BIM 技術在建筑工程施工標準質量控制中的應用研究

馮興強

（蘭州鴻維裝飾工程有限公司，甘肅 蘭州 730060）

時代發展及社會市場經濟迅速提升使我國進入新發展階段，全國人民都在為建設社會主義現代化強國不斷努力，我國各領域科研成果不斷取得新突破，數字信息化技術逐漸被更的行業所接納，為城市化建設夯實了基礎。BIM 技術是以先進的三維數字設計處理作為依托，幫助建筑工程師構建可視化數字建筑模型，它充分展現出了數字信息化技術及三維可視化技術的優點。許多國外工程設計人員嘗試將BIM 技術應用到整個建筑周期中，也就是說在工程設計、施工以及后期維護等各階段都需要開展項目監督工作，這樣既保證工程質量，又能減少建筑成本。由于群眾對生活品質的追求，對建筑質量等要求愈加嚴格，因此，在特大項目施工時，務必保證各環節精準、嚴密。嘗試將BIM 信息模型應用在工程施工技術中，將BIM 真實效用發揮至最大，解決施工單位的迫切需求。

1 BIM 技術的特點

（1）可視化。所謂可視化是指通過技術處理將實際建筑模型信息化，通過三維立體形式在電腦中展現出來。近年來，信息技術飛速發展使得3D 打印技術更加突出，可高效地將建筑項目的三維模型打印出來，打印效果良好。通過優質的三維模型圖紙，能對施工項目進行全方位、立體化分析，緊抓建筑物細節及特征，精準完成施工項目設計工作。另外，可從三維模型圖紙全面推測實際建筑情況、核對施工設計細節，在第一時間找出建筑工程中存在的問題，并給予科學化、規范化調整，進而提高建筑工程施工質量。

（2）虛擬施工。利用BIM 技術能夠幫助有關工程師完成虛擬施工，發現施工控制過程中各項注意事項，并將虛擬結果與實際施工進程進行對比，并給予評估，明確實際工作中可能出現的問題，之后，在實際施工控制流程中加以嚴控，根據實際情況適當調整返工、整頓等問題，提升總體施工水平。

（3）協調性。協調性屬于BIM 技術的一種重要特性。項目實際施工進度、造價、施工質量以及安全情況等指標屬于工程建設時重點關注的指標，需要在施工控制中著重關注。傳統質量控制下，施工或管理人員容易側重某一項，忽略其他參數。例如，為減少工程建筑成本，選購劣質材料，影響施工安全性、質量以及工程進度。隨著BIM 技術發展，施工人員可以全面、宏觀地調控各項施工指數，統籌全局，合理調整并規劃。在此基礎上，操作人員可以積極調控施工指數，以達到提高施工控制質量。

2 以BIM 技術為核心的建筑項目質量控制的優勢

如果將BIM 技術應用到建筑項目質量控制中，具有如下幾種優勢：①由于BIM 技術存在可視化特征，可以利用信息模型完成施工的3D 架構，全面、直觀、立體地呈現出建筑項目空間結構，幫助設計人員掌握全局，為實際工程施工及質量控制夯實了基礎；②多數建筑項目存在施工周期長、建筑流程繁瑣以及施工范圍寬泛等特點，如果充分發揮BIM 技術的調節作用，利用該技術構建具有實效性的3D 模型，這種模型能讓施工者獲得全面、精準的施工數據及建筑重點，各施工部門及控制者可以以BIM 技術檢驗數據作為交流、調整依據，確保工程建筑能有條理地開展。③BIM 技術有利于完成模擬撞擊測試，工程項目正式開始前，可以嘗試利用BIM 技術形成三維模擬圖像，從多個角度或層面完成撞擊測試，及時發現設計中存在的缺陷，及時調整方案，優化項目設計，避免在實際工作中出現返工問題；④BIM 技術具有模擬施工功能。由于具備三維立體可視化功能，BIM技術具有不受時間和空間約束等效果，可以對施工控制歷程中任意環節進行模擬控制，將施工規劃與實際工作比較，以更加嚴格的施工流程把控建筑項目全局，提升建筑施工質量及安全性，避免返工、整頓等問題。

