建筑工程施工質(zhì)量管理中的新應(yīng)用

毛迎超 中核第四研究設(shè)計工程有限公司

合理應(yīng)用BIM技術(shù)，既可以幫助建筑管理人員制定質(zhì)量管理方案，還可以為建筑企業(yè)提供決策依據(jù)。在BIM技術(shù)支持下，建筑企業(yè)開展專業(yè)協(xié)同工作，建設(shè)虛擬化工程。文章研究中，應(yīng)用BIM技術(shù)管理施工質(zhì)量，全面發(fā)揮出技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢。

一、應(yīng)用管理新概念

BIM技術(shù)屬于先進技術(shù)，被廣泛應(yīng)用到多個領(lǐng)域，應(yīng)用效果顯著。BIM技術(shù)具備三維成像功能，能夠模擬相關(guān)程序，因此技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用價值高。在建筑施工質(zhì)量管理中，BIM技術(shù)屬于全面應(yīng)用技術(shù)，可以應(yīng)用到項目管理決策制定、功能設(shè)計、專業(yè)設(shè)計、施工管理、運營管理等方面。在施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)，可以落實各項管理措施。從BIM方案設(shè)計、微環(huán)境規(guī)劃、深度設(shè)計、機電設(shè)備、結(jié)構(gòu)設(shè)計、運營管理中，均可以應(yīng)用BIM技術(shù)。

二、管理優(yōu)勢及其內(nèi)容

通過長期應(yīng)用經(jīng)驗可知，BIM技術(shù)的管理優(yōu)勢如下：第一，可視化功能：可視化屬于BIM技術(shù)基礎(chǔ)特點，BIM技術(shù)能夠有效作用于建筑工程領(lǐng)域，功能強大且先進。城市建設(shè)發(fā)展，出現(xiàn)較多新型建筑結(jié)構(gòu)，顯著提升結(jié)構(gòu)復雜性。只通過CAD圖紙內(nèi)容，無法建立完整模型。通過BIM技術(shù)可視化功能，能夠在傳統(tǒng)建筑圖形中添加維度，建立立體化建筑模型。密切觀察立體模型，能夠了解和掌握建筑整體構(gòu)成，同時可以觀察細節(jié)內(nèi)容。BIM技術(shù)功能，是傳統(tǒng)CAD技術(shù)、3DMAX技術(shù)所不具備的。通過BIM技術(shù)可視化功能，管理人員在項目開展期間，發(fā)現(xiàn)施工重難點。詳細規(guī)劃重點內(nèi)容，以加強工程項目建設(shè)效果，控制建筑項目質(zhì)量問題，做好事前控制。注重排除進度影響因素，確保工程項目開展順利性[1]。第二，模擬功能：BIM技術(shù)具備模擬性特點，能夠為建筑領(lǐng)域帶來發(fā)展動力。BIM技術(shù)模擬性，能夠展示出技術(shù)信息化功能。與可視化功能相比，在三維功能上添加時間維度，呈現(xiàn)四維特點。BIM技術(shù)模擬功能，具備全面性特點，可以模仿事物外形與功能。建筑施工比較復雜，管理人員制定施工方案時，極易產(chǎn)生漏洞。通過BIM技術(shù)模擬功能，能夠推演工程項目施工，優(yōu)化施工方案，降低質(zhì)量問題發(fā)生率，加強建筑項目建設(shè)效果。第三，可出圖功能：BIM技術(shù)可出圖性，與CAD圖紙的差異顯著，并非CAD的建筑施工圖紙。應(yīng)用BIM技術(shù)可出圖性功能，基于整體角度分析問題，能夠?qū)こ添椖糠猪椆こ膛c系統(tǒng)實施碰撞試驗，保證系統(tǒng)無誤后，可以編制工程設(shè)計方案。BIM技術(shù)功能，能夠有效作用于建筑工程領(lǐng)域，加強項目建設(shè)效果。應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠輔助建筑工程設(shè)計與施工，全面發(fā)揮出BIM技術(shù)特點，確保設(shè)計與施工合理性，做好建設(shè)進度與質(zhì)量事前控制。

