BIM和大数据技术在建筑工程质量管理中的应用

2023-01-06江清泉

散装水泥 2022年4期

江清泉

（山东华邦建设集团有限公司，山东潍坊 262500）

1 建筑工程质量管理中BIM和大数据技术应用的理论基础

1.1 建筑工程全面质量管理分析

建筑工程具有极强的专业性和复杂性，涉及大量的人员与技术环节，质量管理需要严格控制每个建筑工程的质量问题，确保建筑工程达到国家质量规范和行业标准。建筑工程的全过程都需要考虑质量管理，包括建设初期规划设计阶段、施工阶段和投入运营阶段。例如，建设初期设计单位根据质量规范和行业标准对工程的各个工序进行设计和有效规划、建设单位制定和完善工程的质量管理体系等。

1.2 BIM技术应用的理论基础

BIM技术可以为建筑行业提供大数据的源代码，通过数据的采集、整理、分析、存储等方式，使建筑项目的各个工序都得到科学合理的定义，能够加强相关人员对建筑工程各工序的了解和统计，使建筑工程管理更加全面，避免遗漏或误差。还可以对收集的大量数据进行更深入地应用，包括建立模型或计算公式等方式对建筑工程质量进行更科学和快速地评估，提高建筑工程质量管理的有效性。分析基于BIM技术提供的大量数据能快速掌握其中的关键性数据，通过评价建筑工程质量管理的相关指标，使质量管理进一步细化，完善对建筑工程质量的控制。

1.3 大数据技术应用的理论基础

大数据技术的应用范围较为广泛，通常需要根据不同的应用领域对大数据技术进行定义，主要在于大数据技术的适用性较强，可以发挥出大数据量、多数据种类、高数据处理效率和低价值密度等技术作用，属于当前最先进的技术之一。尤其在经过多种行业领域的应用实践后，大数据技术的应用优势极为突出，可以为建筑工程质量管理提供更全方位的数据信息，并在数量庞大的数据信息中进行快速识别、排查和分析，提取最有效的关键信息，为建筑工程质量管理提供科学的数据信息依据。因此，在复杂性较高的建筑工程质量管理中，大数据技术可以较大程度地提高管理效率和准确率。

2 工程质量管理中BIM和大数据应用框架

2.1 质量数据采集

建筑工程质量管理方面涉及的内容较多，在此情况下，与其相关的管理数据也会逐渐增多。从数据的特性来看，其具有类型多、信息分散量大等特点。由于大部分数据储存在各类子系统中，数据采集工作存在很大问题。BIM和大数据可以弥补采集的不足，依靠技术实时采集数据，并将资料直接上传到质量管理平台，以便后期管理工作能够顺利开展。

2.2 质量数据提取与集成

基于BIM平台和云技术强大的功能性，项目数据的形成和提取工作得以顺利开展。此外，BIM平台和云技术具备统一定义结构，可以自动存储信息数据，并对数据进行实时分析和探索。BIM平台和云技术还能关联质量控制模型与关键点，使模型和质量管控指标联系在一起。在此前提下，大数据的处理体系有了统一的标准和自主定义。当数据统一集成后，可以为各施工环节创建沟通渠道，实时交换质量信息数据，施工中存在的各种问题都能得到及时解决与妥善处理，针对性极强。

2.3 大数据分析

收集到的信息只有通过分析才能获得最终价值。挖掘到的信息内容可以指导质量管理工作的开展，因此，建筑企业需要重点关注大数据分析能力。在BIM平台中存放了很多与工程质量管理相关的数据，可以应用到具体的施工过程中。另外，BIM平台还能对工程的质量信息数据进行深入探究，及时发现工程建设中存在的问题，并针对相关问题提出具体的解决措施。

2.4 质量数据可视化展示

工程项目规模处于持续扩大的过程中，运转获得的信息数据较为庞大。要想在各个数据之间找到关联点比较困难，需要依据可视化的数据分析完成任务。可视化的数据分析可以提高数据获取的效率，深入探究决策的难度。所展现的信息内容可以给管理部门和管控人员带来最直观的指导，借助数据重新调控施工方案。

