張素萍

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西長(zhǎng)治 046000）

0 引言

利用BIM 技術(shù)不僅能夠幫助建筑工程中的管理人員編制更合理的施工質(zhì)量管理計(jì)劃，同時(shí)也能夠?yàn)榻ㄖ挝灰约捌髽I(yè)提供更完善的決策支持。另外，借助BIM 技術(shù)，建筑單位與企業(yè)之間可進(jìn)行多專業(yè)化協(xié)同作業(yè)，并施工虛擬化建筑工程，且建筑施工全過(guò)程建筑施工方可通過(guò)建立建筑信息模型來(lái)控制施工工程數(shù)據(jù)，從而使施工管理工作變得更為精細(xì)。為了更好地進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量管理，促進(jìn)建設(shè)項(xiàng)目的發(fā)展，必須把BIM 技術(shù)應(yīng)用到建設(shè)項(xiàng)目中去。

1 BIM 技術(shù)的概念、性質(zhì)及功能

1.1 BIM 技術(shù)的概念

BIM 技術(shù)是以3D 可視化建筑信息模型為基礎(chǔ)，應(yīng)用于建設(shè)項(xiàng)目生命周期中的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等全過(guò)程，能夠在工程項(xiàng)目決策階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段和運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段提供建筑信息模型，并能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行交換和共享的技術(shù)。BIM 技術(shù)的核心意義至少包括3 層。

（1）BIM 是建立在3D 技術(shù)基礎(chǔ)上的建筑數(shù)字信息整合，它主要融合了關(guān)于建筑的幾何與非幾何數(shù)據(jù)。

（2）BIM 就是用3D 對(duì)建筑施工進(jìn)行可視化模擬，能夠?qū)ㄖ┕と芷谶M(jìn)行分析的模型化流程，主要包括施工方案模擬，可視化交底和3D 動(dòng)態(tài)進(jìn)度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

（3）BIM 作為管理工具的核心技術(shù)，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑施工信息進(jìn)行規(guī)范和整理，也就是通過(guò)平臺(tái)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑信息進(jìn)行管理[1]。

1.2 BIM 技術(shù)的性質(zhì)

BIM 技術(shù)是一種具有可視化，可模擬，可優(yōu)化等特征的綜合性的信息集成和管理技術(shù)，它是以建筑工程項(xiàng)目為載體，將建筑工程項(xiàng)目中的各項(xiàng)信息整合，形成一種信息共享的平臺(tái)。這一平臺(tái)能夠?qū)⒐こ添?xiàng)目中的施工質(zhì)量管理工作中的設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)進(jìn)行有效地融合和整合。在建筑工程施工過(guò)程中，以BIM 模型為核心的信息化技術(shù)，通過(guò)建立虛擬建筑模型，達(dá)到在整個(gè)建筑施工過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)優(yōu)化的目的。這一平臺(tái)能夠?qū)φ麄€(gè)施工過(guò)程中的各種建筑信息進(jìn)行有效地整合和處理，并在工程項(xiàng)目施工全過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)工程項(xiàng)目施工質(zhì)量管理工作中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效地控制和管理。

1.3 BIM 技術(shù)的功能

BIM 模型以可視化模擬為核心功能，它能把建筑數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可直觀認(rèn)知的可視化立體影像視頻信息。傳統(tǒng)的建筑工程將建筑數(shù)據(jù)信息通過(guò)平面圖形的形式展現(xiàn)于工程圖紙之上，為施工提供參考依據(jù)。傳統(tǒng)的建筑圖紙?jiān)趲椭┕し嚼砬逶O(shè)計(jì)師意圖的同時(shí)，仍然存在較大局限，需要相關(guān)工作人員有空間想象力和豐富經(jīng)驗(yàn)。特別是隨著現(xiàn)代建筑形式設(shè)計(jì)越來(lái)越注重藝術(shù)性、新穎性和獨(dú)特性，僅憑平面圖難以完整地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖。BIM 模型通過(guò)三維圖形和視頻圖像，不但能展示平面數(shù)據(jù)，還能通過(guò)多維度、全視角三維圖像仿真設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑施工全過(guò)程的三維展示。正由于BIM 模型能夠讓施工過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)變得清晰可辨，從而有效地杜絕施工方由于缺乏想象力而造成與設(shè)計(jì)要求不統(tǒng)一等眾多問(wèn)題，極大地促進(jìn)建筑施工效率及精度的提高[2]。

2 BIM 技術(shù)在建筑施工質(zhì)量管理中的重要性

2.1 有助于優(yōu)化建筑的構(gòu)件設(shè)計(jì)