3 建筑工程施工質量控制中存在的問題

（1）項目質量控制人員缺少綜合能力及素養。實際建筑過程中，施工人員專業能力及職業素養直接影響工程建筑質量，如果施工人員存在拖沓、專業能力差等問題，將嚴重影響施工質量及進度。現階段我國施工團隊多數以農民工組成，相對來講，缺乏與時俱進的建筑思想、技術以及工藝，質量安全管理意識偏差，缺乏質量管理常識。另外，多數施工單位管理部門及技術部門人員存在非科班出身人員，部分工作者未接受過系統化、整體化質量控制教學，綜合素養呈現不平衡、不協調等特點，多數質量控制流于表面、流于形式，忽視質量控制制度的完善性以及工程總體質量的把控。

（2）施工建筑選材不符合建筑標準。優質的施工材料是保證施工質量的根本，這就要求施工單位在材料購買時必須做好質量檢測工作，并核實采購企業資質，只有質量合格的建筑材料才允許投入使用。近年來，更多的新型材料出現在市場，造成了建筑材料價格上漲嚴重，部分建筑施工單位為了節約建筑成本，提高整體利潤，選擇價格便宜質量欠缺的殘次產品，為建筑工程施工建設留下了安全隱患，部分工程項目建設質量達不到設計需求。

4 BIM 技術在建筑工程質量控制中的實際應用

4.1 建筑工程施工前期質量控制中的BIM 技術應用

（1）三維建模能力：管理人員可以通過BIM 技術對建筑工程項目進行整體布局，構建高質量的工程建筑三維模型，這種建筑模型可以視為實際施工建筑等比例縮小后的圖形，能為施工及技術人員提供更加直觀、立體的分析工具，有利于幫助施工人員盡早進入工作狀態，能及時發現建筑項目存在的缺陷或設計錯誤。在建模過程中，需要技術人員對工程項目設計圖紙進行全面分析、深度挖掘內容，積極發現其中存在的問題，確保構建出的三維模型與實際施工相符合，能通過圖紙推測出實際工程情況，如果對圖紙中不明確的內容存在疑問，必須及時展開討論、對設計內容進行深入分析，尤其是在不同專業水平、視角設計過程中出現的沖突問題，積極構建可靠、有效的改革設計方案，以保證實際工作中的項目質量。

（2）碰撞試驗：如果能將云碰撞檢查功能融入建筑工程施工質量檢測工作中，對建筑工程中的電氣設施、排水設施以及消防設施等進行專業化BIM 模型基點構建，通過科學手段或計算方法完成碰撞測試，積極發現各專業空間中存在的碰撞問題，根據測試結果匯總出碰撞報告，與原有設計進行比對，盡早找出設計中存在的問題，這樣有利于提升施工質量。

4.2 建筑工程施工中期質量控制中的BIM 技術應用

首先，要將施工模型及實際施工情況進行有效結合，模擬實際建筑中對應的具體節點，傳統的二維圖紙難以表達復雜節點，施工技術人員難以從中分析具體施工情況，難以實現現實與虛擬的完美對接，這會造成后期工程施工方案構建受阻。BIM 模型中的三維可視化能為技術人員提供更便捷輔助手段，與傳統的二維CAD 相比，BIM 模型表述得更加清楚。如果使用BIM 技術，可將工程項目中重要且復雜的節點處的鋼筋等內容進行清晰標識，為現場施工提供指導依據。在BIM 技術支撐下，技術人員可以使用科學合理的施工工序對項目進行安排，保證各節點準確、清晰。除此之外，還可以對施工工藝進行模擬。如果將BIM 技術應用到建筑工程項目中，可以通過動畫形式模擬施工工藝流程，定期對項目管理人進行有針對性、專業化的指導和培訓，確保施工人員能掌握BIM技術使用手段，要具備縝密、敏捷的觀察能力，及時發現問題，為提升工程施工質量夯實基礎。通過使用BIM 技術可以完成預留空位的精準定位，可以模擬建筑工程管線的實施排布，并將排布情況上傳至施工單位內部的專業協同系統上，并精準定位混凝土墻壁上預留洞口位置，根據定位情況獲取預留洞口報告，這樣有利于技術人員以報告內容為依據，開展詳細的施工指導。一系列檢查后，精準發現施工中存在的難點和重點，避免施工時出現返工現象及問題，積極提升施工質量及效率。除此之外，BIM 技術可以在多方技術部門交底過程中，以更加簡潔的語言簡述各環節施工內容，并模擬總體施工流程。

