BIM和大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑工程質(zhì)量管理中的應(yīng)用

江清泉

（山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濰坊 262500）

1 建筑工程質(zhì)量管理中BIM和大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

1.1 建筑工程全面質(zhì)量管理分析

建筑工程具有極強(qiáng)的專業(yè)性和復(fù)雜性，涉及大量的人員與技術(shù)環(huán)節(jié)，質(zhì)量管理需要嚴(yán)格控制每個(gè)建筑工程的質(zhì)量問題，確保建筑工程達(dá)到國(guó)家質(zhì)量規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。建筑工程的全過程都需要考慮質(zhì)量管理，包括建設(shè)初期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、施工階段和投入運(yùn)營(yíng)階段。例如，建設(shè)初期設(shè)計(jì)單位根據(jù)質(zhì)量規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工程的各個(gè)工序進(jìn)行設(shè)計(jì)和有效規(guī)劃、建設(shè)單位制定和完善工程的質(zhì)量管理體系等。

1.2 BIM技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

BIM技術(shù)可以為建筑行業(yè)提供大數(shù)據(jù)的源代碼，通過數(shù)據(jù)的采集、整理、分析、存儲(chǔ)等方式，使建筑項(xiàng)目的各個(gè)工序都得到科學(xué)合理的定義，能夠加強(qiáng)相關(guān)人員對(duì)建筑工程各工序的了解和統(tǒng)計(jì)，使建筑工程管理更加全面，避免遺漏或誤差。還可以對(duì)收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行更深入地應(yīng)用，包括建立模型或計(jì)算公式等方式對(duì)建筑工程質(zhì)量進(jìn)行更科學(xué)和快速地評(píng)估，提高建筑工程質(zhì)量管理的有效性。分析基于BIM技術(shù)提供的大量數(shù)據(jù)能快速掌握其中的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，通過評(píng)價(jià)建筑工程質(zhì)量管理的相關(guān)指標(biāo)，使質(zhì)量管理進(jìn)一步細(xì)化，完善對(duì)建筑工程質(zhì)量的控制。

1.3 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用范圍較為廣泛，通常需要根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Υ髷?shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行定義，主要在于大數(shù)據(jù)技術(shù)的適用性較強(qiáng)，可以發(fā)揮出大數(shù)據(jù)量、多數(shù)據(jù)種類、高數(shù)據(jù)處理效率和低價(jià)值密度等技術(shù)作用，屬于當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)之一。尤其在經(jīng)過多種行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐后，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)極為突出，可以為建筑工程質(zhì)量管理提供更全方位的數(shù)據(jù)信息，并在數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)信息中進(jìn)行快速識(shí)別、排查和分析，提取最有效的關(guān)鍵信息，為建筑工程質(zhì)量管理提供科學(xué)的數(shù)據(jù)信息依據(jù)。因此，在復(fù)雜性較高的建筑工程質(zhì)量管理中，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以較大程度地提高管理效率和準(zhǔn)確率。

2 工程質(zhì)量管理中BIM和大數(shù)據(jù)應(yīng)用框架

2.1 質(zhì)量數(shù)據(jù)采集

建筑工程質(zhì)量管理方面涉及的內(nèi)容較多，在此情況下，與其相關(guān)的管理數(shù)據(jù)也會(huì)逐漸增多。從數(shù)據(jù)的特性來(lái)看，其具有類型多、信息分散量大等特點(diǎn)。由于大部分?jǐn)?shù)據(jù)儲(chǔ)存在各類子系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集工作存在很大問題。BIM和大數(shù)據(jù)可以彌補(bǔ)采集的不足，依靠技術(shù)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，并將資料直接上傳到質(zhì)量管理平臺(tái)，以便后期管理工作能夠順利開展。

2.2 質(zhì)量數(shù)據(jù)提取與集成

基于BIM平臺(tái)和云技術(shù)強(qiáng)大的功能性，項(xiàng)目數(shù)據(jù)的形成和提取工作得以順利開展。此外，BIM平臺(tái)和云技術(shù)具備統(tǒng)一定義結(jié)構(gòu)，可以自動(dòng)存儲(chǔ)信息數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和探索。BIM平臺(tái)和云技術(shù)還能關(guān)聯(lián)質(zhì)量控制模型與關(guān)鍵點(diǎn)，使模型和質(zhì)量管控指標(biāo)聯(lián)系在一起。在此前提下，大數(shù)據(jù)的處理體系有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和自主定義。當(dāng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一集成后，可以為各施工環(huán)節(jié)創(chuàng)建溝通渠道，實(shí)時(shí)交換質(zhì)量信息數(shù)據(jù)，施工中存在的各種問題都能得到及時(shí)解決與妥善處理，針對(duì)性極強(qiáng)。

