基于BIM的機電安裝工程質(zhì)量管理

關(guān)清占

摘要： 利用建筑信息模型BIM實現(xiàn)復(fù)雜機電工程安裝過程高效質(zhì)量管理的潛力已經(jīng)得到驗證，然而BIM質(zhì)量管理模式下對數(shù)據(jù)采集不及時和不準(zhǔn)確的缺陷卻極大阻礙了其在施工現(xiàn)場的應(yīng)用。因此，本文選擇某能源站項目進(jìn)行應(yīng)用，結(jié)果表明結(jié)合手持設(shè)備的施工現(xiàn)場質(zhì)量管理系統(tǒng)能夠提高機電工程安裝過程的質(zhì)量管理水平，實現(xiàn)了對機電工程施工現(xiàn)場質(zhì)量信息的實時獲取和質(zhì)量信息的高效管理。

關(guān)鍵詞： 建筑信息模型；手持設(shè)備；機電安裝工程；質(zhì)量管理

引言：目前我國大型復(fù)雜工程建設(shè)規(guī)模不斷增加，隨之需要面臨越來越龐大和復(fù)雜的機電管線系統(tǒng)建設(shè)壓力。與此同時，施工質(zhì)量問題導(dǎo)致人身、財產(chǎn)受到威脅的情況屢見不鮮，因此針對復(fù)雜機電管線系統(tǒng)，其施工質(zhì)量的控制與管理已經(jīng)成為項目能否成功完成的關(guān)鍵部分。由于建設(shè)工程項目自身所特有的一些屬性，往往工程項目施工周期長，而施工過程中的約束條件和不確定因素也較多。機電安裝工程作為土木工程建設(shè)過程中的重要組成部分，這些特性也同樣存在。

1 BIM技術(shù)應(yīng)用意義

在建筑工程施工期間，有效運用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)可視化交流和信息共享，無縫對接現(xiàn)場施工、材料采購、工程設(shè)計等工作，便于建筑工程質(zhì)量監(jiān)督順利進(jìn)行。基于BIM模型的質(zhì)量監(jiān)督，相比2D，既能夠節(jié)省一部分人力，又可讓建筑工程質(zhì)量監(jiān)督變得更為快速、準(zhǔn)確。同時，利于各個部門之間協(xié)同交流相關(guān)信息，減少建筑工程施工中返工次數(shù)，不斷提升工程總體質(zhì)量。此外，設(shè)計人員可利用BIM技術(shù)模擬分析建筑日照、能耗等性能方面的設(shè)計。如此，可在保證建筑物整體性能基礎(chǔ)上，優(yōu)化建筑整體設(shè)計，避免設(shè)計階段一般質(zhì)量問題的出現(xiàn)。除此之外，BIM技術(shù)在建筑工程質(zhì)量監(jiān)管中的應(yīng)用，便于各方早期參與質(zhì)量管理，在群策群力模式下加強質(zhì)量監(jiān)管。總之，BIM技術(shù)有利于建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作的進(jìn)行，建設(shè)單位應(yīng)有效運用BIM技術(shù)。

2 機電安裝工程質(zhì)量管控模式優(yōu)化

2.1 機電安裝工程質(zhì)量管控現(xiàn)狀

（1）機電安裝涉及專業(yè)種類眾多，且各專業(yè)知識基礎(chǔ)差異很大；（2）機電工程的施工首先要配合土建工程進(jìn)行預(yù)留、預(yù)埋施工，而后要配合裝飾施工，工程協(xié)調(diào)困難；（3）機電安裝的所需質(zhì)量檢測方式多，對質(zhì)量控制精度要求較高。通過分析機電工程質(zhì)量管控的特點，可以發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量管控難度較大。目前，機電工程質(zhì)量管控普遍由施工方和監(jiān)理方工程師負(fù)責(zé)，工作方法粗糙。由于缺乏信息化技術(shù)的介入，傳統(tǒng)的監(jiān)理模式對監(jiān)理工程師本身的主觀判斷過分依賴。而另一方面，由于機電工程的特點使得其對質(zhì)量控制要求比較高。因此，這樣的形勢直接導(dǎo)致了機電工程安裝質(zhì)量往往達(dá)不到設(shè)計要求，而機電工程施工質(zhì)量控制各階段信息也處于碎片狀態(tài)，使得機電工程施工質(zhì)量處于失控狀態(tài)。檢驗批是工程驗收的最小單位，也是分項、分部及單位工程驗收的根據(jù)。因此，在機電工程施工過程質(zhì)量控制中，往往通過對各檢驗批的有效控制，從而達(dá)到全面控制施工質(zhì)量的目標(biāo)。可見，在檢驗批質(zhì)量驗收過程中監(jiān)理單位占據(jù)了很重要的地位。然而，由于缺乏信息化技術(shù)的介入，傳統(tǒng)的監(jiān)理模式對監(jiān)理工程師本身的主觀判斷過分依賴。因此在質(zhì)量管理過程中要求監(jiān)理工程師專業(yè)水平高、綜合素養(yǎng)好、責(zé)任心強，才能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場實施有效管控和監(jiān)督。

2.2 基于手持設(shè)備的機電安裝工程質(zhì)量管理

為了更好更全面的描述工程質(zhì)量參與主體、產(chǎn)品質(zhì)量要求及施工過程等三個因素，引入了三維POP質(zhì)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，POP模型將3D建筑產(chǎn)品模型與過程和組織三個因素結(jié)合起來，為可視化設(shè)計、施工建立了信息更加聯(lián)動的質(zhì)量模型。相對于傳統(tǒng)方法來說，這種建模方法能更好的支持機電安裝工程質(zhì)量控制與管理[1]。

