基于BIM技術的建筑工程質量控制管理研究

【摘要】現階段，隨著社會的發展，我國的科學技術的發展也有了很大的進步。目前我國的建筑企業單位，對于工程造價的管理與控制工作相當重視。并且為了滿足工程造價管理方面的需求，引進了一種被稱為“BIM”的新技術，旨在通過這種高新技術來實現工程造價的精細化管理工作。由于建筑工程項目的造價管理工作，直接影響整個建筑工程的施工工期和建筑完成質量，故需要加強對工程施工質量的控制。

【關鍵詞】BIM技術；建筑工程；質量控制；管理研究

建筑工程的質量管理關乎到整個項目的推進速度和驗收效果，同時也是建筑領域有效合理的進行成本管理和進度管理的有效環節。以往，我國建筑領域過多的追求經濟效益和建筑進度，而忽略了建筑施工過程中的工程質量管理，因此發生了較多的建筑事件，直接導致了建筑工程質量管理技術水平的落后。建筑領域具有與其他領域不同的行業特點，且其質量管理水平與其他領域也存在較大差距，因此如何將施工技術與工程質量管理水平緊密結合起來，實現建筑施工數據的實時分享，顯得尤為重要。鑒于此發展背景，BIM建模技術應運而生，其利用計算機技術和數據處理技術，構建了三維立體的建筑施工數據模型化系統，能夠有效的解決工程質量管理過程中的質量問題，從而提升建筑工程施工的效率。

1、BIM技術概述

為有效獲得建筑結構的施工信息，需要建筑施工人員從各種渠道搜集相關的建筑施工管理數據，這樣給整個施工工作效率大打折扣，為能夠提升建筑施工的有效性，縮短整個建筑施工周期，提高施工單位的收益，BIM技術應運而生，且其應用得到了很好的效果。從建筑施工管理BIM技術的定義層面分析，BIM技術指的是借助計算機技術和互聯網技術，將所要施工的建筑結構按照確定好的數據信息進行建筑信息模型的建立，更好的指導建筑施工過程的有效開展。隨著計算機信息技術的推陳出新，各領域都在滲透數字化技術，建筑領域也不例外，BIM技術就是典型的數字化技術之一，其在建筑施工工程質量管理領域中的應用也越來越廣泛。BIM模型是一個具有豐富工程數據的數據庫，可以直接分析模型中創建的組件，實現工程信息和設計方案的一致性，解決手動統計容易出錯的可能性。在舊房改造中，建立模型時，可以通過Revit軟件中的詳細列表功能統計門窗信息，并在模型中添加或修改窗口，統計表可以根據模型的變化實時自動更新。同樣，該軟件還可以統計其他木質組件系列，在老房子建筑中常見的木梁，斗拱，木地板可以包含在統計范圍內，在舊房改造過程中，通常需要單獨計算不同的損壞部件并將其與正常部件區分開。這可以使用Revit軟件中的關鍵字或帶注釋的列表來完成，當多個類型的組件具有相同的特征時，我們首先在每個組件的屬性列表中注釋損壞，然后在統計表中描述注釋信息，最后在統計選項卡中使用過濾器功能，對不同類型構件的構造進行單獨統計。除了使用文本創建之外，還可以通過編號數據和樓層位置創建過濾器列表，因此在不同的構造中可以靈活地對組件條件進行自動統計列表。

2、BIM技術的應用優勢

2.1交互共享的信息模式

傳統模式下，建筑工程對于質量資料的管理一般多為圖紙記錄形式，其不僅使保存與查詢過程變得繁瑣，同時也因工作量較大而降低了管理效率。基于建筑工程專業化要求較高與業主參與程度較低等特征的分析，BIM技術的應用可對工程項目信息實現直觀、簡潔的表達，其不僅包含了工程項目的整體信息，同時也形成了局部與各層次間具有相互聯系、信息交換功能且信息量龐大的數字模型，以此有效避免了“信息孤島”現象的發生，促使工程項目參與各方均可參與到施工質量控制任務中，使管理過程更加全面。

2.2項目集成管理

IPD項目集成交付模式為BIM技術項目管理的主要模式，該模式的應用可使工程項目相關方對工程設計與管理做到協同管控，進而對各個階段的質量控制要點實現更好的把握。

2.3全面信息記錄

在對施工材料、施工人員與機械設備等項目信息進行存儲與管理后，BIM模型可對現場產品的合格性以市場信息為結合進行綜合判定，表現出極高的可視化程度和方便快捷的信息查詢與核對過程，使管理效率得到大幅提升。

2.4（4D）虛擬施工

基于3D模擬技術的應用與施工時間等信息參數的融入，促使BIM技術對施工過程實現了4D虛擬功能，進而可模擬施工順序與施工組織，分析與識別施工過程質量控制要點與薄弱環節（易發生質量問題處），以此具有針對性的做好事先防范與控制措施，減小質量風險概率，對施工質量實現事前控制。

3、基于BIM技術的建筑工程質量管理的優化措施

3.1 BIM建模設計

為了在建筑工程質量監管中有效運用BIM技術，需做好BIM建模設計。其中，在技術準備階段，主要是依據工程施工合同、施工標準規范、設計文件等制定BIM實施方案。在圖紙審核階段，主要是請設計方會審圖紙，科學判斷圖紙設計中是否存在重大缺陷。待圖紙審核完畢之后，對建筑工程中公共走廊、電梯前室等進行剖面的二維綜合預排布，避免BIM建模后有較大改動量。在BIM建模和深化設計階段，主要是遵從先地下后地上，先結構后裝修的原則分專業、分部位進行BIM建模。之后，整合混凝土結構、鋼結構、裝飾等若干個部位的模型，準確分析BIM模型整體效果是否最優。再整合電氣、通風空調、給排水等專業模型，準確分析管道綜合排布是否合理。當BIM模型總體方案達到最優標準以后，碰撞檢查建筑工程各個部分施工，一旦發生質量問題，及時更改設計。在BIM模型審核階段，主要是依據規范要求和項目實際情況檢查BIM模型總體方案，避免出現模型與施工現場“兩張皮”現象，高效指導建筑工程質量監管工作。

