期中，也就是說在工程設(shè)計、施工以及后期維護等各階段都需要開展項目監(jiān)督工作，這樣既保證工程質(zhì)量，又能減少建筑成本。由于群眾對生活品質(zhì)的追求，對建筑質(zhì)量等要求愈加嚴格，因此，在特大項目施工時，務(wù)必保證各環(huán)節(jié)精準、嚴密。嘗試將BIM 信息模型應(yīng)用在工程施工技術(shù)中，將BIM 真實效用發(fā)揮至最大，解決施工單位的迫切需求。

1 BIM 技術(shù)的特點

（1）可視化。所謂可視化是指通過技術(shù)處理將實際建筑模型信息化，通過三維立體形式在電腦中展現(xiàn)出來。近年來，信息技術(shù)飛速發(fā)展使得3D 打印技術(shù)更加突出，可高效地將建筑項目的三維模型打印出來，打印效果良好。通過優(yōu)質(zhì)的三維模型圖紙，能對施工項目進行全方位、立體化分析，緊抓建筑物細節(jié)及特征，精準完成施工項目設(shè)計工作。另外，可從三維模型圖紙全面推測實際建筑情況、核對施工設(shè)計細節(jié)，在第一時間找出建筑工程中存在的問題，并給予科學(xué)化、規(guī)范化調(diào)整，進而提高建筑工程施工質(zhì)量。

（2）虛擬施工。利用BIM 技術(shù)能夠幫助有關(guān)工程師完成虛擬施工，發(fā)現(xiàn)施工控制過程中各項注意事項，并將虛擬結(jié)果與實際施工進程進行對比，并給予評估，明確實際工作中可能出現(xiàn)的問題，之后，在實際施工控制流程中加以嚴控，根據(jù)實際情況適當調(diào)整返工、整頓等問題，提升總體施工水平。

（3）協(xié)調(diào)性。協(xié)調(diào)性屬于BIM 技術(shù)的一種重要特性。項目實際施工進度、造價、施工質(zhì)量以及安全情況等指標屬于工程建設(shè)時重點關(guān)注的指標，需要在施工控制中著重關(guān)注。傳統(tǒng)質(zhì)量控制下，施工或管理人員容易側(cè)重某一項，忽略其他參數(shù)。例如，為減少工程建筑成本，選購劣質(zhì)材料，影響施工安全性、質(zhì)量以及工程進度。隨著BIM 技術(shù)發(fā)展，施工人員可以全面、宏觀地調(diào)控各項施工指數(shù)，統(tǒng)籌全局，合理調(diào)整并規(guī)劃。在此基礎(chǔ)上，操作人員可以積極調(diào)控施工指數(shù)，以達到提高施工控制質(zhì)量。

2 以BIM 技術(shù)為核心的建筑項目質(zhì)量控制的優(yōu)勢

如果將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑項目質(zhì)量控制中，具有如下幾種優(yōu)勢：①由于BIM 技術(shù)存在可視化特征，可以利用信息模型完成施工的3D 架構(gòu)，全面、直觀、立體地呈現(xiàn)出建筑項目空間結(jié)構(gòu)，幫助設(shè)計人員掌握全局，為實際工程施工及質(zhì)量控制夯實了基礎(chǔ)；②多數(shù)建筑項目存在施工周期長、建筑流程繁瑣以及施工范圍寬泛等特點，如果充分發(fā)揮BIM 技術(shù)的調(diào)節(jié)作用，利用該技術(shù)構(gòu)建具有實效性的3D 模型，這種模型能讓施工者獲得全面、精準的施工數(shù)據(jù)及建筑重點，各施工部門及控制者可以以BIM 技術(shù)檢驗數(shù)據(jù)作為交流、調(diào)整依據(jù)，確保工程建筑能有條理地開展。③BIM 技術(shù)有利于完成模擬撞擊測試，工程項目正式開始前，可以嘗試利用BIM 技術(shù)形成三維模擬圖像，從多個角度或?qū)用嫱瓿勺矒魷y試，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的缺陷，及時調(diào)整方案，優(yōu)化項目設(shè)計，避免在實際工作中出現(xiàn)返工問題；④BIM 技術(shù)具有模擬施工功能。由于具備三維立體可視化功能，BIM技術(shù)具有不受時間和空間約束等效果，可以對施工控制歷程中任意環(huán)節(jié)進行模擬控制，將施工規(guī)劃與實際工作比較，以更加嚴格的施工流程把控建筑項目全局，提升建筑施工質(zhì)量及安全性，避免返工、整頓等問題。