通過工程實踐應(yīng)用分析可知，BIM技術(shù)的管理內(nèi)容集中在以下方面：第一，在施工過程中，BIM技術(shù)可以確保安全管理的有效性。在施工環(huán)節(jié)，注重辨識和分析危險因素。施工環(huán)節(jié)項目管理，可以通過BIM技術(shù)建立4D模型，可以分析施工建設(shè)的各層面。結(jié)合建設(shè)目標、施工進度，準確辨識危險因素。第二，前期劃分危險因素時，針對工程施工不同階段，應(yīng)用可視化技術(shù)的同時，歸屬分類危險因素，確保施工管理人員掌握危險種類[2]。第三，BIM技術(shù)可以靜態(tài)檢查施工環(huán)節(jié)，全面分析施工物體打擊、機械傷害，減少安全事故率。第四，BIM技術(shù)可以制定安全管理措施，利用各方數(shù)據(jù)信息的收集與分析，可以識別安全損害，制定科學的安全管理措施。第五，施工環(huán)節(jié)設(shè)計方案，也可以應(yīng)用BIM技術(shù)展示管理成效。通過應(yīng)用可可視化模型，在初步設(shè)計方案行，形成建設(shè)模型分析，優(yōu)化應(yīng)用設(shè)計方案。模型可視化，可以分析工程施工的重難點，確保整個工程空間設(shè)計、結(jié)構(gòu)建設(shè)的有效性。建設(shè)共享數(shù)據(jù)信息平臺，及時共享信息，為工程變更設(shè)計、創(chuàng)新管理提供依據(jù)，有助于提升工程施工管理水平[3]。

三、建筑工程施工質(zhì)量管理難點

通過分析大量建筑工程實踐可知，建筑工程的質(zhì)量管理問題比較多，總結(jié)施工質(zhì)量管理難度，主要表現(xiàn)在以下幾點：

（一）各專業(yè)施工圖沖突

由于建筑工程規(guī)模龐大，涉及較多專業(yè)知識與技術(shù)，實際施工的工程工序比較多。技術(shù)人員優(yōu)化設(shè)計各專業(yè)施工圖時，分開設(shè)計各專業(yè)圖。完成施工圖設(shè)計之后，組織人員會審施工圖紙。施工設(shè)計人員前期設(shè)計時，未做好溝通交流工作，致使施工圖細節(jié)問題比較多，專業(yè)施工圖設(shè)計矛盾較多。施工圖覆蓋建筑工程信息較多，施工圖會審工作由人眼觀察，極易產(chǎn)生漏審問題。施工圖設(shè)計人員與工作人員，涉及不同專業(yè)領(lǐng)域，所以施工圖設(shè)計人員、工作人員的溝通難度大[4]。由于建筑工程系統(tǒng)復雜，施工圖涉及專業(yè)領(lǐng)域多，必須高度重視協(xié)調(diào)問題。當建筑工程出現(xiàn)協(xié)調(diào)問題，則必須重新施工。當協(xié)調(diào)問題逐漸增加時，則建筑工程人員矛盾問題突出，還會導致建筑工程停滯。

（二）過度依賴管理者經(jīng)驗與能力

建筑工程施工過程煩瑣，極易產(chǎn)生新奇問題，上述問題也不可預(yù)測，對建筑工程施工影響大。比如，建筑工程施工圖會審時，當施工圖紙產(chǎn)生問題，設(shè)計人員、施工人員按照施工要求與規(guī)范，找尋出問題成因，制定標準化解決方案。在施工建設(shè)期間，如果產(chǎn)生突發(fā)性問題，需要由施工管理人員處理。發(fā)現(xiàn)和處理問題時，對管理人員的經(jīng)驗與能力依賴大。然而，施工管理人員無法時刻保持最佳狀態(tài)，可能導致管理工作出現(xiàn)問題。當管理工作問題角度時，則會增加工程誤工與返工概率，嚴重影響工程施工質(zhì)量。

（三）按圖施工落實難度大

當前，我國對建筑工程重視度提升，制定法律法規(guī)以促進建筑行業(yè)發(fā)展。然而，建筑工程施工管理問題較多，在優(yōu)化設(shè)計施工圖紙時，建筑工程缺乏統(tǒng)一規(guī)范，且設(shè)計人員、工作人員矛盾問題多。建設(shè)單位與施工且施工時，未遵循施工標準開展施工建設(shè)，且工程管理人員不太重視材料與工序選擇。在監(jiān)督施工人員時，一味敷衍上級人員，未執(zhí)行監(jiān)督工作。正是由于上述問題，致使建筑工程施工質(zhì)量問題較多。