為確保工程質(zhì)量，在施工之前通常要分析工程施工全過(guò)程的可行性，精確地計(jì)算建筑構(gòu)件是否合理合格。而B(niǎo)IM 技術(shù)的運(yùn)用，可以在建筑物的設(shè)計(jì)階段，對(duì)建筑物的各個(gè)部分進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，以確保建筑物的質(zhì)量。與此同時(shí)，在BIM 技術(shù)的基礎(chǔ)上，也能夠分析出建筑中每一個(gè)組件的合理性，預(yù)先找出問(wèn)題所在，然后不斷地調(diào)整設(shè)計(jì)，篩選出最佳建筑組件，優(yōu)化整體建筑設(shè)計(jì)方案。另外，BIM 技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)ㄖ锏氖┕D紙進(jìn)行分析，了解施工過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，避免出現(xiàn)“錯(cuò)漏碰缺”的現(xiàn)象，提高施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)方案，保證建筑物施工的質(zhì)量。

2.2 實(shí)現(xiàn)了對(duì)工程的進(jìn)度監(jiān)控

通過(guò)BIM 技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)施工進(jìn)度的管理。首先，在對(duì)BIM 模型進(jìn)行建立后，利用軟件對(duì)工程實(shí)施進(jìn)度進(jìn)行模擬，根據(jù)工程的實(shí)際情況，將進(jìn)度計(jì)劃和實(shí)際實(shí)施進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工進(jìn)度的動(dòng)態(tài)管理。其次，在BIM 模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)施工圖紙、施工材料、施工人員、施工機(jī)械等方面的信息進(jìn)行提取，利用數(shù)據(jù)庫(kù)建立工程進(jìn)度管理模型。最后，通過(guò)BIM 軟件可以實(shí)現(xiàn)工程進(jìn)度的控制。在工程實(shí)施過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)了施工的錯(cuò)誤或者是由于外界因素導(dǎo)致的工程延期等情況，可通過(guò)BIM 模型進(jìn)行記錄并將數(shù)據(jù)反饋到系統(tǒng)中[3]。

3 建筑工程施工質(zhì)量管理工作中應(yīng)用BIM 技術(shù)的方法

3.1 施工方案模擬應(yīng)用

在城市化進(jìn)程不斷加快的背景下，建筑行業(yè)也經(jīng)歷著翻天覆地的變化，超高層和大跨度結(jié)構(gòu)建筑表現(xiàn)得更加豐富，不管是在結(jié)構(gòu)上還是在技術(shù)方面都變得更加復(fù)雜，過(guò)去二維模式下的圖紙已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)師、造價(jià)師和技術(shù)人員的要求。所以采用BIM技術(shù)來(lái)數(shù)字化模擬建筑的構(gòu)造與過(guò)程，為相關(guān)工作人員呈現(xiàn)出較為直觀的結(jié)果，以免由于認(rèn)識(shí)上的失誤而導(dǎo)致建筑工程質(zhì)量受到影響，進(jìn)而確保建筑工程的安全性。例如，在超高層建筑的施工過(guò)程中，要使用BIM技術(shù)來(lái)構(gòu)建建筑物模型，再通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行分析與處理，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理和處理，使之能夠作為建筑工程施工的依據(jù)。在BIM 技術(shù)的作用下，整個(gè)建筑物模型會(huì)呈現(xiàn)出立體的效果，在利用三維動(dòng)畫(huà)模擬建筑物施工過(guò)程時(shí)，可以充分地展示出建筑物的施工工藝流程和施工要點(diǎn)。在通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)模擬完成建筑工程的施工方案之后，需要將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成BIM 數(shù)據(jù)信息，通過(guò)這些信息能夠?qū)φ麄€(gè)建筑工程進(jìn)行模擬和分析，有利于提高整個(gè)建筑工程的設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量，同時(shí)還可以為后續(xù)工作提供相應(yīng)的依據(jù)。

