基于BIM的工程項目質量技術分析

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

隨著我國經濟的發展和科技水平的不斷提高，我國的社會矛盾己經發生了變化。作為國家支柱產業的建筑業一直以來都存在污染環境嚴重、過度浪費資源、生產方式粗放、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量無法得到保障。BIM技術在我國的發展尚處于初級階段，它不僅重塑了整個建筑行業的產業鏈還對其賦予了新的生命周期。目前BIM技術己經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、物業運營以及最終拆除。

一、相關理論概述

(一)BIM的理論

BIM技術是將工程項目的實體信息導入到三維的BIM模型之中。通過融入更加專業的信息可實現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)工程項目質量控制理論

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

(2)波動性更大。工程項目本身的特點決定了項目的開發與有穩定生產環境和規范工藝的工業產品不同，受到的影響因素更多，容易產生波動更大。

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

(4)變異性更大。由于建筑工程質量受多種因素影響，任何一項因素出現問題都可能對工程質量產生很大影響，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產品不同，無法全憑終檢來檢測和改進產品的質量，也不能拆解產品對其內部進行檢查。

二、基于BIM的工程項目質量控制分析

(一)BIM軟件的問題

在建筑業蓬勃發展的今天，BIM技術的需求愈來愈高。而當前遏制BIM發展的一個關鍵因素就在于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軟硬件產品，例如Autodesk、Bentley等，另一個是以國內企業為代表的BIM軟硬件產品，例如廣聯達、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的工程項目質量控制的參與方眾多，在傳統的工程項目質量控制中，各參與方之間和其本身的方法難以適應BIM的相關理念。

(三)建模質量的問題

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

三、相應對策的提出

(一)加快推進BIM軟件的研發

當前建筑業市場上現存的BIM軟件大部分源自于國外的公司，國內的相關技術公司難以為建筑企業提供核心建模軟件，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能夠自主研發適合我國建筑業具體行情的核心建模軟件。

(二)提高建模質量

在2008年美國建筑師協會(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范作用。它主要闡述的是BIM模型中建筑構件單元從近似概念化的最低級程度發展到演示級精度的最高級的過程。

(三)質量控制模型的建立

1.質量控制模型的概念。在我國BIM技術應用現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，無法進行相關的數據分析和管理工作。在BIM技術不斷發展的今天，已經能夠實現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BIM技術在工程項目的進度、成本控制中得到應用。為此，在BIM5D中融入工程質量信息，從而建立工程的質量控制模型。

2.質量控制模型的構想。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，實現相關信息與分解后的工作單元的關聯。質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點的工程結構，形成工作分解結構圖，對結構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，得到對應的信息構件并對其編碼。最后將進度、成本和質量信息和分解得到的模型構件進行關聯，建立質量控制模型。

3.質量控制模型的構建

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

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

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

四、結論

目前，我國正處于BIM技術發展的初期階段，目前主要是還是在設計階段進行BIM技術的應用，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技術應用現狀分析和提出相應對策的基礎上，提出建立質量控制模型來提高工程質量水平。借鑒將進度、成本信息導入BIM模型進行質量控制的經驗，將工程項目質量信息導入到BIM模型中，在質量計劃、質量檢測和質量糾偏三大模塊上提高對項目質量的控制水平。