3 BIM技術(shù)在建筑工程質(zhì)量監(jiān)管中的有效運用

3.1 施工質(zhì)量管理實施路線

在建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作中建設(shè)單位應(yīng)基于BIM技術(shù)確定施工質(zhì)量管理具體實施路線。先根據(jù)BIM實施要求構(gòu)建基于BIM的管理組織機構(gòu)，再參照BIM建模標(biāo)準(zhǔn)和模型工作進(jìn)度制定項目BIM實施方案，確定實施重點部位和BIM應(yīng)用點。即在投標(biāo)階段，應(yīng)重點利用BIM技術(shù)編制投標(biāo)方案，動畫演示投標(biāo)，策略投標(biāo)報價。在項目策劃階段，重點利用BIM技術(shù)監(jiān)督管理材料設(shè)備材料計劃、進(jìn)場計劃、施工成本計劃、場地布置實際情況。在施工階段，重點利用BIM技術(shù)深化設(shè)計及碰撞檢測[2]。同時，進(jìn)行三維虛擬樣板、可視化技術(shù)交底，實時跟蹤項目質(zhì)量問題、安全隱患，借用物聯(lián)網(wǎng)二維碼運輸跟蹤技術(shù)、VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)、3D云掃描技術(shù)等嚴(yán)格把控建筑工程質(zhì)量。在竣工交付階段，重點利用BIM模型維護(hù)工程質(zhì)量，輔助工程質(zhì)量驗收。然后，經(jīng)過模型指導(dǎo)與審核建立優(yōu)化BIM模型，順利進(jìn)行項目質(zhì)量管理工作。

3.2 質(zhì)量管理項目組織機構(gòu)設(shè)計

首先，在質(zhì)量監(jiān)督項目組織機構(gòu)設(shè)計中，增設(shè)專門的BIM工作組，主要負(fù)責(zé)BIM建模服務(wù)。在這里，BIM工作組內(nèi)成員必須熟練軟件操作，建模速度快，有一定BIM技術(shù)應(yīng)用能力。其次，建設(shè)單位應(yīng)針對項目部自有技術(shù)人員實施BIM培訓(xùn)，教會自有人員BIM軟件操作能力，讓他們能夠修改完善BIM模型，提高BIM模型建模效率，供建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作使用。再次，在質(zhì)量監(jiān)督項目組織機構(gòu)建設(shè)期間，應(yīng)明確BIM經(jīng)理主要負(fù)責(zé)BIM培訓(xùn)組織、BIM應(yīng)用方案制定等工作。而BIM工程師，主要負(fù)責(zé)對BIM模型進(jìn)行碰撞檢測與優(yōu)化調(diào)整等，進(jìn)而嚴(yán)格把控建筑工程質(zhì)量[3]。除此之外，BIM應(yīng)用人員主要負(fù)責(zé)將BIM成果運用到質(zhì)量管理方面，有效運用BIM技術(shù)落實建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作。總之，為了更好地發(fā)揮BIM技術(shù)作用與價值，建設(shè)單位應(yīng)基于BIM設(shè)計質(zhì)量監(jiān)管項目組織機構(gòu)，以便于協(xié)同完成建筑工程質(zhì)量監(jiān)管。

3.3 BIM建模設(shè)計

在圖紙審核階段，主要是請設(shè)計方會審圖紙，科學(xué)判斷圖紙設(shè)計中是否存在重大缺陷。待圖紙審核完畢之后，對建筑工程中公共走廊、電梯前室等進(jìn)行剖面的二維綜合預(yù)排布，避免BIM建模后有較大改動量。在BIM建模和深化設(shè)計階段，主要是遵從先地下后地上，先結(jié)構(gòu)后裝修的原則分專業(yè)、分部位進(jìn)行BIM建模。之后，整合混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、裝飾等若干個部位的模型，準(zhǔn)確分析BIM模型整體效果是否最優(yōu)[4]。再整合電氣、通風(fēng)空調(diào)、給排水等專業(yè)模型，準(zhǔn)確分析管道綜合排布是否合理。當(dāng)BIM模型總體方案達(dá)到最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)以后，碰撞檢查建筑工程各個部分施工，一旦發(fā)生質(zhì)量問題，及時更改設(shè)計。在BIM模型審核階段，主要是依據(jù)規(guī)范要求和項目實際情況檢查BIM模型總體方案，避免出現(xiàn)模型與施工現(xiàn)場“兩張皮”現(xiàn)象，高效指導(dǎo)建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作。

結(jié)論

綜上可知，在建筑工程施工中偷工減料、材料管理漏洞等問題屢見不鮮，這些問題的產(chǎn)生嚴(yán)重影響了建筑工程質(zhì)量。針對這一種情況，建設(shè)單位應(yīng)運用BIM技術(shù)實現(xiàn)建筑工程質(zhì)量信息化監(jiān)管，并通過明確施工質(zhì)量管理實施路線和項目組織機構(gòu)設(shè)計、BIM建模設(shè)計等等，做好建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作，真正落實建筑工程質(zhì)量管理制度。

參考文獻(xiàn)

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[4]繆昌華，費海豐，錢雪松.基于BIM技術(shù)實現(xiàn)機電管線安裝的優(yōu)化管理[J].建筑技術(shù)，2013，44（10）：890-893.