BIM和大數據技術在建筑工程質量管理中的應用

江清泉

（山東華邦建設集團有限公司，山東 濰坊 262500）

1 建筑工程質量管理中BIM和大數據技術應用的理論基礎

1.1 建筑工程全面質量管理分析

建筑工程具有極強的專業性和復雜性，涉及大量的人員與技術環節，質量管理需要嚴格控制每個建筑工程的質量問題，確保建筑工程達到國家質量規范和行業標準。建筑工程的全過程都需要考慮質量管理，包括建設初期規劃設計階段、施工階段和投入運營階段。例如，建設初期設計單位根據質量規范和行業標準對工程的各個工序進行設計和有效規劃、建設單位制定和完善工程的質量管理體系等。

1.2 BIM技術應用的理論基礎

BIM技術可以為建筑行業提供大數據的源代碼，通過數據的采集、整理、分析、存儲等方式，使建筑項目的各個工序都得到科學合理的定義，能夠加強相關人員對建筑工程各工序的了解和統計，使建筑工程管理更加全面，避免遺漏或誤差。還可以對收集的大量數據進行更深入地應用，包括建立模型或計算公式等方式對建筑工程質量進行更科學和快速地評估，提高建筑工程質量管理的有效性。分析基于BIM技術提供的大量數據能快速掌握其中的關鍵性數據，通過評價建筑工程質量管理的相關指標，使質量管理進一步細化，完善對建筑工程質量的控制。

1.3 大數據技術應用的理論基礎

大數據技術的應用范圍較為廣泛，通常需要根據不同的應用領域對大數據技術進行定義，主要在于大數據技術的適用性較強，可以發揮出大數據量、多數據種類、高數據處理效率和低價值密度等技術作用，屬于當前最先進的技術之一。尤其在經過多種行業領域的應用實踐后，大數據技術的應用優勢極為突出，可以為建筑工程質量管理提供更全方位的數據信息，并在數量龐大的數據信息中進行快速識別、排查和分析，提取最有效的關鍵信息，為建筑工程質量管理提供科學的數據信息依據。因此，在復雜性較高的建筑工程質量管理中，大數據技術可以較大程度地提高管理效率和準確率。

2 工程質量管理中BIM和大數據應用框架

2.1 質量數據采集

建筑工程質量管理方面涉及的內容較多，在此情況下，與其相關的管理數據也會逐漸增多。從數據的特性來看，其具有類型多、信息分散量大等特點。由于大部分數據儲存在各類子系統中，數據采集工作存在很大問題。BIM和大數據可以彌補采集的不足，依靠技術實時采集數據，并將資料直接上傳到質量管理平臺，以便后期管理工作能夠順利開展。

2.2 質量數據提取與集成

基于BIM平臺和云技術強大的功能性，項目數據的形成和提取工作得以順利開展。此外，BIM平臺和云技術具備統一定義結構，可以自動存儲信息數據，并對數據進行實時分析和探索。BIM平臺和云技術還能關聯質量控制模型與關鍵點，使模型和質量管控指標聯系在一起。在此前提下，大數據的處理體系有了統一的標準和自主定義。當數據統一集成后，可以為各施工環節創建溝通渠道，實時交換質量信息數據，施工中存在的各種問題都能得到及時解決與妥善處理，針對性極強。

2.3 大數據分析

收集到的信息只有通過分析才能獲得最終價值。挖掘到的信息內容可以指導質量管理工作的開展，因此，建筑企業需要重點關注大數據分析能力。在BIM平臺中存放了很多與工程質量管理相關的數據，可以應用到具體的施工過程中。另外，BIM平臺還能對工程的質量信息數據進行深入探究，及時發現工程建設中存在的問題，并針對相關問題提出具體的解決措施。

2.4 質量數據可視化展示

工程項目規模處于持續擴大的過程中，運轉獲得的信息數據較為龐大。要想在各個數據之間找到關聯點比較困難，需要依據可視化的數據分析完成任務。可視化的數據分析可以提高數據獲取的效率，深入探究決策的難度。所展現的信息內容可以給管理部門和管控人員帶來最直觀的指導，借助數據重新調控施工方案。

