BIM技術施工管理質量研究

武沛濤

（哈爾濱空港新城建設發展有限公司，黑龍江 哈爾濱 150001）

BIM技術自提出以來，受到國內外專家、學者和建筑界的廣泛關注。通過BIM技術可以實現建筑行業所有參與者的信息協作，推進設計、施工、運營和維護一體化管理，為建筑產業化創造條件，提高建筑業競爭力。BIM技術可以在建設項目整個施工過程中進行預測和控制，改進傳統的質量管理，更好地控制施工質量，使施工技術管理朝著集成化方向發展，更注重建筑整體使用的便利性和舒適性。另外，通過BIM平臺，我們可以讓所有項目合作方都能直觀地了解項目信息，體驗項目完成后的效果，提高溝通效率，更好地滿足業主的個人需求。因此，應用BIM技術可提高技術的總體質量水平。

1 施工質量管理存在的問題

1.1 質量預控過程欠缺

質量管理可分為施工前控制、過程控制和施工后控制。部分管理者并不重視設計、施工制度、技術交底、樣品制作等方面的施工前管理。制度和交底不具有針對性，施工制度或施工模式未達到可施工標準。例如，在一些工程中，把方案信息納入了數據框，但無法充分起到作用，導致質量控制不到位。而出現質量問題不僅會浪費大量的時間和金錢，甚至還會威脅人身安全。一些項目反饋的整改問題不明確，出現問題不能總結出相應預防措施，質量控制效果大打折扣。其中，也存在一些無法改變的質量問題，例如，沒有提前合理安排機艙內設備位置，雖然不影響系統正常運行和使用，也會造成設備擺放混亂、空間使用不當等問題。如果重新安裝，又會增加大量成本。

1.2 各施工流程協調性不強

在質量管理中，由于工作類型多、體系多，質量集成度不高，不同類型的施工之間缺乏溝通，有些施工方只考慮到他們自身的質量，而沒有考慮其他施工流程的質量。不能從工程的全局考慮施工質量，導致質量問題地發生。

有些項目沒有進行統一協調，從而影響了使用功能。比如，濕式夾持閥附近沒有設置排水溝，這樣排出的水只能在地面上流動，雖然可以流入遠處的排水樓，但使用起來不便利。還有一些工程因專業間信息溝通不暢而出現質量問題，如墻面裝飾，在未通知其他專家的情況下改變材料厚度，致使一些管道或閥門部件離墻面較遠，半明半暗。在一些工程中雖然滿足各系統質量控制的要求，但由于沒有進行整體協調，將影響建筑發揮整體功能。如吊頂內各系統管線的安裝雖符合相關要求，但如果出現安裝不統一、不協調、布置不當、占用空間過大、吊頂高度降低等情況，都會影響整體的使用效果。

2 BIM技術的施工質量管理流程

2.1 BIM技術的施工質量管理實施路線

應用和推廣BIM技術是一個頂層設計與基礎創新相結合的過程，實施BIM技術，必須要建立一個專門的BIM組織來制定BIM發展規劃，選擇和采購相關的BIM軟件，配備符合要求的計算機，培養BIM人才，在企業應用和推廣BIM技術。現階段的BIM技術應用主要因軟件不兼容、硬件要求高、BIM技術人員缺乏且經驗不足等問題而受到限制。公司應用BIM技術時，首先要制定BIM開發計劃，選擇符合BIM軟件配置要求的應用軟件，以及合適的項目作為BIM應用試點，并在試點基礎上，審查BIM項目組織機構和業務流程設置，總結應用經驗，制定和優化BIM管理標準、模型標準及其他規章制度，進一步提高公司質量管理體系。

2.2 項目BIM技術實施方法

首先，應建立基于BIM技術的管理機構，安排BIM技術員工，配備相應的軟硬件并進行BIM操作培訓，通過分析項目管理、質量管理的重難點，確定基于BIM技術質量管理的主要應用部位和要點。其次，制定BIM模型標準和工作計劃，形成項目方案，達到以BIM技術進行項目管理的目的。

2.3 BIM技術組織機構的設計

BIM技術的實施不僅是一種軟件應用，更是一種項目管理的變革模式。我們必須優化原有的項目組織結構、人員設置以及質量管理流程，重視BIM技術的發揮。應用BIM技術進行質量管理時，要建立相應的人員和組織，明確各部門和員工的職責。員工組成必須由專人（BIM經理）組織、協調和管理。BIM技術以建筑模型為基礎，必須配備BIM建模人員（BIM工程師），包括主體結構、鋼結構、幕墻、裝飾裝修、給排水、通風空調、電氣工程等專業人員。建模人員不僅要熟練使用BIM軟件，還要有一定的專業施工經驗，對設計要求的相關標準、規范、規程、圖集有一定程度的了解。

建模后，必須對模型進行優化和調整，BIM建模人員必須管理和審查模型的優化和調整，并提交建議；符合模型的合理性，項目管理質量管理人員通過BIM技術實施質量、進度和成本管理，提高可管理性，促進項目的發展。

