基于BIM的工程項目質(zhì)量技術(shù)分析

陳重營 林 琳 李永福

(1.新泰市建筑安裝工程有限公司 山東 新泰 271200；2.山東建筑大學管理工程學院 山東 濟南 250100)

引言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科技水平的不斷提高，我國的社會矛盾己經(jīng)發(fā)生了變化。作為國家支柱產(chǎn)業(yè)的建筑業(yè)一直以來都存在污染環(huán)境嚴重、過度浪費資源、生產(chǎn)方式粗放、勞動人員密集等問題。這些問題導致工程項目管理效率不高、項目參與方間溝通不流暢、由此導致工程施工質(zhì)量無法得到保障。BIM技術(shù)在我國的發(fā)展尚處于初級階段，它不僅重塑了整個建筑行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈還對其賦予了新的生命周期。目前BIM技術(shù)己經(jīng)在整個工程項目進展的各階段得到了應用包括最初的建筑設計、施工、物業(yè)運營以及最終拆除。

一、相關(guān)理論概述

(一)BIM的理論

BIM技術(shù)是將工程項目的實體信息導入到三維的BIM模型之中。通過融入更加專業(yè)的信息可實現(xiàn)更深層次的項目管理[1]。美國國家BIM標準里面對BIM做出以下幾個方面的解釋：(1)以數(shù)位化方法表達一個設施的物理和功能特性。(2)一個共享的知識資源。(3)分享跟這個設施相關(guān)的信息。(4)在建設案件的不同階段中，各參與者可在信息模型中嵌入、提取、更新和修改信息。

(二)工程項目質(zhì)量控制理論

工程項目質(zhì)量具有自身所獨有的一些特點，這些特點主要由項目本身的特點所決定。

(1)影響因素多。項目的質(zhì)量受到多種因素的影響，具體的有自然、技術(shù)、管理以及社會經(jīng)濟因素的綜合影響，國家宏觀經(jīng)濟政策往往更能對工程項目質(zhì)量產(chǎn)生影響。

(2)波動性更大。工程項目本身的特點決定了項目的開發(fā)與有穩(wěn)定生產(chǎn)環(huán)境和規(guī)范工藝的工業(yè)產(chǎn)品不同，受到的影響因素更多，容易產(chǎn)生波動更大。

(3)隱蔽性更強。由于項目中存在著較多工序和中間環(huán)節(jié)，若某項工序在實施中出現(xiàn)問題就可能阻礙施工正常進行。

(4)變異性更大。由于建筑工程質(zhì)量受多種因素影響，任何一項因素出現(xiàn)問題都可能對工程質(zhì)量產(chǎn)生很大影響，甚至形成工程事故。

(5)終檢的局限性。工程項目與一般的工業(yè)產(chǎn)品不同，無法全憑終檢來檢測和改進產(chǎn)品的質(zhì)量，也不能拆解產(chǎn)品對其內(nèi)部進行檢查。

二、基于BIM的工程項目質(zhì)量控制分析

(一)BIM軟件的問題

在建筑業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，BIM技術(shù)的需求愈來愈高。而當前遏制BIM發(fā)展的一個關(guān)鍵因素就在于BIM應用軟件。目前的主流BIM軟件大概可以分為以下兩種：一個是以國際著名軟硬件公司為代表的國際BIM軟硬件產(chǎn)品，例如Autodesk、Bentley等，另一個是以國內(nèi)企業(yè)為代表的BIM軟硬件產(chǎn)品，例如廣聯(lián)達、魯班等。前者雖然具有BIM建模能力、可視化功能強以及模型管理的特點，但對我國規(guī)范的支持性比較差。

(二)項目參與者的問題

基于BIM的工程項目質(zhì)量控制的參與方眾多，在傳統(tǒng)的工程項目質(zhì)量控制中，各參與方之間和其本身的方法難以適應BIM的相關(guān)理念。

(三)建模質(zhì)量的問題

工程項目的質(zhì)量主要源于施工企業(yè)，相對于設計方和業(yè)主方施工單位要掌握的質(zhì)量信息將更加龐雜，基于BIM技術(shù)的工程項目質(zhì)量控制是通過建筑信息模型來對項目的質(zhì)量進行控制[2]。

三、相應對策的提出

(一)加快推進BIM軟件的研發(fā)

