BIM技術在建設工程質量管控中的研究與應用

文/于潔 山東卓遠建筑設計有限公司 山東青島 266000

張莉雅 保利（青島）實業有限公司 山東青島 266000

在建筑工程施工中，經常會出現成品不良、瑕疵、缺陷、違規、錯誤、遺漏等施工質量問題，這些質量問題產生的原因主要歸咎于工人素質偏低、偷工減料、材料管理漏洞、施工質量意識薄弱等多個方面。在這一背景下，施工單位應嘗試把BIM技術運用于建筑工程質量監管中，全方位監管工程質量問題。

1、工程質量監督目前存在的困境

1.1 監督方法和管理手段落后

我國自20世紀80年代起開始實行建設工程質量監督管理制度，歷經四十年余的發展，工程質量監督在一定程度上仍沿用傳統的“以工程項目為單位、以實體質量檢查為主”的監督模式，現階段的監督方法和管理手段已不能適應新時代的需要，主要體現在以下幾個方面：一是經驗判斷大于理性決策，在監督過程中對質量問題的發現和處置仍以監督人員的主觀經驗判斷為主；二是時效性差，質量問題的發現往往滯后于工程施工過程；三是監督途徑不完善，缺乏事前預測和事中控制，往往以事后整改為主。

1.2 信息化建設各自為政，信息孤島問題突出

在當前的工程建設中，業主、設計、施工、監理和行政主管等參建各方均從自身質量責任、工作方法和管理流程出發，建立了自己的信息化平臺，但各平臺標準不統一、數據不互通，導致工程各質量監督體系之間信息不能有效溝通，未充分利用信息資源，降低了質量監督工作的有效性。人證分離、資質掛靠、違法分包等現象的出現，為工程質量埋下了不容忽視的隱患。

1.3 工程資料管理手段落后

工程質量資料建立滯后于實際工程建設，造成工程質量問題不能及時發現與處理，檔案資料存儲難，后續查閱難。由于項目施工周期長、資料繁多，查找資料過程也較為復雜，工作量非常大。項目檔案資料流轉無法保證其完整性，項目資料數量較多，流轉過程比較復雜，容易遺失。

2、BIM技術在建筑工程質量監管中的有效運用

2.1 施工質量管理實施路線

在建筑工程質量監管工作中建設單位應基于BIM技術確定施工質量管理具體實施路線。如圖1所示。

圖1 基于BIM技術的質量管理實施路線

先根據BIM實施要求構建基于BIM的管理組織機構，再參照BIM建模標準和模型工作進度制定項目BIM實施方案，確定實施重點部位和BIM應用點。即在投標階段，應重點利用BIM技術編制投標方案，動畫演示投標，策略投標報價。在項目策劃階段，重點利用BIM技術監督管理材料設備材料計劃、進場計劃、施工成本計劃、場地布置實際情況。在施工階段，重點利用BIM技術深化設計及碰撞檢測。同時，進行三維虛擬樣板、可視化技術交底，實時跟蹤項目質量問題、安全隱患，借用物聯網二維碼運輸跟蹤技術、VR虛擬現實技術、3D云掃描技術等嚴格把控建筑工程質量。在竣工交付階段，重點利用BIM模型維護工程質量，輔助工程質量驗收。然后，經過模型指導與審核建立優化BIM模型，順利進行項目質量管理工作。

2.2 質量管理項目組織機構設計

首先，在質量監督項目組織機構設計中，增設專門的BIM工作組，主要負責BIM建模服務。在這里，BIM工作組內成員必須熟練軟件操作，建模速度快，有一定BIM技術應用能力。其次，建設單位應針對項目部自有技術人員實施BIM培訓，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，供建筑工程質量監管工作使用。再次，在質量監督項目組織機構建設期間，應明確BIM經理主要負責BIM培訓組織、BIM應用方案制定等工作。而BIM工程師，主要負責對BIM模型進行碰撞檢測與優化調整等，進而嚴格把控建筑工程質量。除此之外，BIM應用人員主要負責將BIM成果運用到質量管理方面，有效運用BIM技術落實建筑工程質量監管工作。總之，為了更好地發揮BIM技術作用與價值，建設單位應基于BIM設計質量監管項目組織機構，以便于協同完成建筑工程質量監管。

2.3 BIM建模設計

其中，在技術準備階段，主要是依據工程施工合同、施工標準規范、設計文件等制定BIM實施方案。在圖紙審核階段，主要是請設計方會審圖紙，科學判斷圖紙設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、電梯前室等進行剖面的二維綜合預排布，避免BIM建模后有較大改動量。在BIM建模和深化設計階段，主要是遵從先地下后地上，先結構后裝修的原則分專業、分部位進行BIM建模。之后，整合混凝土結構、鋼結構、裝飾等若干個部位的模型，準確分析BIM模型整體效果是否最優。再整合電氣、通風空調、給排水等專業模型，準確分析管道綜合排布是否合理。當BIM模型總體方案達到最優標準以后，碰撞檢查建筑工程各個部分施工，一旦發生質量問題，及時更改設計。在BIM模型審核階段，主要是依據規范要求和項目實際情況檢查BIM模型總體方案，避免出現模型與施工現場“兩張皮”現象，高效指導建筑工程質量監管工作。

2.4 基于BIM技術的施工質量控制

基于BIM技術的建筑工程質量監管要遵從事前、事中、事后控制原則。在事前，主要是依據圖紙設計優化BIM模型，借助BIM模型模擬功能形成施工方案，在施工方案虛擬交底基礎上進行各個部位的深化設計與碰撞檢查。包括砌筑結構、混凝土結構、鋼結構、機電安裝等等，模擬論證施工方案是否可行，進而確定各復雜施工區域的專業施工順序，明確施工工藝流程，避免違規操作和圖紙設計不合理等問題影響建筑工程整體質量。在事中階段，應借助BIM模型模擬功能制作實物樣板，確定建筑工程質量標準，再利用BIM技術檢查問題，完成新的設計變更。在事后階段，可借助BIM模型模擬機電系統等的調試，并以實體三維掃描和BIM模型對比方式，準確驗收建筑工程質量，高效監督建筑工程施工中質量問題。除此之外，在整個建筑工程質量監管工作中，監理人員和質量管理人員可借助手機和瀏覽器，實時查看BIM模型，對BIM模型進行質量巡檢，及時發現問題，安排整改。

結語：

隨著信息化時代的到來，建筑工程質量監督通過BIM技術實現的數字化、協同化、差異化監督，可以有效解決現階段建筑工程質量監督中效率低、手段落后及監督力量不足等問題，真正實現建筑工程全壽命周期的信息精細化建設以及施工精細化管理，提高建筑業信息化水平，促進建筑業持續健康發展，為倡導的智慧城市建設創造基礎條件，為富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化建設添磚加瓦。