□ 沈治宇

BIM技術是指在設計、施工、運營維護等階段，通過分析、模擬、可視化操作建立建筑信息化模型，應用于項目管理、施工圖設計、工程量統(tǒng)計等過程。其通過融合各種與建筑相關的數(shù)據(jù)和信息，構成一個立體的、完備的信息模型，直觀地反映建設工程項目的各種數(shù)據(jù)，并將建設工程各個環(huán)節(jié)聯(lián)系起來。通過BIM技術可以實現(xiàn)各個參建方、不同專業(yè)間的信息共享、交換和協(xié)同工作，達成工程項目的全過程精細化管理。

建筑施工需要建設方、施工方、監(jiān)理方與政府質(zhì)量安全監(jiān)督部門多方協(xié)同，進行有效的質(zhì)量安全管理[1]。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑規(guī)模持續(xù)擴大，建筑技術復雜性越來越高，建筑質(zhì)量監(jiān)督管理的難度增大，傳統(tǒng)的合作模式已不再適合當前的施工管理需求。一是傳統(tǒng)的施工質(zhì)量管理方法存在著施工工藝落后、現(xiàn)場管理混亂等問題，管理模式表現(xiàn)出明顯的滯后性，改善項目施工管理方式顯得十分必要。二是現(xiàn)代建筑工程規(guī)模越來越大，對技術的要求也越來越高，質(zhì)量監(jiān)督管理難度也隨之增大，傳統(tǒng)的質(zhì)量管理模式已經(jīng)不適應時代發(fā)展。為保證建設項目的順利施工，有必要將BIM技術引入傳統(tǒng)的質(zhì)量管理模式中，利用BIM的可視性、協(xié)調(diào)性、模擬性和優(yōu)化性等優(yōu)勢，對施工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)實行精準管理，規(guī)避質(zhì)量風險，有效提高施工質(zhì)量管理的效果和效率，提升項目建設質(zhì)量。

1 建筑施工協(xié)同質(zhì)量管理模式現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的多方協(xié)同質(zhì)量管理模式中，項目的質(zhì)量控制流程重點是對施工質(zhì)量進行嚴格控制。一方面，由于建筑工程的復雜性，致使影響施工質(zhì)量的因素眾多，特別是現(xiàn)代建筑規(guī)格越來越高，技術越來越復雜，要對施工過程進行全面監(jiān)測，保證施工質(zhì)量完全符合驗收標準。另一方面，傳統(tǒng)的質(zhì)量控制中，信息傳遞方式以紙質(zhì)文件或口頭傳達為主，不但效率低下，而且時常出現(xiàn)偏差。因此，各種建設工程中常常出現(xiàn)不少影響施工、成本、進度等方面的質(zhì)量問題。

傳統(tǒng)工程監(jiān)管信息不足，體現(xiàn)在以下幾個方面。一是項目建設各個階段中的信息較為離散。二是無法實現(xiàn)工程信息的公開與共享。各方信息孤立，信息的相互關聯(lián)性不高，工程建設各參與方的工作無法形成合力。三是容易造成信息流失。對于規(guī)模較大的工程，因參與方較多而信息交流頻繁，導致在傳統(tǒng)的以口頭和紙質(zhì)為主的傳遞過程當中，信息容易流失。四是涉及工程監(jiān)管方的信息傳遞主要方式為會議、郵件等，信息傳遞普遍存在滯后性，而且傳遞過程當中容易出現(xiàn)信息不準確的情況。

另外，在施工管理方面，傳統(tǒng)的管理模式都是圍繞著施工圖紙開展，質(zhì)量監(jiān)督管理人員由于專業(yè)所限，在理解設計與施工方案方面存在障礙，難以對工程進行管控并保證工程質(zhì)量。同時，傳統(tǒng)的質(zhì)量監(jiān)管模式很容易造成信息孤立、溝通不暢、信息失真或不全等問題，由此往往造成施工質(zhì)量問題[2]。當出現(xiàn)質(zhì)量問題后，往往很難追根溯源，而且相關各參與方在質(zhì)量問題出現(xiàn)時的反應不一，不能及時采取正確的應對措施。