3.2 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際管理施工

建筑工程項(xiàng)目在進(jìn)行過(guò)程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)涉及材料的運(yùn)輸，有些設(shè)備等都屬于大型作業(yè)，運(yùn)輸時(shí)工作量很大。并且BIM 技術(shù)中，甚至對(duì)不同施工環(huán)節(jié)中機(jī)具倒運(yùn)操作，均可通過(guò)建立場(chǎng)地模型，對(duì)整個(gè)倒運(yùn)過(guò)程進(jìn)行仿真，該仿真能一定程度確保倒運(yùn)方案制定科學(xué)，避免二次倒運(yùn)，浪費(fèi)人力和物力等問(wèn)題，使場(chǎng)地內(nèi)各設(shè)備、物料空間配置更加合理，從而使場(chǎng)地內(nèi)各資源均能被高效利用。BIM 技術(shù)具有協(xié)調(diào)性的特點(diǎn)，它可以讓各項(xiàng)目參與方及部門(mén)均可在BIM 模型中，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)施工協(xié)同管理，從而可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情況有一個(gè)直觀實(shí)時(shí)的掌握。同時(shí)，還可以通過(guò)三維施工圖技術(shù)交底，解決了各專業(yè)間所面對(duì)的各種協(xié)調(diào)困難的問(wèn)題，使現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)嚴(yán)格按照進(jìn)度計(jì)劃和施工方案展開(kāi)，從而避免了由于前期審核管理不到位而導(dǎo)致的更改及返工。在確定了施工組織方案之后，可以將時(shí)間節(jié)點(diǎn)直接添加到BIM 模型中，同時(shí)還可以構(gòu)建出一個(gè)完整的四維BIM施工進(jìn)度模型，通過(guò)這個(gè)模型，可以更好地達(dá)到進(jìn)度管理的目的，讓項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的所有施工人員都能按照進(jìn)度計(jì)劃，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)施工操作。模擬性特性讓項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的施工操作變得更加有序，可以更有效避免施工沖突[4]。

3.3 建筑過(guò)程的質(zhì)量管理

為了提升項(xiàng)目整體管理水準(zhǔn)，BIM 技術(shù)被運(yùn)用到建筑施工過(guò)程當(dāng)中，不僅能夠?qū)κ┕こ杀具M(jìn)行合理有效控制，而且能夠確保施工期間建筑的質(zhì)量，同時(shí)也能夠確保項(xiàng)目根據(jù)合同約定日期完成交付任務(wù)。BIM 技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)項(xiàng)目的施工有兩個(gè)方面的好處：①運(yùn)用BIM 技術(shù)，在項(xiàng)目的管線布設(shè)過(guò)程中，利用BIM 技術(shù)的自動(dòng)定位，預(yù)先確定線路、管道的尺寸、排布順序、安裝位置，從而確保預(yù)留孔的精確性和合理性，例如，在排布線材料時(shí)，利用BIM 技術(shù)，模擬出孔的位置，以便于施工人員對(duì)布線進(jìn)行精確的定位。②利用BIM 可視化功能，對(duì)施工過(guò)程中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行可視化仿真，將節(jié)點(diǎn)的建造過(guò)程以透明的方式展現(xiàn)在建筑工人的眼前，幫助建筑工人合理使用建筑材料和建造過(guò)程。另外，通過(guò)BIM 技術(shù)在建筑工程施工過(guò)程中的應(yīng)用，能夠有效提升工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理的質(zhì)量。例如，在工程施工之前，通過(guò)BIM 技術(shù)的應(yīng)用對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模擬和規(guī)劃，使施工現(xiàn)場(chǎng)管理變得更加有條理，從而在保證工程建設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)上減少出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的概率。通過(guò)BIM 技術(shù)對(duì)工程施工過(guò)程進(jìn)行模擬和規(guī)劃，能夠在一定程度上提升工作人員的工作效率和工作質(zhì)量，為建筑企業(yè)帶來(lái)更多效益。

3.4 對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行安全管控

建設(shè)單位，施工單位和監(jiān)理單位可借助BIM 技術(shù)來(lái)強(qiáng)化建設(shè)工程安全監(jiān)管，可借助BIM 技術(shù)對(duì)比分析數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)建設(shè)過(guò)程中潛在或容易產(chǎn)生的問(wèn)題并及時(shí)處理，規(guī)避由于工作不細(xì)致，交流不及時(shí)等影響建設(shè)安全因素。前期采用BIM 技術(shù)對(duì)施工圖進(jìn)行一一核對(duì)，消除了方案設(shè)計(jì)時(shí)圖紙存在的誤差，也解決了施工中由于各方面因素導(dǎo)致的丟項(xiàng)和錯(cuò)項(xiàng)而影響工程進(jìn)度的情況。同時(shí)運(yùn)用這一技術(shù)，對(duì)施工單位安全月活動(dòng)起著重要保證作用，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)人員出入及時(shí)把控，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)區(qū)域發(fā)出警告，始終沒(méi)有確保施工單位安全月和安全年活動(dòng)順利進(jìn)行。此外，針對(duì)安全管理信息化不足的情況，通過(guò)BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)專業(yè)間的協(xié)同工作，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，可實(shí)現(xiàn)各專業(yè)施工作業(yè)人員的安全交底、安全培訓(xùn)、安全檢查、安全記錄等數(shù)據(jù)采集和處理，利用BIM 技術(shù)可以將相關(guān)數(shù)據(jù)在三維虛擬環(huán)境下呈現(xiàn)，使施工現(xiàn)場(chǎng)和周邊環(huán)境一目了然，同時(shí)也能讓所有施工人員、管理人員對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的施工情況進(jìn)行全面掌握，有利于項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中各參與方的有效溝通與協(xié)作。而通過(guò)BIM 技術(shù)所建立起來(lái)的模型，可以直觀地將施工現(xiàn)場(chǎng)中存在的隱患和問(wèn)題進(jìn)行反映和分析，為制定施工方案提供了可靠依據(jù)。