2.3 大數(shù)據(jù)分析

收集到的信息只有通過分析才能獲得最終價(jià)值。挖掘到的信息內(nèi)容可以指導(dǎo)質(zhì)量管理工作的開展，因此，建筑企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注大數(shù)據(jù)分析能力。在BIM平臺(tái)中存放了很多與工程質(zhì)量管理相關(guān)的數(shù)據(jù)，可以應(yīng)用到具體的施工過程中。另外，BIM平臺(tái)還能對(duì)工程的質(zhì)量信息數(shù)據(jù)進(jìn)行深入探究，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程建設(shè)中存在的問題，并針對(duì)相關(guān)問題提出具體的解決措施。

2.4 質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化展示

工程項(xiàng)目規(guī)模處于持續(xù)擴(kuò)大的過程中，運(yùn)轉(zhuǎn)獲得的信息數(shù)據(jù)較為龐大。要想在各個(gè)數(shù)據(jù)之間找到關(guān)聯(lián)點(diǎn)比較困難，需要依據(jù)可視化的數(shù)據(jù)分析完成任務(wù)?？梢暬臄?shù)據(jù)分析可以提高數(shù)據(jù)獲取的效率，深入探究決策的難度。所展現(xiàn)的信息內(nèi)容可以給管理部門和管控人員帶來(lái)最直觀的指導(dǎo)，借助數(shù)據(jù)重新調(diào)控施工方案。

3 建筑工程質(zhì)量管理中BIM技術(shù)應(yīng)用的措施建議

3.1 完善BIM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

BIM技術(shù)已應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，具有比較廣泛的技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)，軟件公司對(duì)BIM軟件的開發(fā)也比較重視，有著廣闊的市場(chǎng)前景。但BIM軟件開發(fā)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，不同軟件的質(zhì)量參差不齊，雖然有著不同的優(yōu)勢(shì)，但會(huì)受到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和操作系統(tǒng)不同等因素的影響，導(dǎo)致BIM軟件的兼容性較差，既難以滿足BIM技術(shù)的應(yīng)用需求，又難以填補(bǔ)軟件的開發(fā)投入，還提高了建筑工程質(zhì)量管理應(yīng)用的門檻，導(dǎo)致行業(yè)內(nèi)部資源被大量浪費(fèi)，更阻礙了BIM軟件的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。因此，需要盡快制定規(guī)范的BIM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，包括BIM軟件的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)等，充分整合行業(yè)內(nèi)的資源，利用資源研發(fā)出性能更優(yōu)越的BIM軟件，有利于建筑工程質(zhì)量管理的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，形成規(guī)?；墓芾硇?yīng)，使建筑工程質(zhì)量管理水平更上一層臺(tái)階。

3.2 完善BIM信息平臺(tái)

BIM信息平臺(tái)具有極大的數(shù)據(jù)資源存儲(chǔ)量，可以整合不同學(xué)科的BIM模型，將分散的模型形成一個(gè)整體，更便于建筑工程質(zhì)量管理的應(yīng)用?？膳c建筑工程質(zhì)量管理的不同模塊進(jìn)行對(duì)應(yīng)，由點(diǎn)及面完成對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量管理，包括更多的管理內(nèi)容和細(xì)節(jié)。還可以在每個(gè)環(huán)節(jié)中構(gòu)建一個(gè)由始及終的路徑，將每一個(gè)環(huán)節(jié)連接起來(lái)，形成鏈接和貫穿的作用。使建筑工程質(zhì)量管理既細(xì)節(jié)又整體，能夠兼顧全局，避免發(fā)生矛盾或混亂等問題。每個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息都將存儲(chǔ)于BIM信息平臺(tái)，還可以將數(shù)據(jù)上傳到云端，既可以共享數(shù)據(jù)，也可以保障數(shù)據(jù)安全。但在實(shí)際的建筑工程質(zhì)量管理中，BIM信息平臺(tái)并不完善，包括個(gè)別管理模塊的缺失和數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖璧K等，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的共享和應(yīng)用存在較大缺陷，無(wú)法充分發(fā)揮出BIM信息平臺(tái)的管理作用，也會(huì)降低建筑工程質(zhì)量管理的效率。需要根據(jù)實(shí)際情況不斷完善BIM信息平臺(tái)，構(gòu)建更加完整的管理框架，滿足不同的質(zhì)量管理需求。