3 建筑工程施工質(zhì)量控制中存在的問題

（1）項目質(zhì)量控制人員缺少綜合能力及素養(yǎng)。實際建筑過程中，施工人員專業(yè)能力及職業(yè)素養(yǎng)直接影響工程建筑質(zhì)量，如果施工人員存在拖沓、專業(yè)能力差等問題，將嚴重影響施工質(zhì)量及進度?，F(xiàn)階段我國施工團隊多數(shù)以農(nóng)民工組成，相對來講，缺乏與時俱進的建筑思想、技術(shù)以及工藝，質(zhì)量安全管理意識偏差，缺乏質(zhì)量管理常識。另外，多數(shù)施工單位管理部門及技術(shù)部門人員存在非科班出身人員，部分工作者未接受過系統(tǒng)化、整體化質(zhì)量控制教學(xué)，綜合素養(yǎng)呈現(xiàn)不平衡、不協(xié)調(diào)等特點，多數(shù)質(zhì)量控制流于表面、流于形式，忽視質(zhì)量控制制度的完善性以及工程總體質(zhì)量的把控。

（2）施工建筑選材不符合建筑標準。優(yōu)質(zhì)的施工材料是保證施工質(zhì)量的根本，這就要求施工單位在材料購買時必須做好質(zhì)量檢測工作，并核實采購企業(yè)資質(zhì)，只有質(zhì)量合格的建筑材料才允許投入使用。近年來，更多的新型材料出現(xiàn)在市場，造成了建筑材料價格上漲嚴重，部分建筑施工單位為了節(jié)約建筑成本，提高整體利潤，選擇價格便宜質(zhì)量欠缺的殘次產(chǎn)品，為建筑工程施工建設(shè)留下了安全隱患，部分工程項目建設(shè)質(zhì)量達不到設(shè)計需求。

4 BIM 技術(shù)在建筑工程質(zhì)量控制中的實際應(yīng)用

4.1 建筑工程施工前期質(zhì)量控制中的BIM 技術(shù)應(yīng)用

（1）三維建模能力：管理人員可以通過BIM 技術(shù)對建筑工程項目進行整體布局，構(gòu)建高質(zhì)量的工程建筑三維模型，這種建筑模型可以視為實際施工建筑等比例縮小后的圖形，能為施工及技術(shù)人員提供更加直觀、立體的分析工具，有利于幫助施工人員盡早進入工作狀態(tài)，能及時發(fā)現(xiàn)建筑項目存在的缺陷或設(shè)計錯誤。在建模過程中，需要技術(shù)人員對工程項目設(shè)計圖紙進行全面分析、深度挖掘內(nèi)容，積極發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，確保構(gòu)建出的三維模型與實際施工相符合，能通過圖紙推測出實際工程情況，如果對圖紙中不明確的內(nèi)容存在疑問，必須及時展開討論、對設(shè)計內(nèi)容進行深入分析，尤其是在不同專業(yè)水平、視角設(shè)計過程中出現(xiàn)的沖突問題，積極構(gòu)建可靠、有效的改革設(shè)計方案，以保證實際工作中的項目質(zhì)量。

（2）碰撞試驗：如果能將云碰撞檢查功能融入建筑工程施工質(zhì)量檢測工作中，對建筑工程中的電氣設(shè)施、排水設(shè)施以及消防設(shè)施等進行專業(yè)化BIM 模型基點構(gòu)建，通過科學(xué)手段或計算方法完成碰撞測試，積極發(fā)現(xiàn)各專業(yè)空間中存在的碰撞問題，根據(jù)測試結(jié)果匯總出碰撞報告，與原有設(shè)計進行比對，盡早找出設(shè)計中存在的問題，這樣有利于提升施工質(zhì)量。