解決上述問題的重要途徑，是將BIM技術運用到多方協(xié)同質(zhì)量管理中，有利于施工質(zhì)量管理向信息化和精細化的方向發(fā)展，以實現(xiàn)對施工全過程質(zhì)量的實時控制。

2 BIM技術特征和優(yōu)勢

BIM技術特征表現(xiàn)在如下幾個方面：一是可視化。利用BIM技術構建三維模擬結(jié)構，針對整個工程進行三維立體展示，讓各個項目參與方都能在可視化狀態(tài)下，對建筑項目中所涉及的各種信息進行觀察和分析，保證所制定的管理決策更科學、更合理。二是模擬性。運用BIM技術和配套軟件模擬項目施工情況，可以使施工單位和其他項目參與方及時了解與掌握項目建設現(xiàn)況，以便更好地開展現(xiàn)場指導。三是協(xié)同性。項目參與方可以通過BIM技術對容易出現(xiàn)沖突的施工環(huán)節(jié)進行協(xié)調(diào)處理，結(jié)合沖突的問題、現(xiàn)象和成因，共同給出有效的、切實可行的解決方案或建議。

為了應對現(xiàn)代大型建筑越來越復雜的施工現(xiàn)場條件，需要進行質(zhì)量控制，則必須借助BIM的優(yōu)勢進行施工質(zhì)量協(xié)同管理。第一，設計方和施工方建立BIM三維模型，將施工信息高效整合入模型中，質(zhì)量監(jiān)管人員通過分析施工模擬情況，可以及早發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場管理的缺陷。第二，通過運用BIM建起一體化模型，為現(xiàn)場各施工單位提供便捷的信息獲取通道，施工方可以借此對復雜的施工信息進行高效處理，使其在向監(jiān)理方等其他參與方反饋、傳遞現(xiàn)場管理信息時更加高效。這樣，各方質(zhì)量管理相關人員都可以及時掌握施工進度、物資質(zhì)量及使用情況，有利于提升施工質(zhì)量管理的效果與效率[3]。

以建筑施工材料為例，施工企業(yè)在運作過程中，需要對材料來源、材料種類和材料質(zhì)量進行詳細記錄和匯總。這些工作可以通過BIM收集和匯總相關材料數(shù)據(jù)，建成材料數(shù)據(jù)庫，再將數(shù)據(jù)庫應用到建設方、施工方、監(jiān)理方的材料管理中，可以使材料管理透明化、便捷化，提高工作效率，提升供貨質(zhì)量。而質(zhì)量監(jiān)管各方在涉及工程質(zhì)量安全問題時，可以隨時查閱施工材料質(zhì)量與使用情況，更方便、有效地進行材料質(zhì)量監(jiān)管。

3 建立基于BIM的多方協(xié)同質(zhì)量管理體系相關問題

為了提高項目各參與方的協(xié)作效率，一個重要方式是構建“BIM+互聯(lián)網(wǎng)”的信息化協(xié)同管理體系。這個體系的建立是以BIM模型為基礎，將移動互聯(lián)網(wǎng)及地理信息系統(tǒng)（GIS）、三維激光掃描[5-6]等技術相結(jié)合。通過施工模擬和建筑信息模型化，業(yè)主、設計、施工、監(jiān)理、質(zhì)量監(jiān)督等各參建方，可以共享此體系平臺，進行信息交流、溝通合作，共同監(jiān)管質(zhì)量。構建協(xié)同質(zhì)量管理體系，主要內(nèi)容涉及以下幾個方面。