3.3 完善BIM發(fā)展環(huán)境

BIM技術(shù)擁有廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)建筑工程質(zhì)量管理起到較強(qiáng)的促進(jìn)作用，未來(lái)將成為主要的質(zhì)量管理技術(shù)手段。BIM技術(shù)還會(huì)在應(yīng)用中不斷地完善，更有利于建筑工程質(zhì)量管理水平的不斷提高。所以，將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程質(zhì)量管理對(duì)改善傳統(tǒng)的管理方式、推動(dòng)建筑工程質(zhì)量管理的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。為了使BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到有效發(fā)揮，需要加大力度培養(yǎng)和吸引相關(guān)技術(shù)人員。人才是行業(yè)發(fā)展的核心，只有保證人才的供應(yīng)，才能夠保證行業(yè)持續(xù)向上的發(fā)展趨勢(shì)?？梢越⒏茖W(xué)的人才吸收計(jì)劃，引進(jìn)專業(yè)的BIM技術(shù)人才，包括與高校建立合作，能夠加強(qiáng)專業(yè)人才的實(shí)踐應(yīng)用能力，使專業(yè)能力轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)動(dòng)力，直接作用于行業(yè)的建設(shè)與發(fā)展。也可以通過自身的行業(yè)優(yōu)勢(shì)對(duì)人才進(jìn)行專項(xiàng)培養(yǎng)，使人才更符合建筑工程質(zhì)量管理的需求。積極學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，組織優(yōu)秀人才的溝通交流，創(chuàng)建出更加和諧的BIM發(fā)展環(huán)境。

4 建筑工程質(zhì)量管理中大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)流程

4.1 工程設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段是保證工程順利推進(jìn)的關(guān)鍵，必須達(dá)到較高的設(shè)計(jì)水平。設(shè)計(jì)階段將對(duì)建筑工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確要求，作為施工階段的主要依據(jù)，一旦設(shè)計(jì)階段存在問題，將在后續(xù)施工中產(chǎn)生較大的不良影響。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以幫助設(shè)計(jì)人員掌握更全面的數(shù)據(jù)信息，避免數(shù)據(jù)缺失或數(shù)據(jù)有誤影響設(shè)計(jì)質(zhì)量。還可以通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，選擇更好的設(shè)計(jì)方案，提高建筑工程的質(zhì)量和效率，并獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4.2 施工準(zhǔn)備階段

施工準(zhǔn)備階段作為施工的重要基礎(chǔ)，需要確保施工所需的材料、設(shè)備、人員等方面的充足，并對(duì)施工各個(gè)環(huán)節(jié)和期限做好規(guī)劃，涉及大量的數(shù)據(jù)信息。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對(duì)其中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、圖紙數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)等，并在數(shù)據(jù)變更時(shí)進(jìn)行同步修改和調(diào)整。還可以根據(jù)設(shè)定參數(shù)進(jìn)行方案模擬，更為直觀地呈現(xiàn)出方案的實(shí)際情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)方案存在的問題并修改。

4.3 施工過程階段

施工過程階段極為復(fù)雜，會(huì)受到較多因素的影響，容易發(fā)生質(zhì)量問題，所以，此階段是建筑工程質(zhì)量管理的重要階段。在施工過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)的變化較快，具有極強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性，需要實(shí)時(shí)了解實(shí)際情況，才能最大程度地控制質(zhì)量，避免發(fā)生質(zhì)量問題。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以掌握大量的施工數(shù)據(jù)信息，并對(duì)不同環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類管理，便于質(zhì)量管理的數(shù)據(jù)查詢和調(diào)用。施工過程階段的數(shù)據(jù)通?？梢苑譃殪o態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)兩種類型，靜態(tài)數(shù)據(jù)是已經(jīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)的數(shù)據(jù)，可以作為評(píng)估施工質(zhì)量的數(shù)據(jù)指標(biāo)；動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)是仍處于波動(dòng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)，可以作為了解施工情況的數(shù)據(jù)反饋。通過對(duì)這兩種數(shù)據(jù)的分析，可以掌握施工過程中不同環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，比傳統(tǒng)的人工管理更加便捷和迅速，可以針對(duì)不同的情況采取不同的管理措施，使質(zhì)量管理更具針對(duì)性。通過數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，還可以了解質(zhì)量管理的作用效果，便于調(diào)整管理措施，有助于提高管理水平。

4.4 工程竣工階段

工程竣工階段是建筑工程的最后階段，需要做好建筑工程的竣工處理和售后服務(wù)工作。首先，可以提供驗(yàn)收?qǐng)?bào)告等文件數(shù)據(jù)，便于驗(yàn)收工程質(zhì)量，保證建筑工程的質(zhì)量水平。其次，可以提供售后手冊(cè)數(shù)據(jù)，包括大量的售后服務(wù)信息，并分為不同的服務(wù)模塊，便于服務(wù)的查詢和應(yīng)用，滿足不同的服務(wù)需求。