（四）無法預(yù)知工程整體觀感

建筑質(zhì)量屬于重點要求，現(xiàn)代生活水平的提升，建筑精化與美化成為質(zhì)量衡量標準。雖然建筑企業(yè)注重提升建筑精化與美化度，然而建筑施工技術(shù)限制，建筑精化與美化不理想，并且會與預(yù)期設(shè)計存在沖突問題。

四、BIM技術(shù)在建筑工程質(zhì)量管理中的優(yōu)化措施

（一）優(yōu)化整合各專業(yè)施工圖

由于設(shè)計施工圖為分專業(yè)模式，且施工圖按照不同專業(yè)規(guī)定設(shè)計。將施工圖紙結(jié)合在一起，會出現(xiàn)較多矛盾沖突。為了有效融入施工階段，則需要縮短會審時間。當進入實際施工環(huán)節(jié)，則會引發(fā)建筑工程施工問題，增加施工時間，導致施工企業(yè)承受較多經(jīng)濟損失。將BIM技術(shù)應(yīng)用到施工圖設(shè)計中，施工企業(yè)注重施工圖會審，通過BIM技術(shù)的圖紙整合、沖突檢查優(yōu)勢，確保施工圖設(shè)計人員預(yù)測施工沖突，制定針對性處理措施。應(yīng)用BIM技術(shù)，可以提升會審工作效率，減少會審工作遺漏問題，防止建筑工程產(chǎn)生停工與延期問題[5]。

（二）降低對管理人員的依賴度

在BIM技術(shù)幫助下，施工企業(yè)準確找尋施工質(zhì)量問題，做好鮮明標志。在BIM技術(shù)上，管理人員應(yīng)用三維模型完成施工交底，實時監(jiān)管重要工序，保證工程建設(shè)順利性，同時增加施工企業(yè)經(jīng)濟效益。

（三）加強設(shè)計圖紙可視性

如果未遵循施工圖施工，則會對建筑工程質(zhì)量造成影響。針對傳統(tǒng)施工管理模式，施工人員在圖紙設(shè)計、人員管理方面的問題較多，且人員未遵循標準設(shè)計要求實施。應(yīng)用BIM技術(shù)后，施工企業(yè)通過BIM三維模型可視化，能夠確保工程人員掌握設(shè)計要求。應(yīng)用BIM技術(shù)圖紙整合功能，能夠直接呈現(xiàn)出建筑材料種類與數(shù)量，確保管理人員準備工程材料，減少錯用與漏用問題[6]。

（四）預(yù)知工程感觀效果

建筑工程設(shè)計施工圖不滿足實際需求，完工工程達不到預(yù)期效果，致使施工企業(yè)需要返工重建，相應(yīng)加劇建筑行業(yè)發(fā)展壓力。為了避免出現(xiàn)上述問題，施工企業(yè)引入BIM技術(shù)，按照建筑施工需求，優(yōu)化設(shè)計施工工藝、工程材料，同時生成三維模型，工程人員按照預(yù)期要求，修改建筑材料與施工工藝，確保三維模型滿足施工企業(yè)預(yù)期要求。

五、BIM技術(shù)在建筑施工質(zhì)量管理中的具體應(yīng)用

（一）場地布置

建筑工程場地布置，能夠確保工程建造順利性，屬于基礎(chǔ)前提，會極大影響后期質(zhì)量管理。在建筑工程場地布置中，合理應(yīng)用BIM技術(shù)，按照二維圖紙進行場地布置三維建模，以節(jié)約、高效原則，優(yōu)化調(diào)整場地布置方案，選擇工藝設(shè)計佳、滿足項目特征的施工布置方案。按照BIM技術(shù)布置場地，涉及以下幾點：布置道路、物料堆放、機械設(shè)備、水電設(shè)施等。

BIM技術(shù)場地布置，可以應(yīng)用試點動畫漫游，三維測試布置合理性，基于不同角度、不同時間節(jié)點，檢查場地布置情況，提前梳理場地布置問題。通過此種方式，既可以維護建筑工程質(zhì)量安全，同時為施工建設(shè)提供便利性，減少浪費與返工問題。