3.1 工程信息模型化

利用工程信息構建BIM三維模型，是運用BIM技術的基礎，目的是使各參建方都可以通過立體模型直觀地觀察、分析各個建筑結(jié)構的物理信息。

3.2 高效的信息傳輸

為了使各方保持充分溝通，便于實時交換信息，必須通過BIM技術將工程建設施工的各個工區(qū)聯(lián)系起來。這樣，可以使各方協(xié)作更為緊密，質(zhì)量監(jiān)管方也可以同時監(jiān)管多個關聯(lián)工區(qū)，提高監(jiān)管效率和監(jiān)管質(zhì)量，排除一些導致質(zhì)量事故的因素。

3.3 質(zhì)量信息管理

需要利用BIM將數(shù)據(jù)與模型進行整合，方便各方聯(lián)動。具體操作方法是：第一，施工方在施工過程中隨時將現(xiàn)場施工情況通過視頻或圖片上傳至BIM系統(tǒng)；第二，在專業(yè)人員的參與下，利用BIM系統(tǒng)對上傳的內(nèi)容進行分析，并將其與BIM模型中的相應構件進行對比與關聯(lián)。

這樣，與工程進展相關的數(shù)據(jù)可直接反映在BIM模型中，便于項目各參與方特別是質(zhì)量管理相關各方快速了解工程情況。尤其是出現(xiàn)質(zhì)量問題時，各方可及時了解問題狀況及問題出現(xiàn)的位置，通過加強溝通，協(xié)商制定處理方案。同時將相關問題及處理情況反饋給系統(tǒng)，由專業(yè)人員對BIM模型中對應工程信息進行更改修正。因此，在工程進行過程中，形成并不斷完善一個項目信息集成管理數(shù)據(jù)庫，并利用該數(shù)據(jù)庫輔助項目參與方進行施工質(zhì)量的協(xié)同管理。

3.4 現(xiàn)場施工監(jiān)管

協(xié)作管理體系的建立，是運用BIM模型對建筑工程施工過程的模擬，以及對整體施工組織計劃的模擬，使質(zhì)量監(jiān)管方及其他各參建方能深刻理解設計方案，通過分析施工組織方案的優(yōu)化程度，及時發(fā)現(xiàn)施工中的質(zhì)量問題。施工中還需通過動畫演示等手段，利用BIM模擬關鍵工序的施工。使各方相關質(zhì)監(jiān)人員通過觀察模擬情況，結(jié)合現(xiàn)場觀察，全面掌握工程狀況。

另外，質(zhì)量管理方應參與其他項目參與方所組織的對項目整個壽命周期中的實時監(jiān)控，隨時掌握施工狀態(tài)，對質(zhì)量問題做到早發(fā)現(xiàn)、早解決，出現(xiàn)質(zhì)量問題時一起追根溯源，通過分析出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因，為后續(xù)施工提供指導。

3.5 現(xiàn)場監(jiān)督與協(xié)同辦公

工程項目的現(xiàn)場管理工作是項目質(zhì)量安全管理的重要內(nèi)容之一，也是協(xié)同質(zhì)量管理體系的要素之一。目的是利用BIM技術使質(zhì)量管理相關各方方便地在彼此之間充分協(xié)作，共同參與現(xiàn)場管理與監(jiān)督，以監(jiān)督保證施工質(zhì)量。

3.6 智慧工地建設

通過BIM技術對工程的設計和模擬，設計方和施工方充分挖掘和分析工程信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對工程建設的可視化智能管理，目的是建成智慧工地?！癇IM+互聯(lián)網(wǎng)”信息化管理平臺與智慧工地的結(jié)合，有利于提高質(zhì)量監(jiān)督效率。而搭建協(xié)同管理平臺，需要基于對智慧工地建設的考量。

3.7 BIM對施工各階段的質(zhì)量控制

建立協(xié)同質(zhì)量管理體系，涉及BIM技術在各施工階段的具體應用，分析如下。

在施工前期，應用BIM技術進行建筑工程三維建模[4]。施工技術人員和質(zhì)量監(jiān)管相關人員可以通過模型了解建筑工程的整體情況，并討論、分析工程細節(jié)，預先分析和發(fā)現(xiàn)施工環(huán)節(jié)中可能存在的技術缺陷，在施工管理中予以預防。