5 BIM在建筑工程施工管理中的應(yīng)用

5.1 質(zhì)量管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)可以加強(qiáng)管理人員對(duì)施工材料質(zhì)量的管控，為建筑項(xiàng)目的開展提供信息支持。BIM技術(shù)能夠展現(xiàn)施工項(xiàng)目的材料，并核查施工機(jī)械設(shè)備是否與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用信息相吻合。減輕管理人員的工作，并能把握施工項(xiàng)目中實(shí)際應(yīng)用的材料和機(jī)械使用的規(guī)范程度。建筑施工技術(shù)的質(zhì)量也能通過BIM技術(shù)得到提升，此項(xiàng)技術(shù)可以規(guī)范建筑施工流程，技術(shù)手段可以提前構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化流程，施工人員只要依據(jù)流程作業(yè)，最終的施工效果就不會(huì)出現(xiàn)太大問題。BIM技術(shù)能從根本上保證施工質(zhì)量，提高企業(yè)效益的最大化。

5.2 安全管理中的應(yīng)用

各類現(xiàn)場(chǎng)施工安全事故頻發(fā)，企業(yè)方需重視施工現(xiàn)場(chǎng)的安全和管理工作。先進(jìn)的BIM技術(shù)可以模擬現(xiàn)場(chǎng)施工的安全流程，并對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行構(gòu)建，及時(shí)識(shí)別施工中存在的安全隱患，解決突發(fā)性事故。企業(yè)方還能通過現(xiàn)場(chǎng)施工細(xì)節(jié)提前制定安全管理方案，并對(duì)方案進(jìn)行二次核查，避免工程中可能出現(xiàn)的安全問題。只有加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的信息化和系統(tǒng)化監(jiān)督，企業(yè)方才能真正把握施工現(xiàn)場(chǎng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)管理問題，并制定合適的解決方案。每次施工結(jié)束后，企業(yè)方都要進(jìn)行總結(jié)，重點(diǎn)分析施工現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)現(xiàn)的問題，預(yù)測(cè)最終的建設(shè)效果。在問題不斷解決的過程中，可以方便企業(yè)管理人員對(duì)崗位進(jìn)行系統(tǒng)化調(diào)整，使人員配備更加專業(yè)。

5.3 成本及進(jìn)度管理中的應(yīng)用

建筑工程的施工需關(guān)注成本和進(jìn)度管理。首先，建筑工程的開展和實(shí)施的相關(guān)計(jì)劃需得到管理人員的有效監(jiān)控。管理人員要控制施工過程的成本，關(guān)注工程的進(jìn)展。在此要求下，管理人員可以利用BIM技術(shù)對(duì)進(jìn)度管理系統(tǒng)進(jìn)行模擬建設(shè)，提前設(shè)定模擬進(jìn)度執(zhí)行方式，動(dòng)態(tài)展現(xiàn)任務(wù)進(jìn)度，以便工作人員掌握任務(wù)執(zhí)行情況。若進(jìn)展存在滯后的問題，管理人員需要及時(shí)預(yù)警和提醒，盡量帶動(dòng)工程的進(jìn)展。項(xiàng)目管理計(jì)劃的進(jìn)展和實(shí)際進(jìn)展需進(jìn)行對(duì)比，在此過程中，工作人員可利用云端管理平臺(tái)實(shí)時(shí)分享信息，有效共享信息。施工人員也可通過此平臺(tái)實(shí)時(shí)查看自己的進(jìn)度管理計(jì)劃和進(jìn)度完成度，若計(jì)劃與預(yù)期水準(zhǔn)不相符合，施工人員需根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整管理計(jì)劃，加快工程進(jìn)度。項(xiàng)目?jī)?nèi)容的變更也會(huì)通過施工項(xiàng)目進(jìn)度日?qǐng)?bào)自動(dòng)儲(chǔ)備項(xiàng)目進(jìn)度管理計(jì)劃中，平臺(tái)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，不斷實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化對(duì)比。管理人員需及時(shí)優(yōu)化處理工程中出現(xiàn)的圖紙問題，確保工期順利開展。

6 結(jié)語(yǔ)

建筑工程質(zhì)量管理是工程質(zhì)量的重要保障，BIM和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用能夠加強(qiáng)質(zhì)量管理的技術(shù)性，使管理更加高效和嚴(yán)格，適合在建筑行業(yè)廣泛推廣使用。BIM和大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑工程實(shí)際管理過程中表現(xiàn)出充分的適用性，在建筑工程的不同階段均可發(fā)揮出BIM和大數(shù)據(jù)技術(shù)的不同優(yōu)勢(shì)，提高質(zhì)量管理的整體水平。