BIM技術在建筑工程質量管理中的應用探究

任海峰

（山西三建集團有限公司 山西太原 030024）

1 BIM技術的概述

BIM為建筑信息模型（Building Information Modeling）的英文簡稱，其從一般意義上講依托于3D技術，同時結合建筑工程項目運行所涉及的全部信息，在此基礎上建立起的一種具有數字信息仿真功能的現代化工程項目數據模型。BIM技術以最大限度的滿足建筑工程集成化與信息化發展需求為主要目的，同時在具體應用過程中表現出高度優化性、協調性與仿真性等特點。除此之外，BIM技術在房建工程施工管理中的實時應用還可有效促進施工技術與管理水平的提升與發展，避免質量管理過程中出現信息孤島或信息斷層問題，進而實現建筑施工企業管理水平與生產能力（施工質量）的綜合提升。

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 BIM技術在建筑工程質量控制中的應用

3.1 事前控制

施工準備階段的質量控制即為事前質量控制。在施工準備階段引入BIM技術后，可將BIM模型在施工之前快速準確的建立，作為BIM技術應用的基礎，由于建筑信息模型中含施工所需的大量信息（如材料材質和構件類型、尺寸及屬性等），因此建模質量的好壞對后期的應用效果有著直接的影響。工程項目施工前，通過BIM模型模擬化與可視化功能的應用可將工程全項目在管理與操作人員面前以類似培訓的方式全面展示，使其對項目特點進行更加直觀的了解與掌握，豐富了人員視覺觀，對項目質感得到了提升；對于項目施工計劃與質量目標的制定，在對BIM虛擬施工與漫游應用的同時以PDCA循環為結合，對編制方案實施選定及優化，確保施工力量全面規劃與安排，優化施工平面布置和組織物質供應，與此同時，在施工任務、計劃、進度、質量以及施工條件等方面，也讓管理與操作人員實現了自我明確；對于材料選擇與進場的控制，通過BIM建立的材料和廠家數據庫，同時結合條碼掃面技術實現了信息化管理；應用BIM的碰撞檢查，可對不同專業間（如暖通、電氣、建筑、消防等）的沖突在施工前進行快速檢查，將二維圖紙設計中存在問題提前發現并采取措施，以設計質量的優化來降低返工風險，促使施工過程順利、保質進行。

3.2 事中控制

施工過程利用BIM技術實施質量控制，對現場施工可通過BIM模型進行直接指導，利用平板電腦（或手機）和測量軟件對施工現場進行實測實量、模型對比、工程資料現場查閱、工程量變更快速評估等手段提高項目的現場管理效率，擺脫過去現場查閱資料不方便、信息不能及時反饋的不利局面，為施工現場的有序進行提供全方位的服務。同時，在施工過程中將模擬施工過程與實際施工過程進行對比，并結合PDCA循環對施工過程的施工工藝進行控制與管理，也可以對具體施工中質量控制點、復雜節點等進行控制，如對管線綜合、預留洞口等。

施工過程中，應用BIM技術的4D、5D動態資源管理，對施工過程中的人、材料、機械、資金等進行實時控制。在施工動態質量控制控，對于每一項工作從完成到結束都是通過PDCA循環進行控制的，其中對單項工作的檢查工作（Check）環節，可以用基于BIM的激光點云掃描、RFID射頻識別、超聲波和非金屬超聲波檢測等技術，對施工質量進行檢查、控制、記錄等工作。

除此之外，BIM技術在施工過程的質量控制還體現在對工程項目的質量信息的管理。傳統施工現場質量信息的采集主要通過人工手動進行記錄，但是在BIM技術條件下，通過手機、ipad等智能移動端對施工過程中的質量信息進行拍照采集，并通過網絡將信息實時上傳到云平臺中，并對質量信息與BIM模型進行關聯，對出現問題的地方進行對比分析，確保工程質量信息的真實性、可用性；還可以利用視頻影像技術和掃描技術進行實時記錄等。

3.3 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。

4 結語（BIM技術的發展建議）

（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。