基于BIM技术的建筑工程质量控制管理研究

【摘要】现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的进步。目前我国的建筑企业单位，对于工程造价的管理与控制工作相当重视。并且为了满足工程造价管理方面的需求，引进了一种被称为“BIM”的新技术，旨在通过这种高新技术来实现工程造价的精细化管理工作。由于建筑工程项目的造价管理工作，直接影响整个建筑工程的施工工期和建筑完成质量，故需要加强对工程施工质量的控制。

【关键词】BIM技术；建筑工程；质量控制；管理研究

建筑工程的质量管理关乎到整个项目的推进速度和验收效果，同时也是建筑领域有效合理的进行成本管理和进度管理的有效环节。以往，我国建筑领域过多的追求经济效益和建筑进度，而忽略了建筑施工过程中的工程质量管理，因此發生了较多的建筑事件，直接导致了建筑工程质量管理技术水平的落后。建筑领域具有与其他领域不同的行业特点，且其质量管理水平与其他领域也存在较大差距，因此如何将施工技术与工程质量管理水平紧密结合起来，实现建筑施工数据的实时分享，显得尤为重要。鉴于此发展背景，BIM建模技术应运而生，其利用计算机技术和数据处理技术，构建了三维立体的建筑施工数据模型化系统，能够有效的解决工程质量管理过程中的质量问题，从而提升建筑工程施工的效率。

1、BIM技术概述

为有效获得建筑结构的施工信息，需要建筑施工人员从各种渠道搜集相关的建筑施工管理数据，这样给整个施工工作效率大打折扣，为能够提升建筑施工的有效性，缩短整个建筑施工周期，提高施工单位的收益，BIM技术应运而生，且其应用得到了很好的效果。从建筑施工管理BIM技术的定义层面分析，BIM技术指的是借助计算机技术和互联网技术，将所要施工的建筑结构按照确定好的数据信息进行建筑信息模型的建立，更好的指导建筑施工过程的有效开展。随着计算机信息技术的推陈出新，各领域都在渗透数字化技术，建筑领域也不例外，BIM技术就是典型的数字化技术之一，其在建筑施工工程质量管理领域中的应用也越来越广泛。BIM模型是一个具有丰富工程数据的数据库，可以直接分析模型中创建的组件，实现工程信息和设计方案的一致性，解决手动统计容易出错的可能性。在旧房改造中，建立模型时，可以通过Revit软件中的详细列表功能统计门窗信息，并在模型中添加或修改窗口，统计表可以根据模型的变化实时自动更新。同样，该软件还可以统计其他木质组件系列，在老房子建筑中常见的木梁，斗拱，木地板可以包含在统计范围内，在旧房改造过程中，通常需要单独计算不同的损坏部件并将其与正常部件区分开。这可以使用Revit软件中的关键字或带注释的列表来完成，当多个类型的组件具有相同的特征时，我们首先在每个组件的属性列表中注释损坏，然后在统计表中描述注释信息，最后在统计选项卡中使用过滤器功能，对不同类型构件的构造进行单独统计。除了使用文本创建之外，还可以通过编号数据和楼层位置创建过滤器列表，因此在不同的构造中可以灵活地对组件条件进行自动统计列表。

2、BIM技术的应用优势

2.1交互共享的信息模式

传统模式下，建筑工程对于质量资料的管理一般多为图纸记录形式，其不仅使保存与查询过程变得繁琐，同时也因工作量较大而降低了管理效率。基于建筑工程专业化要求较高与业主参与程度较低等特征的分析，BIM技术的应用可对工程项目信息实现直观、简洁的表达，其不仅包含了工程项目的整体信息，同时也形成了局部与各层次间具有相互联系、信息交换功能且信息量庞大的数字模型，以此有效避免了“信息孤岛”现象的发生，促使工程项目参与各方均可参与到施工质量控制任务中，使管理过程更加全面。

2.2项目集成管理

IPD项目集成交付模式为BIM技术项目管理的主要模式，该模式的应用可使工程项目相关方对工程设计与管理做到协同管控，进而对各个阶段的质量控制要点实现更好的把握。

2.3全面信息记录

在对施工材料、施工人员与机械设备等项目信息进行存储与管理后，BIM模型可对现场产品的合格性以市场信息为结合进行综合判定，表现出极高的可视化程度和方便快捷的信息查询与核对过程，使管理效率得到大幅提升。

2.4（4D）虚拟施工

基于3D模拟技术的应用与施工时间等信息参数的融入，促使BIM技术对施工过程实现了4D虚拟功能，进而可模拟施工顺序与施工组织，分析与识别施工过程质量控制要点与薄弱环节（易发生质量问题处），以此具有针对性的做好事先防范与控制措施，减小质量风险概率，对施工质量实现事前控制。

3、基于BIM技术的建筑工程质量管理的优化措施

3.1 BIM建模设计

为了在建筑工程质量监管中有效运用BIM技术，需做好BIM建模设计。其中，在技术准备阶段，主要是依据工程施工合同、施工标准规范、设计文件等制定BIM实施方案。在图纸审核阶段，主要是请设计方会审图纸，科学判断图纸设计中是否存在重大缺陷。待图纸审核完毕之后，对建筑工程中公共走廊、电梯前室等进行剖面的二维综合预排布，避免BIM建模后有较大改动量。在BIM建模和深化设计阶段，主要是遵从先地下后地上，先结构后装修的原则分专业、分部位进行BIM建模。之后，整合混凝土结构、钢结构、装饰等若干个部位的模型，准确分析BIM模型整体效果是否最优。再整合电气、通风空调、给排水等专业模型，准确分析管道综合排布是否合理。当BIM模型总体方案达到最优标准以后，碰撞检查建筑工程各个部分施工，一旦发生质量问题，及时更改设计。在BIM模型审核阶段，主要是依据规范要求和项目实际情况检查BIM模型总体方案，避免出现模型与施工现场“两张皮”现象，高效指导建筑工程质量监管工作。

