BIM在工程质量管理中的应用

(西安工业大学 陕西 西安 710000)

BIM(Building Information Modeling)是当前国内外学者和建筑业界人士关注的焦点，BIM概念是由卡耐吉麦隆大学的ChuckEastman博士在1975年提出的，之后受到了各个国家的高度重视。2002年欧特克公司副总裁PhilBernstein给国际建筑师协会(UIA)正式提出BIM的概念。BIM建筑信息模型是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM既是一种过程又是一种结果，它具有三维可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。

一、BIM质量管理的特点

BIM技术利用数字信息化的手段集成建设项目各个阶段所有专业的信息于同一个三维可视化模型中，使得不同项目参与方在同一平台进行协同作业。不同专业人员在向BIM中心模型提交自己的设计成果同时，也能看到其他设计人员的成果，可以与其他设计人员进行实时沟通交流，开展协同作业，最终各专业将本专业的设计成果都汇总在一个BIM三维模型上，并不断丰富和优化BIM三维模型。从而能够明显改善不同软件、不同参与方之间的沟通效果，大大提高作业效率、缩短作业周期、减少返工浪费。

BIM管理系统综合BIM技术、人工智能、工程数据库、虚拟现实、网络技术、扫描技术等，并结合建筑项目实际需要和规范要求进行开发设计。BIM管理系统具有以下特点：首先应用了4D施工管理模型(4D是指三维建筑信息模型添加时间信息)，实现项目优化控制和可视化管理，为确保工程质量提供了科学有效的管理手段，更注重事前控制。其次应用了可视化技术，能提供建筑构件的空间关系、进度运行情况及随进度形成的质量信息。然后应用了网络化和数字通信技术，方便项目各参与方的沟通协调，使原先错综复杂的关系更加有序，实现远程控制。

建筑信息模型的建立是BIM技术质量管控应用的第一步工作，是一切功能实现的基础。设计阶段多以Revit建模居多。施工阶段的模型可以用设计阶段的模型直接修改及添加信息应用或根据设计CAD图重新建模。Revit的一大特色是参数化设计方法，主要体现在参数化建筑图元和参数化修改引擎。自定义族，面对构件建模，构件之间智能关联。施工阶段通过一定的操作直接应用设计阶段的设计模型，在此基础上修改和添加施工质量信息。

二、BIM技术进行建筑项目质量控制的实施要点

BIM技术进行建筑项目质量控制，主要的实施要点为发现质量问题，记录质量问题，分析质量问题，处理质量问题。实施要点充分体现了PDCA循环理论，PDCA循环即Plan、Do、Check、Action。BIM在施工质量控制的具体应用常表现在技术交底、碰撞检查及预留洞口、收集整理现场质量数据、施工质量控制高效的沟通机制和实时动态跟踪等几个方面。

(一)技术交底

根据质量通病及控制点，重视对关键、复杂节点，防水工程，预留、预埋，隐蔽工程及其他重、难点项目的技术交底。传统的施工交底是通过二维CAD图纸，然后空间想象，但人的空间想象能力有限，不同的人想法也不一样。BIM技术利用BIM模型可视化、虚拟施工过程及动画漫游进行技术交底，使一线工人更直观的了解复杂节点，有效提升质量相关人员的协调沟通效率，将隐患扼杀在摇篮里。

(二)碰撞检测及预留洞口

土建BIM模型与机电BIM模型，在相关软件中进行整合，即可进行碰撞检查。在集成模型中可以快速有效地查找碰撞点，详细的碰撞检查报告和预留洞口报告。发现的问题需要建筑、结构、机电三个专业调整设计。BIM团队将BIM模型导入Navisworks软件，相关责任人根据BIM模型直观的审视方案布置的可行性、合理性，规避错误，实现方案优化。利用BIM技术可以在施工前尽可能多的发现问题如净高、构件尺寸标注漏标或不合理、构件配筋缺失、预留洞口漏标等图纸问题。在施工之前，提前发现碰撞问题，有效地减少返工，避免质量风险。

(三)收集整理现场质量数据

建筑信息模型承载了项目的各种相关信息，通过目测或实量获得质量信息，将质量信息关联到BIM模型，把握现场实际工程质量；根据是否有质量偏差，落实责任人进行整改，再根据整改结果核对质量目标，并存档管理。数据收集完成之后及时统计、保存，以免数据丢失。BIM不仅仅是建立BIM模型，构建施工质量信息化系统框架，最重要的就是将BIM模型与施工现场的质量数据与整改状况进行实时对接，做到项目完工时的质量信息与模型一致。

(四)施工质量控制高效的沟通机制

BIM在施工过程的质量控制提高了施工单位项目部内部员工间对实时质量信息的沟通效率而且大大改善了施工单位与其他项目参与方的沟通机制。比如施工单位项目部的质量员发现问题形成文档找班组长，班组长找操作人员进行整改。传统沟通需要的时间较长而且比较繁琐；基于BIM的沟通，不管你在哪里都能随时随地的查看质量信息，移动端就能要求整改并上传质量信息。项目领导只需打开相关的系统及软件就能实时查阅质量信息及发送指令，便于远程控制。

(五)实时动态跟踪

实时跟踪、及时准确地将质量信息录入BIM模型是BIM质量管理应用的优势。手机、Ipad可下载BIM浏览器客户端，查看设计图纸施工部位的质量信息，方便施工员、监理员、施工人员核对信息，省去传统的查看多张图纸并且还要具有二维转化成三维的空间想象能力。传统方法麻烦而且较易出错，应用BIM省时省力而且增加准确性。施工员要及时将质量核对的时间、天气、工程部位等文字信息和反映质量状况的图片信息录入BIM模型。出现质量误差要及时整改，并把质量整改时间，整改结果等以图片和文档的形式录入BIM模型。

三、BIM在工程项目质量管理中的优越性

在项目质量管理中，BIM技术通过数字建模可以模拟实际施工过程，存储庞大的信息。对于那些对施工工艺有严格要求的施工流程，应用BIM技术除了可以使标准操作流程可视化外，也能够做到对用到的物料，以及构建需求的产品质量等信息随时查询，以此作为对项目质量问题进行校核的依据。BIM技术可以在工程的全生命周期进行质量控制，大大提高的工程的安全性和可靠性，不过再好的技术，都要充分结合企业自身特点，搭建一个适合自身应用特点的BIM应用体系，才能充分发挥BIM技术的最大功效。