4.2 建筑工程施工中期質(zhì)量控制中的BIM 技術(shù)應(yīng)用

首先，要將施工模型及實際施工情況進行有效結(jié)合，模擬實際建筑中對應(yīng)的具體節(jié)點，傳統(tǒng)的二維圖紙難以表達復(fù)雜節(jié)點，施工技術(shù)人員難以從中分析具體施工情況，難以實現(xiàn)現(xiàn)實與虛擬的完美對接，這會造成后期工程施工方案構(gòu)建受阻。BIM 模型中的三維可視化能為技術(shù)人員提供更便捷輔助手段，與傳統(tǒng)的二維CAD 相比，BIM 模型表述得更加清楚。如果使用BIM 技術(shù)，可將工程項目中重要且復(fù)雜的節(jié)點處的鋼筋等內(nèi)容進行清晰標識，為現(xiàn)場施工提供指導(dǎo)依據(jù)。在BIM 技術(shù)支撐下，技術(shù)人員可以使用科學(xué)合理的施工工序?qū)椖窟M行安排，保證各節(jié)點準確、清晰。除此之外，還可以對施工工藝進行模擬。如果將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑工程項目中，可以通過動畫形式模擬施工工藝流程，定期對項目管理人進行有針對性、專業(yè)化的指導(dǎo)和培訓(xùn)，確保施工人員能掌握BIM技術(shù)使用手段，要具備縝密、敏捷的觀察能力，及時發(fā)現(xiàn)問題，為提升工程施工質(zhì)量夯實基礎(chǔ)。通過使用BIM 技術(shù)可以完成預(yù)留空位的精準定位，可以模擬建筑工程管線的實施排布，并將排布情況上傳至施工單位內(nèi)部的專業(yè)協(xié)同系統(tǒng)上，并精準定位混凝土墻壁上預(yù)留洞口位置，根據(jù)定位情況獲取預(yù)留洞口報告，這樣有利于技術(shù)人員以報告內(nèi)容為依據(jù)，開展詳細的施工指導(dǎo)。一系列檢查后，精準發(fā)現(xiàn)施工中存在的難點和重點，避免施工時出現(xiàn)返工現(xiàn)象及問題，積極提升施工質(zhì)量及效率。除此之外，BIM 技術(shù)可以在多方技術(shù)部門交底過程中，以更加簡潔的語言簡述各環(huán)節(jié)施工內(nèi)容，并模擬總體施工流程。

其次，將BIM 技術(shù)融入到施工項目管理中。傳統(tǒng)的工程項目管理，未能將數(shù)字化、信息化優(yōu)勢發(fā)揮出來，造成項目管理總體自動化、智能化水平過低。如果將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑工程項目管理中，能為項目管理人員提供更精準的項目數(shù)據(jù)采集工具，充分發(fā)揮移動終端優(yōu)勢。之后，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可將這些數(shù)據(jù)上傳至云平臺，實時上傳信息可以與BIM 模型中的存儲數(shù)據(jù)或信息進行詳細對比，管理人員能從中了解、明確當前工程項目施工情況，例如，與工程完成進度相比，能了解當前工程所在階段，為后期工作提供準備。當BIM 技術(shù)應(yīng)用到實際現(xiàn)場施工的質(zhì)量管理中，能取得良好的質(zhì)量管理效果，尤其是建筑工程較長、步驟分支復(fù)雜、流程復(fù)雜的工作，這類工作容易在實際操作中發(fā)生各類型工程變更，進而在現(xiàn)場質(zhì)量管理上出現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)?，F(xiàn)階段多數(shù)施工質(zhì)量控制工作未實現(xiàn)信息化管理，仍然以人工管理模式為主，由于數(shù)據(jù)量較大，造成實際數(shù)據(jù)采集時間過長，進而導(dǎo)致質(zhì)量信息匯總錯誤，尤其需要進行二次輸入的工程項目質(zhì)量信息，第二次輸入時，容易造成信息錯誤量增加，進而降低工程質(zhì)量信息使用可靠性，甚至會出現(xiàn)重要數(shù)據(jù)丟失，如果應(yīng)用BIM 技術(shù)能有效減少此類問題發(fā)生。