3.5 解決施工碰撞問(wèn)題，做好預(yù)防措施

施工單位在進(jìn)行安全管理工作中，可采用BIM 技術(shù)對(duì)模型進(jìn)行構(gòu)建，對(duì)易受撞擊的地方進(jìn)行排查，以確保施工內(nèi)容和設(shè)計(jì)圖紙之間的高度一致。針對(duì)管道碰撞和結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的情況，施工單位可以通過(guò)BIM 技術(shù)解決。此外，施工單位也可將這些技術(shù)應(yīng)用于各類風(fēng)險(xiǎn)的防范和應(yīng)對(duì)中，并制定出完善的應(yīng)急管理措施以避免工期延誤，同時(shí)提升房屋建筑工程施工可靠性和安全性。在房屋建筑工程施工過(guò)程中，BIM 技術(shù)可通過(guò)施工圖紙和實(shí)際情況的對(duì)比，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方面存在的問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。此外，BIM 技術(shù)還可以對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行模擬，使建筑工程施工過(guò)程更加順暢，避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)不合理而造成的浪費(fèi)和損失[5]。

3.6 信息共享

盡管以BIM 技術(shù)為核心的信息共享技術(shù)并非BIM技術(shù)直接運(yùn)用于建筑工程質(zhì)量管理，但是它對(duì)于建筑工程質(zhì)量管理具有舉足輕重的意義。建立在BIM 技術(shù)上的信息共享，不僅使信息得到高效，可視化地分享與交流，而且它還是場(chǎng)地布置，技術(shù)交底，碰撞檢測(cè)，施工模擬以及BIM 5D 平臺(tái)等功能得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，還為建筑工程管理工作提供一種創(chuàng)新的工作與協(xié)同方式。以BIM 技術(shù)為核心的信息共享技術(shù)一改傳統(tǒng)模式下“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的溝通模式，提升信息溝通效率與一致性，能夠有效保障施工質(zhì)量。BIM 技術(shù)不僅能對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量進(jìn)行有效管理，而且其所具有的可視化，可協(xié)調(diào)性，可模擬性等特點(diǎn)可以為項(xiàng)目質(zhì)量管理提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。因此，以BIM 技術(shù)為核心的信息共享技術(shù)是建筑工程施工質(zhì)量管理過(guò)程中必不可少的一項(xiàng)內(nèi)容。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑工程施工質(zhì)量管理是一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的工作，其涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和眾多參與方。在實(shí)際施工過(guò)程中，因?yàn)槭艿綍r(shí)間、資金等因素的影響，其所運(yùn)用的管理手段也是多種多樣的。BIM 技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目中的運(yùn)用可以有效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)建筑工程管理存在的缺陷，從整體上提高管理效率，促進(jìn)建筑項(xiàng)目管理水準(zhǔn)的提高，還可以使建筑行業(yè)緊跟時(shí)代步伐，逐步向智能化、現(xiàn)代化邁進(jìn)。BIM 技術(shù)正在帶動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)生著改變。將BIM 技術(shù)合理高效地應(yīng)用于建筑施工中，能夠極大地促進(jìn)施工項(xiàng)目質(zhì)量的提高，降低資源成本浪費(fèi)。在項(xiàng)目執(zhí)行的過(guò)程中，可以將所構(gòu)建的資源數(shù)據(jù)平臺(tái)與BIM 技術(shù)進(jìn)行有效地融合，從而可以實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程的全過(guò)程的信息化、可視化、智能化的動(dòng)態(tài)管理。隨著B(niǎo)IM 技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，其在建筑工程施工質(zhì)量管理中運(yùn)用也越來(lái)越廣泛，因此，有必要對(duì)其進(jìn)行深入研究。