當前建筑業(yè)市場上現(xiàn)存的BIM軟件大部分源自于國外的公司，國內(nèi)的相關(guān)技術(shù)公司難以為建筑企業(yè)提供核心建模軟件，而國外的BIM軟件并非完全適合我國建筑業(yè)的具體情況。因此除了需要對引進的BIM軟件進行大量的本地化工作，而且還要鼓勵我國企業(yè)能夠自主研發(fā)適合我國建筑業(yè)具體行情的核心建模軟件。

(二)提高建模質(zhì)量

在2008年美國建筑師協(xié)會(AIA)定義了BIM建模精度LOD的概念，其目的在于對BIM參與各方以及項目各階段的界限起到一定的規(guī)范作用。它主要闡述的是BIM模型中建筑構(gòu)件單元從近似概念化的最低級程度發(fā)展到演示級精度的最高級的過程。

(三)質(zhì)量控制模型的建立

1.質(zhì)量控制模型的概念。在我國BIM技術(shù)應用現(xiàn)狀分析的基礎上不難看出，建筑信息模型是本身僅包含工程實體基本信息的三維模型，無法進行相關(guān)的數(shù)據(jù)分析和管理工作。在BIM技術(shù)不斷發(fā)展的今天，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)將時間和成本信息與建筑信息模型的融合，從而形成BIM 5D模型，進一步實現(xiàn)BIM技術(shù)在工程項目的進度、成本控制中得到應用。為此，在BIM5D中融入工程質(zhì)量信息，從而建立工程的質(zhì)量控制模型。

2.質(zhì)量控制模型的構(gòu)想。進度信息、成本信息與建筑信息模型的融合都是先進行WBS分解工作，實現(xiàn)相關(guān)信息與分解后的工作單元的關(guān)聯(lián)。質(zhì)量控制模型也可在此模式下進行建立，首先，對工程項目進行WBS分解工作，將其分解成包含多層次節(jié)點的工程結(jié)構(gòu)，形成工作分解結(jié)構(gòu)圖，對結(jié)構(gòu)圖中各項任務的完整性和合理性進行分析。同時，將三維的建筑信息模型按照對項目進行WBS分解的方法進行相應的分解，得到對應的信息構(gòu)件并對其編碼。最后將進度、成本和質(zhì)量信息和分解得到的模型構(gòu)件進行關(guān)聯(lián)，建立質(zhì)量控制模型。

3.質(zhì)量控制模型的構(gòu)建

(1)質(zhì)量計劃。為了提高質(zhì)量控制的準確性，可以將工程項目中的各個構(gòu)件作為質(zhì)量控制的對象，在對每個建筑構(gòu)件進行編號后，可以快速、準確地定位到目標的構(gòu)件，針對性地對某一部位進行質(zhì)量控制。

(2)質(zhì)量檢測。質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)主要是來發(fā)現(xiàn)可以通過人工分析判斷的質(zhì)量問題，而當前工程項目的復雜程度越來越高，涉及的信息量巨大，某些工程質(zhì)量問題的發(fā)現(xiàn)需要分析大量的信息，很難通過人工完成。為此，需要在質(zhì)量控制模型中實現(xiàn)質(zhì)量信息的分析。

(3)質(zhì)量糾偏。在BIM系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)影響項目質(zhì)量的質(zhì)量偏差后，會立即將質(zhì)量偏差的詳細信息和分析結(jié)果發(fā)送給相關(guān)的項目管理人員，在質(zhì)量控制模型中，存在偏差的構(gòu)件會被特殊標注出來。此時需要召開質(zhì)量研討會議，項目管理人員可利用相關(guān)軟件查看BIM模型，共同對出現(xiàn)的質(zhì)量偏差進行原因分析和探討。

四、結(jié)論

目前，我國正處于BIM技術(shù)發(fā)展的初期階段，目前主要是還是在設計階段進行BIM技術(shù)的應用，建筑施工雖然有的觸及，但還是未能形成全過程管理。在對BIM技術(shù)應用現(xiàn)狀分析和提出相應對策的基礎上，提出建立質(zhì)量控制模型來提高工程質(zhì)量水平。借鑒將進度、成本信息導入BIM模型進行質(zhì)量控制的經(jīng)驗，將工程項目質(zhì)量信息導入到BIM模型中，在質(zhì)量計劃、質(zhì)量檢測和質(zhì)量糾偏三大模塊上提高對項目質(zhì)量的控制水平。