3.2基于BIM技術的施工質量控制

基于BIM技術的建筑工程質量監管要遵從事前、事中、事后控制原則。在事前，主要是依據圖紙設計優化BIM模型，借助BIM模型模擬功能形成施工方案，在施工方案虛擬交底基礎上進行各個部位的深化設計與碰撞檢查。包括砌筑結構、混凝土結構、鋼結構、機電安裝等等，模擬論證施工方案是否可行，進而確定各復雜施工區域的專業施工順序，明確施工工藝流程，避免違規操作和圖紙設計不合理等問題影響建筑工程整體質量。在事中階段，應借助BIM模型模擬功能制作實物樣板，確定建筑工程質量標準，再利用BIM技術檢查問題，完成新的設計變更。在事后階段，可借助BIM模型模擬機電系統等的調試，并以實體三維掃描和BIM模型對比方式，準確驗收建筑工程質量，高效監督建筑工程施工中質量問題。除此之外，在整個建筑工程質量監管工作中，監理人員和質量管理人員可借助手機和瀏覽器，實時查看BIM模型，對BIM模型進行質量巡檢，及時發現問題，安排整改。

3.3施工過程管理

工程施工過程管理主要分為兩個方面。一是工程技術管理規劃。BIM技術應用可利用數據管理平臺，對施工管理工程進行合理化設置，并提高工程管理效益，從工程設計方案方面獲取相關的工程項目信息，安排有關技術人員定期的進行技術檢測，確保各項施工項目管理規劃的合理性，充分發揮工程施工過程管理的實際作用。二是工程施工的監控管理。該階段主要優勢在于能夠更為有效的對工程施工現場數據進行實時掌握，并分析信息內容，及時的對相關施工管理問題進行調整，使其符合工程建設施工的基本需要，通過BIM技術管理實現對施工細節的控制，提高施工工程過程管理的實際可靠性與安全性。

3.4工程進度管理

工程進度管理的目的在于提高工程施工進度，確保各項工程施工項目均可在預期內完成，從而降低工程施工資源浪費，控制施工成本。BIM技術在工程進度管理方面的主要優勢在于，通過WBS模板編輯實現工程模擬，提高計劃安排速度及技術安排合理性，并與各施工階段保持一致。同時將工程進度信息進行分類，根據不同的數據信息內容，對部分工程項目做一定的調控，從而使工程施工管理能夠在有限的時間內發揮出最大價值。BIM技術應用主要構成為3D動態圖像，所以在技術應用方面，可以在較短時間內實現工程管理規劃的制定，從工程設計、工程施工及工程驗收等多個維度對工程施工進度進行提升。

3.5事后控制

應用BIM技術進行事后工程質量控制，主要體現在對于已經實際發生的質量問題，在BIM模型中進行標注，分析原因，采取補救措施，在分析和補救時可以充分應用BIM的可視化和BIM模型的信息化。應用BIM及其相關技術進行收集、分析、處理、及儲存發生質量問題部位的相關資料，積累處理相似問題的經驗。結合BIM技術的特點和一些先進的質量檢測法（例如：激光掃描、RFID射頻識別、超聲波和非金屬超聲波檢測等技術），可用于事后的質量監控，形成評估報告。通過處理信息從時間、空間和分部分項等方面對工程質量對比進行分析，以期提早發現、分析、和解決工程質量問題，形成工程質量控制的寶貴經驗。利用BIM技術將采集到的工程質量驗收記錄、報審文件、審查文件、變更文件、抽查、巡視檢查、旁站監督記錄、指令文件等，利用BIM技術生成、提交及審核電子質量檢驗報告和技術文件等，避免了翻閱和查找大量紙質圖紙和文件，提升工作效率。

結語：

BIM技術在建筑工程質量管理體系中的應用，不僅避免了施工風險因素的高發生率，且能夠在相應的施工技術風險發生時及時的發出預警信息，并提示做出相應的預防措施，從而不斷的滿足建筑工程質量管理的相關需求。BIM技術是與計算機技術聯系緊密，且以數據庫為主要的參數分析主陣地，將建筑施工技術與項目質量管理的措施有效結合，提升建筑項目質量管理的能力。（1）政府帶頭，大力推廣BIM技術的應用與研究，同時對BIM技術標準的制定應積極參與，促使BIM技術的應用體質與規范得到完善。除此之外，將BIM技術作為相關執業資格證書考試與繼續教育培訓的關鍵性內容，并以開設BIM相關專業的形式在高等院校或職業技術學院進行專業化人才培養。（2）對于BIM軟件的開發，由于開發商通常僅以自身所在領域實況為依據，對其他領域兼容性并未實時考慮，因此極易造成不同BIM軟件間出現交互性較差的弊端，致使BIM軟件的與應用缺乏一定的交互性。因此對于BIM軟件的研發應以技術應用層面為依據對其接口設計與構架功能需不斷完善。（3）建筑企業應正確認識BIM技術的巨大優勢與行業潛力，積極轉變思維模式，重視新技術的研發與應用人才的培養，同時結合自身實況，對BIM管理模式實施積極探索，使其信息與協同管理效能得到充分發揮，進而更好的服務于企業管理與施工質量控制。

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作者簡介：

李成林，中國建筑技術集團有限公司，北京。