4.3 建筑工程施工后期質(zhì)量控制中的BIM 技術(shù)應(yīng)用

將BIM 技術(shù)用于后期數(shù)據(jù)或信息分析。BIM 技術(shù)能全面收集、整理建筑工程項目中各項零散、瑣碎的信息數(shù)據(jù)，可以為技術(shù)人員提供完整數(shù)據(jù)分析依據(jù)，為建筑工程后期制定制度及決策提供重要參考。如果項目管理人員能合理利用信息處理工具，可實現(xiàn)建筑工程質(zhì)量的多維度研究，進而及時預(yù)測、評估工程中可能存在的質(zhì)量問題，并通過分析數(shù)據(jù)探究建筑工程出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因，及時構(gòu)建出質(zhì)量控制預(yù)案和問題解決方案，經(jīng)過整個過程可以幫助技術(shù)人員積累經(jīng)驗。實施過程中，可利用BIM 技術(shù)采集建筑工程項目設(shè)計中各類變更數(shù)據(jù)、工程開工數(shù)據(jù)以及質(zhì)量驗收記錄等信息，經(jīng)過全面的數(shù)據(jù)剖析可推斷出工程質(zhì)量管理中可能存在的漏洞，探明原因并制定具有針對性的防范措施。除此之外，利用BIM 技術(shù)能直接將質(zhì)量檢測報告等文件進行統(tǒng)一提交，方便有關(guān)人員在審核過程中隨用隨調(diào)，有效避免傳統(tǒng)紙質(zhì)文件傳遞的瑣碎性及不便性。

5 BIM 技術(shù)在質(zhì)量控制中的缺陷及建議

隨著建筑工程質(zhì)量要求提高，BIM 在實際施工控制中的缺陷逐漸暴露了出來，具體不足如下：BIM 技術(shù)被廣泛應(yīng)用在實際項目中，但現(xiàn)在我國還缺少完整管理機制，BIM 技術(shù)專業(yè)性人才短缺。實際BIM 技術(shù)應(yīng)用時，會聯(lián)合多專業(yè)建模技術(shù)工作者，要求這類專業(yè)工作者需要掌握質(zhì)量控制標準、規(guī)劃以及材質(zhì)等。但現(xiàn)階段建筑行業(yè)內(nèi)部這類全能型、專業(yè)型人才稀缺，多數(shù)工作者表現(xiàn)出不專業(yè)等問題，只有加強BIM 技術(shù)科學(xué)有效的技術(shù)培訓(xùn)，才能保證BIM 技術(shù)應(yīng)用效果。BIM 不僅是一種技術(shù)，還是一種控制工具。目前，部分建筑單位在構(gòu)建工程的控制層上應(yīng)用到了BIM 技術(shù)，但這類施工者對BIM 技術(shù)認識較為片面，施工形式多數(shù)被傳統(tǒng)思想所禁錮，難以完成有效交流，該技術(shù)前期準備工作及有關(guān)投資相對較大，相關(guān)法律政策、標準還不健全，嚴重影響了BIM 技術(shù)推廣。

因此，可以從以下兩個方面推動BIM 技術(shù)發(fā)展：①加強BIM 技術(shù)人才培養(yǎng)。施工單位應(yīng)定期對員工進行集中培訓(xùn)，以專業(yè)BIM 技術(shù)工作人員為核心，向員工介紹質(zhì)量管控規(guī)范、材質(zhì)等專業(yè)性常識，實現(xiàn)物資融合和共享，培養(yǎng)全面、綜合的BIM 技術(shù)工作者。加強施工人員BIM 技術(shù)內(nèi)容培訓(xùn)，施工工作者應(yīng)清晰了解BIM 技術(shù)的使用，以二維碼等形式實現(xiàn)各類施工工序的匹配，對自身崗位目標及職責進行全面分析，以提高工作效率；②完善、優(yōu)化有關(guān)法律政策，推動BIM 技術(shù)信息發(fā)展。嘗試借鑒國外先進BIM 模式及標準，在應(yīng)用到我國工程項目建設(shè)中時，應(yīng)密切聯(lián)系實際工程發(fā)展狀況，優(yōu)化BIM 技術(shù)模型及標準，實現(xiàn)中國化發(fā)展，建立完整符合各施工環(huán)節(jié)的工程業(yè)務(wù)控制標準及規(guī)章制度。

6 結(jié)束語

綜上所述，科技時代發(fā)展使城市建筑設(shè)計高度、結(jié)構(gòu)類型等發(fā)生日新月異的變化，這就要求各施工單位不斷加強建筑施工質(zhì)量，完善質(zhì)量管控體系。BIM技術(shù)符合未來可持續(xù)發(fā)展趨勢，可以實現(xiàn)工程項目管理可視化，構(gòu)建三維立體模型，通過這種模型能為建筑工程的設(shè)計和施工提供便捷、全面的管理。BIM 技術(shù)的出現(xiàn)為傳統(tǒng)建筑工程革新帶來機遇，建立施工前期、中期以及后期的質(zhì)量管理體系，實現(xiàn)科學(xué)化控制，推動我國建筑行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。