房建工程施工質(zhì)量管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用

童玉金

香港城市大學(xué) 香港 999077

1 BIM 技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 可視化

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“看到就是真實(shí)”的形式，相對(duì)于一般的構(gòu)件，這種方法無(wú)可厚非，但是最近幾年建筑行業(yè)建筑形式千變?nèi)f化，復(fù)雜的構(gòu)件也隨之呼之欲出，所以單單靠人們的大腦想象就顯得捉襟見(jiàn)肘，也不現(xiàn)實(shí)。但是建筑信息模型的出現(xiàn)為建筑領(lǐng)域提供了三維可視化的能力，把線型的構(gòu)件信息轉(zhuǎn)化為三維立體信息，建筑行業(yè)也有三維圖的設(shè)計(jì)，但這種設(shè)計(jì)效果圖是分配給每一個(gè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)通過(guò)構(gòu)建的二維線性信息制作出來(lái)的，是通過(guò)主觀的判斷并不是通過(guò)構(gòu)建的基本嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男畔?lái)生成的，從而缺失了構(gòu)件與構(gòu)件之間的互動(dòng)性與關(guān)聯(lián)性。但是建筑信息模型( BIM)可視化是在構(gòu)件與構(gòu)件形成一種互動(dòng)性和關(guān)聯(lián)性的可視化。在建筑信息模型中，整個(gè)過(guò)程都是三維可視化的，因此可視化的結(jié)果不僅是通過(guò)模型展示或者報(bào)表來(lái)生成，更為有價(jià)值的是： 在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、建筑過(guò)程以及后期管理維護(hù)都可以在三維可視化下來(lái)進(jìn)行討論決定，指導(dǎo)施工、管理[1]。

1.2 協(xié)調(diào)性

協(xié)調(diào)性在建筑行業(yè)中起到了舉足輕重的作用，不管是招標(biāo)單位還是建筑施工單位，都在做著相互協(xié)調(diào)、相互配合的工作。在項(xiàng)目施工管理中一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就必須召集相關(guān)人士或者技術(shù)員開(kāi)會(huì)研討，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致施工錯(cuò)誤的問(wèn)題所在，并給出合理性的解決方案，再進(jìn)行統(tǒng)一性的更改變更做出相應(yīng)的補(bǔ)救措施。但是不是所有的建筑問(wèn)題都是在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后才能進(jìn)行開(kāi)會(huì)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，在設(shè)計(jì)時(shí)一些問(wèn)題都是由于各個(gè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)調(diào)不一致，溝通不到位。在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，就可能需要布置管線道路時(shí)正好有梁柱等構(gòu)件在此處妨礙道路的安排，當(dāng)然，建筑信息模型( BIM)不僅僅是進(jìn)行各專業(yè)各構(gòu)件之間的碰撞問(wèn)題，還可以解決的問(wèn)題比如： 電梯井的布置與其他單位之間的協(xié)調(diào)，防火區(qū)與其他設(shè)計(jì)布置之間的協(xié)調(diào)[2]。

1.3 優(yōu)化性

對(duì)于一個(gè)建筑物來(lái)說(shuō)，在它的初步設(shè)計(jì)、投標(biāo)、競(jìng)標(biāo)、建設(shè)、后期管理運(yùn)營(yíng)的過(guò)程就是一個(gè)不斷優(yōu)化升級(jí)的過(guò)程，基于建筑信息模型( BIM) 這個(gè)平臺(tái)，可以做出更好的優(yōu)化升級(jí)，但是在建筑信息模型( BIM) 的優(yōu)化升級(jí)中有三樣條件的制約，即為復(fù)雜程度，構(gòu)建信息和相關(guān)的關(guān)鍵時(shí)間。在建模期間，沒(méi)有非常準(zhǔn)確的信息是做不出非常合理的優(yōu)化結(jié)果的，建筑信息模型( BIM) 所要提供建立的建筑物需要存在一些實(shí)際信息，比如： 建筑模型里面包括的數(shù)學(xué)基本信息，物理基本信息，一些必要的條件規(guī)則信息，并且提供了建筑物在建模前后實(shí)際存在的信息。

2 BIM 技術(shù)在房建工程中的具體應(yīng)用

2.1 輕松讀取模型信息

傳統(tǒng)的圖紙多是平面圖，非常依賴工程人員的制圖與識(shí)圖能力，給工程人員增加了很大的工作負(fù)擔(dān)，容易對(duì)圖紙的理解出現(xiàn)偏差，給工程帶來(lái)不利。BIM 技術(shù)通過(guò)立體視圖，展示出建筑的整體以及各部分信息，同時(shí)各個(gè)不同部分間的空間關(guān)系也立體地展現(xiàn)出來(lái)，工程人員可以清晰地讀取模型包含的整體與局部的各種信息。BIM的模型可與施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的對(duì)比，因此有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)際施工過(guò)程出現(xiàn)的偏差，以進(jìn)行糾正或優(yōu)化，達(dá)到控制工程質(zhì)量與提高效率的結(jié)果。