在施工中期，可運用BIM技術將施工模型和具體施工情況充分結(jié)合起來，方便進行質(zhì)量控制。通過BIM模型實現(xiàn)三維可視化，項目管理人員在移動終端實現(xiàn)項目數(shù)據(jù)的全面采集，并借助網(wǎng)絡將采集的信息傳送到云平臺。項目參與各方的質(zhì)量控制人員通過BIM信息，可以隨時掌握工程項目當前所處的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)施工任務（如進度任務）執(zhí)行過程中的問題，指導建筑工程的下一步施工。當工程建設周期較長時，分步分項工作容易出現(xiàn)各種類型的工程變更，現(xiàn)場質(zhì)量管理信息相應增多。這時，應用BIM技術可取得更好的質(zhì)量管理效果。

在施工后期，BIM技術在工程質(zhì)量控制中的應用主要是信息分析與處理。此階段，由于要為后期制定技術與質(zhì)量管理措施提供準確的數(shù)據(jù)依據(jù)，施工方需要利用BIM技術，全面收集與分析建筑工程中的各種零散信息，進行歸納匯總，并存入數(shù)據(jù)庫。施工方、監(jiān)理方、建設方等各方項目質(zhì)量控制的相關人員就此進行會商研究，對建筑工程中可能存在的工程質(zhì)量問題及其出現(xiàn)的原因做出準確判斷，協(xié)助施工方提前制訂出質(zhì)量問題解決方案。同時，施工方還需要利用BIM平臺，進行質(zhì)量檢驗報告等文件的提交、存檔。在驗收環(huán)節(jié)，各相關單位進行材料審核時，可隨時查閱、調(diào)用，提高工作質(zhì)量和效率。

最后，需要特別指出的是，BIM技術在建筑施工多方協(xié)同質(zhì)量管理系統(tǒng)中的應用，離不開BIM在建筑業(yè)應用的大環(huán)境。這一工作才剛剛開始起步，要使BIM技術走向成熟還需要一定的時間。為此，筆者提出如下建議。

（1）一是在技術方面，由國家制定并強制推廣BIM技術的相關標準和規(guī)范，促進各種應用軟件系統(tǒng)兼容，促進企業(yè)數(shù)據(jù)和信息的交流和共享。二是在經(jīng)濟方面，加強政策引導，督促建設工程參與方增加對BIM技術投入，企業(yè)與院校加快培訓BIM專業(yè)人員。三是在管理方面，因為BIM技術在我國還不夠成熟，所以要建立起相應的工作模塊，使相關工作程序有序開展。

（2）搭建多方協(xié)同質(zhì)量管理體系，需要將BIM與大數(shù)據(jù)、GIS等其他相關技術結(jié)合起來，各種技術協(xié)同發(fā)展。單一的BIM技術在現(xiàn)代建筑工程項目管理應用中還存在一些不足，需要與其他相關技術如大數(shù)據(jù)、GIS、三維激光掃描[5-6]等技術進行融合，為建設工程項目設計、施工以及協(xié)同質(zhì)量管理等方面的信息化提供有力支持。

4 總結(jié)

在建筑工程施工質(zhì)量管理中，應用BIM技術可大大提升建筑工程質(zhì)量控制效果。而且BIM技術在信息化處理上具有極大優(yōu)勢，在建筑設計、方案論證、施工現(xiàn)場模擬、進度控制、運維等工程建設各個重要環(huán)節(jié)都可應用。將BIM技術引入傳統(tǒng)的質(zhì)量管理模式中，對施工管理和質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)實現(xiàn)精準控制，可有效提高質(zhì)量控制與管理的效果和效率，提升項目建設質(zhì)量。在大規(guī)模、高度復雜的現(xiàn)代建筑工程的施工中，為各參建方對施工質(zhì)量進行多方協(xié)同管理提供一種可行思路，同時為構建現(xiàn)代綜合施工質(zhì)量管理體系提供參考。