其次，將BIM 技術融入到施工項目管理中。傳統的工程項目管理，未能將數字化、信息化優勢發揮出來，造成項目管理總體自動化、智能化水平過低。如果將BIM 技術應用到建筑工程項目管理中，能為項目管理人員提供更精準的項目數據采集工具，充分發揮移動終端優勢。之后，通過網絡技術可將這些數據上傳至云平臺，實時上傳信息可以與BIM 模型中的存儲數據或信息進行詳細對比，管理人員能從中了解、明確當前工程項目施工情況，例如，與工程完成進度相比，能了解當前工程所在階段，為后期工作提供準備。當BIM 技術應用到實際現場施工的質量管理中，能取得良好的質量管理效果，尤其是建筑工程較長、步驟分支復雜、流程復雜的工作，這類工作容易在實際操作中發生各類型工程變更，進而在現場質量管理上出現錯誤數據。現階段多數施工質量控制工作未實現信息化管理，仍然以人工管理模式為主，由于數據量較大，造成實際數據采集時間過長，進而導致質量信息匯總錯誤，尤其需要進行二次輸入的工程項目質量信息，第二次輸入時，容易造成信息錯誤量增加，進而降低工程質量信息使用可靠性，甚至會出現重要數據丟失，如果應用BIM 技術能有效減少此類問題發生。

4.3 建筑工程施工后期質量控制中的BIM 技術應用

將BIM 技術用于后期數據或信息分析。BIM 技術能全面收集、整理建筑工程項目中各項零散、瑣碎的信息數據，可以為技術人員提供完整數據分析依據，為建筑工程后期制定制度及決策提供重要參考。如果項目管理人員能合理利用信息處理工具，可實現建筑工程質量的多維度研究，進而及時預測、評估工程中可能存在的質量問題，并通過分析數據探究建筑工程出現質量問題的原因，及時構建出質量控制預案和問題解決方案，經過整個過程可以幫助技術人員積累經驗。實施過程中，可利用BIM 技術采集建筑工程項目設計中各類變更數據、工程開工數據以及質量驗收記錄等信息，經過全面的數據剖析可推斷出工程質量管理中可能存在的漏洞，探明原因并制定具有針對性的防范措施。除此之外，利用BIM 技術能直接將質量檢測報告等文件進行統一提交，方便有關人員在審核過程中隨用隨調，有效避免傳統紙質文件傳遞的瑣碎性及不便性。

5 BIM 技術在質量控制中的缺陷及建議

隨著建筑工程質量要求提高，BIM 在實際施工控制中的缺陷逐漸暴露了出來，具體不足如下：BIM 技術被廣泛應用在實際項目中，但現在我國還缺少完整管理機制，BIM 技術專業性人才短缺。實際BIM 技術應用時，會聯合多專業建模技術工作者，要求這類專業工作者需要掌握質量控制標準、規劃以及材質等。但現階段建筑行業內部這類全能型、專業型人才稀缺，多數工作者表現出不專業等問題，只有加強BIM 技術科學有效的技術培訓，才能保證BIM 技術應用效果。BIM 不僅是一種技術，還是一種控制工具。目前，部分建筑單位在構建工程的控制層上應用到了BIM 技術，但這類施工者對BIM 技術認識較為片面，施工形式多數被傳統思想所禁錮，難以完成有效交流，該技術前期準備工作及有關投資相對較大，相關法律政策、標準還不健全，嚴重影響了BIM 技術推廣。

因此，可以從以下兩個方面推動BIM 技術發展：①加強BIM 技術人才培養。施工單位應定期對員工進行集中培訓，以專業BIM 技術工作人員為核心，向員工介紹質量管控規范、材質等專業性常識，實現物資融合和共享，培養全面、綜合的BIM 技術工作者。加強施工人員BIM 技術內容培訓，施工工作者應清晰了解BIM 技術的使用，以二維碼等形式實現各類施工工序的匹配，對自身崗位目標及職責進行全面分析，以提高工作效率；②完善、優化有關法律政策，推動BIM 技術信息發展。嘗試借鑒國外先進BIM 模式及標準，在應用到我國工程項目建設中時，應密切聯系實際工程發展狀況，優化BIM 技術模型及標準，實現中國化發展，建立完整符合各施工環節的工程業務控制標準及規章制度。

6 結束語

綜上所述，科技時代發展使城市建筑設計高度、結構類型等發生日新月異的變化，這就要求各施工單位不斷加強建筑施工質量，完善質量管控體系。BIM技術符合未來可持續發展趨勢，可以實現工程項目管理可視化，構建三維立體模型，通過這種模型能為建筑工程的設計和施工提供便捷、全面的管理。BIM 技術的出現為傳統建筑工程革新帶來機遇，建立施工前期、中期以及后期的質量管理體系，實現科學化控制，推動我國建筑行業持續穩定發展。