3 建筑工程質量管理中BIM技術應用的措施建議

3.1 完善BIM規范標準

BIM技術已應用于多個行業領域，具有比較廣泛的技術應用基礎，軟件公司對BIM軟件的開發也比較重視，有著廣闊的市場前景。但BIM軟件開發的規范標準尚未統一，不同軟件的質量參差不齊，雖然有著不同的優勢，但會受到規范標準和操作系統不同等因素的影響，導致BIM軟件的兼容性較差，既難以滿足BIM技術的應用需求，又難以填補軟件的開發投入，還提高了建筑工程質量管理應用的門檻，導致行業內部資源被大量浪費，更阻礙了BIM軟件的廣泛應用和發展。因此，需要盡快制定規范的BIM技術應用標準，包括BIM軟件的開發標準等，充分整合行業內的資源，利用資源研發出性能更優越的BIM軟件，有利于建筑工程質量管理的廣泛應用，實現數據的共享，形成規模化的管理效應，使建筑工程質量管理水平更上一層臺階。

3.2 完善BIM信息平臺

BIM信息平臺具有極大的數據資源存儲量，可以整合不同學科的BIM模型，將分散的模型形成一個整體，更便于建筑工程質量管理的應用。可與建筑工程質量管理的不同模塊進行對應，由點及面完成對整個工程的質量管理，包括更多的管理內容和細節。還可以在每個環節中構建一個由始及終的路徑，將每一個環節連接起來，形成鏈接和貫穿的作用。使建筑工程質量管理既細節又整體，能夠兼顧全局，避免發生矛盾或混亂等問題。每個環節產生的數據信息都將存儲于BIM信息平臺，還可以將數據上傳到云端，既可以共享數據，也可以保障數據安全。但在實際的建筑工程質量管理中，BIM信息平臺并不完善，包括個別管理模塊的缺失和數據傳輸的阻礙等，導致數據的共享和應用存在較大缺陷，無法充分發揮出BIM信息平臺的管理作用，也會降低建筑工程質量管理的效率。需要根據實際情況不斷完善BIM信息平臺，構建更加完整的管理框架，滿足不同的質量管理需求。

3.3 完善BIM發展環境

BIM技術擁有廣闊的應用前景，對建筑工程質量管理起到較強的促進作用，未來將成為主要的質量管理技術手段。BIM技術還會在應用中不斷地完善，更有利于建筑工程質量管理水平的不斷提高。所以，將BIM技術應用于建筑工程質量管理對改善傳統的管理方式、推動建筑工程質量管理的現代化轉型有著極為重要的現實意義。為了使BIM技術優勢得到有效發揮，需要加大力度培養和吸引相關技術人員。人才是行業發展的核心，只有保證人才的供應，才能夠保證行業持續向上的發展趨勢。可以建立更科學的人才吸收計劃，引進專業的BIM技術人才，包括與高校建立合作，能夠加強專業人才的實踐應用能力，使專業能力轉化為生產動力，直接作用于行業的建設與發展。也可以通過自身的行業優勢對人才進行專項培養，使人才更符合建筑工程質量管理的需求。積極學習國內外的先進經驗，組織優秀人才的溝通交流，創建出更加和諧的BIM發展環境。

4 建筑工程質量管理中大數據技術應用的實現流程

4.1 工程設計階段

設計階段是保證工程順利推進的關鍵，必須達到較高的設計水平。設計階段將對建筑工程的質量標準進行明確要求，作為施工階段的主要依據，一旦設計階段存在問題，將在后續施工中產生較大的不良影響。大數據技術可以幫助設計人員掌握更全面的數據信息，避免數據缺失或數據有誤影響設計質量。還可以通過大數據技術進行對比分析，選擇更好的設計方案，提高建筑工程的質量和效率，并獲取更高的經濟效益和社會效益。