3.2基于BIM技术的施工质量控制

基于BIM技术的建筑工程质量监管要遵从事前、事中、事后控制原则。在事前，主要是依据图纸设计优化BIM模型，借助BIM模型模拟功能形成施工方案，在施工方案虚拟交底基础上进行各个部位的深化设计与碰撞检查。包括砌筑结构、混凝土结构、钢结构、机电安装等等，模拟论证施工方案是否可行，进而确定各复杂施工区域的专业施工顺序，明确施工工艺流程，避免违规操作和图纸设计不合理等问题影响建筑工程整体质量。在事中阶段，应借助BIM模型模拟功能制作实物样板，确定建筑工程质量标准，再利用BIM技术检查问题，完成新的设计变更。在事后阶段，可借助BIM模型模拟机电系统等的调试，并以实体三维扫描和BIM模型对比方式，准确验收建筑工程质量，高效监督建筑工程施工中质量问题。除此之外，在整个建筑工程质量监管工作中，监理人员和质量管理人员可借助手机和浏览器，实时查看BIM模型，对BIM模型进行质量巡检，及时发现问题，安排整改。

3.3施工过程管理

工程施工过程管理主要分为两个方面。一是工程技术管理规划。BIM技术应用可利用数据管理平台，对施工管理工程进行合理化设置，并提高工程管理效益，从工程设计方案方面获取相关的工程项目信息，安排有关技术人员定期的进行技术检测，确保各项施工项目管理规划的合理性，充分发挥工程施工过程管理的实际作用。二是工程施工的监控管理。该阶段主要优势在于能够更为有效的对工程施工现场数据进行实时掌握，并分析信息内容，及时的对相关施工管理问题进行调整，使其符合工程建設施工的基本需要，通过BIM技术管理实现对施工细节的控制，提高施工工程过程管理的实际可靠性与安全性。

3.4工程进度管理

工程进度管理的目的在于提高工程施工进度，确保各项工程施工项目均可在预期内完成，从而降低工程施工资源浪费，控制施工成本。BIM技术在工程进度管理方面的主要优势在于，通过WBS模板编辑实现工程模拟，提高计划安排速度及技术安排合理性，并与各施工阶段保持一致。同时将工程进度信息进行分类，根据不同的数据信息内容，对部分工程项目做一定的调控，从而使工程施工管理能够在有限的时间内发挥出最大价值。BIM技术应用主要构成为3D动态图像，所以在技术应用方面，可以在较短时间内实现工程管理规划的制定，从工程设计、工程施工及工程验收等多个维度对工程施工进度进行提升。

3.5事后控制

应用BIM技术进行事后工程质量控制，主要体现在对于已经实际发生的质量问题，在BIM模型中进行标注，分析原因，采取补救措施，在分析和补救时可以充分应用BIM的可视化和BIM模型的信息化。应用BIM及其相关技术进行收集、分析、处理、及储存发生质量问题部位的相关资料，积累处理相似问题的经验。结合BIM技术的特点和一些先进的质量检测法（例如：激光扫描、RFID射频识别、超声波和非金属超声波检测等技术），可用于事后的质量监控，形成评估报告。通过处理信息从时间、空间和分部分项等方面对工程质量对比进行分析，以期提早发现、分析、和解决工程质量问题，形成工程质量控制的宝贵经验。利用BIM技术将采集到的工程质量验收记录、报审文件、审查文件、变更文件、抽查、巡视检查、旁站监督记录、指令文件等，利用BIM技术生成、提交及审核电子质量检验报告和技术文件等，避免了翻阅和查找大量纸质图纸和文件，提升工作效率。

结语：

BIM技术在建筑工程质量管理体系中的应用，不仅避免了施工风险因素的高发生率，且能够在相应的施工技术风险发生时及时的发出预警信息，并提示做出相应的预防措施，从而不断的满足建筑工程质量管理的相关需求。BIM技术是与计算机技术联系紧密，且以数据库为主要的参数分析主阵地，将建筑施工技术与项目质量管理的措施有效结合，提升建筑项目质量管理的能力。（1）政府带头，大力推广BIM技术的应用与研究，同时对BIM技术标准的制定应积极参与，促使BIM技术的应用体质与规范得到完善。除此之外，将BIM技术作为相关执业资格证书考试与继续教育培训的关键性内容，并以开设BIM相关专业的形式在高等院校或职业技术学院进行专业化人才培养。（2）对于BIM软件的开发，由于开发商通常仅以自身所在领域实况为依据，对其他领域兼容性并未实时考虑，因此极易造成不同BIM软件间出现交互性较差的弊端，致使BIM软件的与应用缺乏一定的交互性。因此对于BIM软件的研发应以技术应用层面为依据对其接口设计与构架功能需不断完善。（3）建筑企业应正确认识BIM技术的巨大优势与行业潜力，积极转变思维模式，重视新技术的研发与应用人才的培养，同时结合自身实况，对BIM管理模式实施积极探索，使其信息与协同管理效能得到充分发挥，进而更好的服务于企业管理与施工质量控制。

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作者简介：

李成林，中国建筑技术集团有限公司，北京。