2.2 管理系統(tǒng)，掌控工程情況

BIM 的管理系統(tǒng)包括兩塊，即在項(xiàng)目整體與軟件工程兩方面的管理系統(tǒng)。這兩個(gè)管理系統(tǒng)通過(guò)模型參數(shù)和數(shù)據(jù)處理能力，可以達(dá)到雙向的無(wú)縫連接。項(xiàng)目整體的管理系統(tǒng)掌握工程相關(guān)的各項(xiàng)資料，如施工合同、成本預(yù)算以及工程造價(jià)等。軟件工程的管理系統(tǒng)主要把控工程施工中的技術(shù)數(shù)據(jù)，如模型參數(shù)、施工進(jìn)度等。兩者互相關(guān)聯(lián)，形成了 BIM 的整體的管理系統(tǒng)[3]。

2.3 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建立

利用工序模板和編輯器建立動(dòng)態(tài)的工程進(jìn)度系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度兩者間的對(duì)比分析，可以為工程的實(shí)際進(jìn)度設(shè)立方案，采用動(dòng)態(tài)的立體圖形展示工程進(jìn)度。BIM 系統(tǒng)同樣可以根據(jù)實(shí)際進(jìn)度情況，自行計(jì)算工程量或節(jié)點(diǎn)，完成機(jī)械設(shè)備與人力物力的統(tǒng)計(jì)分析和實(shí)時(shí)查詢，對(duì)工程量實(shí)行動(dòng)態(tài)管理。相當(dāng)于是在三維模型的基礎(chǔ)上加上了第四維。

3 房建施工中，BIM 在質(zhì)量管理上的應(yīng)用價(jià)值

3.1 工程建筑的質(zhì)量管理

傳統(tǒng)的建筑施工在質(zhì)量管理上容易出現(xiàn)一些問(wèn)題，比如沒(méi)有使用規(guī)范的建材，沒(méi)有按圖紙的要求施工，施工人員不具備較高的專業(yè)技能，無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)知工程建設(shè)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題和阻礙，這些問(wèn)題最終都會(huì)影響工程的質(zhì)量。BIM 技術(shù)以多種技術(shù)手段提供給工程支持，通過(guò)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和進(jìn)度的模擬，可以使管理者實(shí)時(shí)了解工程的各個(gè)過(guò)程及其內(nèi)容，管理者對(duì)施工情況的掌控能力大大提升。對(duì)于房建工程，BIM 能在施工前就對(duì)模型進(jìn)行建立和模擬，能夠排查出設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)的不易發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。及時(shí)反饋問(wèn)題，改進(jìn)設(shè)計(jì)，保證了工程的質(zhì)量，減少了返工成本。

3.2 施工安全的質(zhì)量管理

BIM 技術(shù)的模擬手段可以在一定程度有效地進(jìn)行安全隱患的識(shí)別。模擬過(guò)程可以讓人非常真實(shí)地看到施工進(jìn)程上可能出現(xiàn)的全部問(wèn)題，而且因?yàn)?BIM 技術(shù)與工程實(shí)際進(jìn)度能動(dòng)態(tài)地統(tǒng)一，所以這個(gè)模擬是一個(gè)實(shí)時(shí)的模擬，是一個(gè)基于當(dāng)前施工進(jìn)度的模擬。通過(guò)模擬出一個(gè)個(gè)施工進(jìn)程，就可以對(duì)施工的方案進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)隱患并采取措施。另外，還可以動(dòng)態(tài)地反映施工人員安全問(wèn)題，在三維模型中定位所有的施工人員，對(duì)其進(jìn)行全程監(jiān)控，管理者掌握整體的施工現(xiàn)場(chǎng)能夠更有效地減少人員的安全隱患。

4 結(jié)語(yǔ)

房建工程是一個(gè)具有很多風(fēng)險(xiǎn)與難題的工程，工程的質(zhì)量不佳或者施工過(guò)程出現(xiàn)質(zhì)量事故或者安全事故都將帶來(lái)嚴(yán)重的損失，所以房建工程需要先進(jìn)技術(shù)的支持。BIM 技術(shù)以其優(yōu)越和先進(jìn)的技術(shù)手段，在房建工程上凸顯了其獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，尤其是在工程質(zhì)量與安全質(zhì)量的管理上體現(xiàn)出了非常高的應(yīng)用價(jià)值。