4.2 施工準備階段

施工準備階段作為施工的重要基礎，需要確保施工所需的材料、設備、人員等方面的充足，并對施工各個環節和期限做好規劃，涉及大量的數據信息。大數據技術可以對其中產生的各類數據進行分類整理，包括設計數據、圖紙數據、材料數據等，并在數據變更時進行同步修改和調整。還可以根據設定參數進行方案模擬，更為直觀地呈現出方案的實際情況，及時發現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雜，會受到較多因素的影響，容易發生質量問題，所以，此階段是建筑工程質量管理的重要階段。在施工過程中，各個環節的變化較快，具有極強的動態性，需要實時了解實際情況，才能最大程度地控制質量，避免發生質量問題。大數據技術可以掌握大量的施工數據信息，并對不同環節的數據信息進行分類管理，便于質量管理的數據查詢和調用。施工過程階段的數據通常可以分為靜態數據和動態數據兩種類型，靜態數據是已經處于穩定狀態的數據，可以作為評估施工質量的數據指標；動態數據是仍處于波動狀態的數據，可以作為了解施工情況的數據反饋。通過對這兩種數據的分析，可以掌握施工過程中不同環節的實時狀態，比傳統的人工管理更加便捷和迅速，可以針對不同的情況采取不同的管理措施，使質量管理更具針對性。通過數據的對比分析，還可以了解質量管理的作用效果，便于調整管理措施，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工作。首先，可以提供驗收報告等文件數據，便于驗收工程質量，保證建筑工程的質量水平。其次，可以提供售后手冊數據，包括大量的售后服務信息，并分為不同的服務模塊，便于服務的查詢和應用，滿足不同的服務需求。

5 BIM在建筑工程施工管理中的應用

5.1 質量管理中的應用

BIM技術可以加強管理人員對施工材料質量的管控，為建筑項目的開展提供信息支持。BIM技術能夠展現施工項目的材料，并核查施工機械設備是否與互聯網應用信息相吻合。減輕管理人員的工作，并能把握施工項目中實際應用的材料和機械使用的規范程度。建筑施工技術的質量也能通過BIM技術得到提升，此項技術可以規范建筑施工流程，技術手段可以提前構建標準化流程，施工人員只要依據流程作業，最終的施工效果就不會出現太大問題。BIM技術能從根本上保證施工質量，提高企業效益的最大化。

5.2 安全管理中的應用

各類現場施工安全事故頻發，企業方需重視施工現場的安全和管理工作。先進的BIM技術可以模擬現場施工的安全流程，并對施工環境進行構建，及時識別施工中存在的安全隱患，解決突發性事故。企業方還能通過現場施工細節提前制定安全管理方案，并對方案進行二次核查，避免工程中可能出現的安全問題。只有加強對施工現場的信息化和系統化監督，企業方才能真正把握施工現場，及時發現施工現場管理問題，并制定合適的解決方案。每次施工結束后，企業方都要進行總結，重點分析施工現場未發現的問題，預測最終的建設效果。在問題不斷解決的過程中，可以方便企業管理人員對崗位進行系統化調整，使人員配備更加專業。

5.3 成本及進度管理中的應用

建筑工程的施工需關注成本和進度管理。首先，建筑工程的開展和實施的相關計劃需得到管理人員的有效監控。管理人員要控制施工過程的成本，關注工程的進展。在此要求下，管理人員可以利用BIM技術對進度管理系統進行模擬建設，提前設定模擬進度執行方式，動態展現任務進度，以便工作人員掌握任務執行情況。若進展存在滯后的問題，管理人員需要及時預警和提醒，盡量帶動工程的進展。項目管理計劃的進展和實際進展需進行對比，在此過程中，工作人員可利用云端管理平臺實時分享信息，有效共享信息。施工人員也可通過此平臺實時查看自己的進度管理計劃和進度完成度，若計劃與預期水準不相符合，施工人員需根據實際情況及時調整管理計劃，加快工程進度。項目內容的變更也會通過施工項目進度日報自動儲備項目進度管理計劃中，平臺實時采集數據，不斷實現自動化對比。管理人員需及時優化處理工程中出現的圖紙問題，確保工期順利開展。

6 結語

建筑工程質量管理是工程質量的重要保障，BIM和大數據技術的應用能夠加強質量管理的技術性，使管理更加高效和嚴格，適合在建筑行業廣泛推廣使用。BIM和大數據技術在建筑工程實際管理過程中表現出充分的適用性，在建筑工程的不同階段均可發揮出BIM和大數據技術的不同優勢，提高質量管理的整體水平。