3 BIM技術的案例分析

3.1 工程概況

項目a位于北京市朝陽區，總建筑面積135 797m2，總高度180m，地下三層，地上一層為主樓。地面主體建筑主要功能為辦公、會議、演播室，地下室為車庫、機電機房；展板主要功能為報告廳、博物館、食堂。該項目是以圓為基礎，逐漸發展到三維動態雙曲形式。該工程機電系統建設完整，安裝復雜。具備給排水采暖、智能建筑、通風空調、電梯等技術應用。該項目是公司第一批BIM試點項目，項目選擇以BIM技術在機電安裝質量管理中的應用為突破口。結合鋼結構和裝修計劃，建立相應的質量管理體系，初步確定BIM實施標準，實施基于BIM技術的建筑質量管理。BIM技術是解決設計問題、提高質量管理水平、實現工程質量目標的有效手段。試點匯集了BIM技術推廣的管理經驗。

3.2 工程特點及安裝施工難點

3.2.1 施工管理難度大

共有21個單位參與施工，施工界面劃分交叉復雜，施工方法多樣，管理協調困難。

3.2.2 裝修施工難度大

工程造型按流線單張雙曲面布置，室內布局呈曲線狀或不規則狀，這是室內建筑中墻、屋頂、地板等材料的深化設計、加工和安裝的一大難點。

3.2.3 工程體量大，機電系統復雜

項目擁有獨立機電設備60余臺，其他設備2600余臺；架空和管井分布水管18.3萬米；每間設備房安裝水和采暖通風系統740余套；強弱電連接5.3萬米，配電箱1 355個，分布在每一層；有300多個管波，個別狹小空間里有10多個垂直管波。管道及連接方式多，配件多，管道布置安裝困難；吊頂內系統線路多，11條專業管線為一個整體。風管及縮管占用房屋吊頂空間，綜合布置困難；空調管道管徑大，設備規模大，管道設備安裝施工難度大。

3.2.4 結構異形，機電系統安裝難度大

機電專業系統管道體積大，主體結構為雙曲面形狀，建筑物內墻體多為拱墻，結構異常，導致機電系統安裝困難。芯管位于小弧形彎管內，機電管道的走向必須與芯管一致，導致機電管道的制作和安裝相對困難；管道輪廓空域呈扇形，空調室內機組及風道布置復雜；地下室設備多，設備形狀、管徑大，也很難安裝。

4 BIM技術質量管理的實施

項目部成立了BIM團隊，由一名BIM經理、2名專業BIM主任和7名專業BIM工程師組成。所有專業BIM工程師均為項目技術質量管理人員，具有豐富的現場實踐經驗和BIM建模能力。各領域的預處理器均采用BIM技術，BIM團隊制定了項目部BIM標準，定義了協作工作和建模標準，團隊成員需在統一標準下創建模型。建模和細節設計過程被標準化，以避免重復工作，并促進團隊與不同單位之間的溝通與協調。

建模標準定義了各系統管道的設計深度、名稱顏色、BIM族庫管理等，對各專業建模工作的協調具有實用性，避免了各專業模型無法集成的問題，保證了模型的整體效果。第一階段，設計建模。包括設計圖紙的審核、管道重疊和預放樣、建模標準和模型模板文件的創建；第二階段，結構施工階段。重點圍繞機電管線綜合布置、主土建結構、二級結構造型；第三階段，深化建模。是對計算機空間的深化和裝飾造型的深化，如燈具、感煙器、風口集中等。碰撞試驗中，在各階段進行優化和調整，并根據機艙不規則性，將相應的建模結果提供給設計者和業主審批。BIM技術優化了機房、廠房布置和管道布置，保證了安裝質量。空調房施工時，將廠房載入項目模型，確定設備的最佳安裝方式，設置空調進出方向，合理布置風道方向和布局。優化286臺風管布置，既保證了風管安裝方向合理，又少消耗了686個風管配件。應用BIM技術安排機位，不僅機電安裝效果達標，而且更加合理、有序可靠。

通過綜合優化公共空間管線，有效利用了建筑空間，提高了吊頂高度，保證了管線位置和支吊架設置標準化、合理化，為施工和維護提供了基本條件。在此過程中，通過三維虛擬漫游和剖面圖，將BIM技術形成的深層施工模型呈現給施工單位和業主進行驗證，使業主直觀地感受到施工的最終效果。在符合設計規范的基礎上，滿足業主的個性化需求，增強業主滿意度。

5 結語

綜上所述，BIM技術體現了全面質量管理的理念，是施工技術實現系統化、信息化質量管理的基礎和有效途徑。通過BIM技術來提高建筑工程整體施工效率與質量、優化設計水平、降低建筑施工成本。BIM技術的應用不僅將建筑結構的二維結構設計模式轉向三維結構設計，也預示著我國的施工管理技術將會全面采用信息模型模擬建筑結構，從而更高效地完成建筑項目。