（二）技術(shù)交底

傳統(tǒng)建筑工程技術(shù)交底，以書面交底、口頭交底方式為主。二維圖紙表現(xiàn)不佳，交底人員表達能力有限，接底人員理解偏差，致使施工工藝執(zhí)行力度不足，極易引發(fā)質(zhì)量安全隱患。通過BIM技術(shù)，可以聯(lián)合動畫、虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以交互式、可視化形式進行技術(shù)交底，以提升技術(shù)交底真實性與可觀性，加強接底人對項目施工的理解度，確保技術(shù)交底內(nèi)容執(zhí)行準確性，以實現(xiàn)建筑工程施工質(zhì)量目標。

（三）碰撞檢測

傳統(tǒng)二維CAD圖紙碰撞檢測，存在人力投入大、檢測效率低、抽象化等不足，致使具體檢查的錯漏問題較多。應(yīng)用三維可視化技術(shù)，能夠針對不同專業(yè)模型、全專業(yè)模型，實施高效碰撞檢測，快速輸出碰撞檢測結(jié)果。

通過分析可知，BIM技術(shù)碰撞檢測，能夠處理傳統(tǒng)CAD碰撞檢測問題，高效觀察不同專業(yè)設(shè)計錯誤與矛盾，同時在項目開工前做好處理，以免施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生設(shè)計變更、返工等問題，高效保障建筑工程質(zhì)量與安全。

（四）模擬施工

在BIM技術(shù)建造模式下，施工過程呈現(xiàn)出“先試”“后造”階段，改變建筑工程一次性施工特點，防止建筑工程產(chǎn)生質(zhì)量隱患。應(yīng)用BIM技術(shù)進行施工模擬，通過“先試后造”模式。通過施工模擬，能夠比較和優(yōu)化不同施工工藝與方法，同時能夠發(fā)現(xiàn)和處理施工資源調(diào)度沖突。整個模擬過程，涉及施工工序模擬、資源調(diào)度、施工方法模擬。

BIM技術(shù)施工模擬，可以通過直觀性、可修改方式，預(yù)演和優(yōu)化施工工藝、資源調(diào)度、施工方案等，規(guī)避建造工程的不合理問題，實現(xiàn)零沖突、零浪費問題，有效保證建筑工程質(zhì)量管理。

（五）過程管理

基于BIM技術(shù)，建立BIM5D管理平臺，能夠提升建筑工程質(zhì)量管理的精細化水平。利用BIM+物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、射頻識別設(shè)備、通信技術(shù)、激光掃描儀等傳感設(shè)備，能夠?qū)IM模型、建筑實體、工程人員聯(lián)系在一起，智能識別、跟蹤、定位和監(jiān)測機械設(shè)備等。在工程質(zhì)量管理平臺，導入BIM信息模型，無縫對接BIM模型、質(zhì)量管理平臺，有效共享與管理資源。利用物聯(lián)網(wǎng)，能夠?qū)邮┕がF(xiàn)場各構(gòu)件與BIM模型，輸入和輸出建筑部件與部位信息，且不同部件與部位的身份特殊，能夠加強質(zhì)量管理水平[7]。工程施工人員，利用BIM技術(shù)的輕量化質(zhì)量信息管理平臺，可以實現(xiàn)信息組織協(xié)調(diào)、權(quán)限分配等，有效控制建筑產(chǎn)品質(zhì)量。

（六）信息共享

基于BIM技術(shù)的信息共享技術(shù)，并非BIM技術(shù)在工程質(zhì)量管理中的應(yīng)用表現(xiàn)，但是卻會作用于工程質(zhì)量管理中?；贐IM技術(shù)的信息共享，能夠?qū)崿F(xiàn)信息可視化、高效化共享與交換，布置場地、技術(shù)交底、施工模擬、碰撞檢測等，為建筑工程管理提供新型工作模式?；贐IM技術(shù)的信息光技術(shù)，可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)“點對點”交流模式，加強信息交流效率與一致性，維護工程施工質(zhì)量。

六、結(jié)語

綜上所述，在建筑施工期間，施工人員利用建筑信息模型方式，能夠科學管控施工工程數(shù)據(jù)，確保施工管理工作細致化。為了順利實施建筑施工管理工作，促進建筑領(lǐng)域發(fā)展，施工企業(yè)應(yīng)當合理應(yīng)用BIM技術(shù)，以保障工程建設(shè)質(zhì)量與安全。