3 建筑工程质量管理中BIM技术应用的措施建议

3.1 完善BIM规范标准

BIM技术已应用于多个行业领域，具有比较广泛的技术应用基础，软件公司对BIM软件的开发也比较重视，有着广阔的市场前景。但BIM软件开发的规范标准尚未统一，不同软件的质量参差不齐，虽然有着不同的优势，但会受到规范标准和操作系统不同等因素的影响，导致BIM软件的兼容性较差，既难以满足BIM技术的应用需求，又难以填补软件的开发投入，还提高了建筑工程质量管理应用的门槛，导致行业内部资源被大量浪费，更阻碍了BIM软件的广泛应用和发展。因此，需要尽快制定规范的BIM技术应用标准，包括BIM软件的开发标准等，充分整合行业内的资源，利用资源研发出性能更优越的BIM软件，有利于建筑工程质量管理的广泛应用，实现数据的共享，形成规模化的管理效应，使建筑工程质量管理水平更上一层台阶。

3.2 完善BIM信息平台

BIM信息平台具有极大的数据资源存储量，可以整合不同学科的BIM模型，将分散的模型形成一个整体，更便于建筑工程质量管理的应用。可与建筑工程质量管理的不同模块进行对应，由点及面完成对整个工程的质量管理，包括更多的管理内容和细节。还可以在每个环节中构建一个由始及终的路径，将每一个环节连接起来，形成链接和贯穿的作用。使建筑工程质量管理既细节又整体，能够兼顾全局，避免发生矛盾或混乱等问题。每个环节产生的数据信息都将存储于BIM信息平台，还可以将数据上传到云端，既可以共享数据，也可以保障数据安全。但在实际的建筑工程质量管理中，BIM信息平台并不完善，包括个别管理模块的缺失和数据传输的阻碍等，导致数据的共享和应用存在较大缺陷，无法充分发挥出BIM信息平台的管理作用，也会降低建筑工程质量管理的效率。需要根据实际情况不断完善BIM信息平台，构建更加完整的管理框架，满足不同的质量管理需求。

3.3 完善BIM发展环境

BIM技术拥有广阔的应用前景，对建筑工程质量管理起到较强的促进作用，未来将成为主要的质量管理技术手段。BIM技术还会在应用中不断地完善，更有利于建筑工程质量管理水平的不断提高。所以，将BIM技术应用于建筑工程质量管理对改善传统的管理方式、推动建筑工程质量管理的现代化转型有着极为重要的现实意义。为了使BIM技术优势得到有效发挥，需要加大力度培养和吸引相关技术人员。人才是行业发展的核心，只有保证人才的供应，才能够保证行业持续向上的发展趋势。可以建立更科学的人才吸收计划，引进专业的BIM技术人才，包括与高校建立合作，能够加强专业人才的实践应用能力，使专业能力转化为生产动力，直接作用于行业的建设与发展。也可以通过自身的行业优势对人才进行专项培养，使人才更符合建筑工程质量管理的需求。积极学习国内外的先进经验，组织优秀人才的沟通交流，创建出更加和谐的BIM发展环境。

4 建筑工程质量管理中大数据技术应用的实现流程

4.1 工程设计阶段

设计阶段是保证工程顺利推进的关键，必须达到较高的设计水平。设计阶段将对建筑工程的质量标准进行明确要求，作为施工阶段的主要依据，一旦设计阶段存在问题，将在后续施工中产生较大的不良影响。大数据技术可以帮助设计人员掌握更全面的数据信息，避免数据缺失或数据有误影响设计质量。还可以通过大数据技术进行对比分析，选择更好的设计方案，提高建筑工程的质量和效率，并获取更高的经济效益和社会效益。

4.2 施工准备阶段

施工准备阶段作为施工的重要基础，需要确保施工所需的材料、设备、人员等方面的充足，并对施工各个环节和期限做好规划，涉及大量的数据信息。大数据技术可以对其中产生的各类数据进行分类整理，包括设计数据、图纸数据、材料数据等，并在数据变更时进行同步修改和调整。还可以根据设定参数进行方案模拟，更为直观地呈现出方案的实际情况，及时发现方案存在的问题并修改。

4.3 施工过程阶段

施工过程阶段极为复杂，会受到较多因素的影响，容易发生质量问题，所以，此阶段是建筑工程质量管理的重要阶段。在施工过程中，各个环节的变化较快，具有极强的动态性，需要实时了解实际情况，才能最大程度地控制质量，避免发生质量问题。大数据技术可以掌握大量的施工数据信息，并对不同环节的数据信息进行分类管理，便于质量管理的数据查询和调用。施工过程阶段的数据通常可以分为静态数据和动态数据两种类型，静态数据是已经处于稳定状态的数据，可以作为评估施工质量的数据指标；动态数据是仍处于波动状态的数据，可以作为了解施工情况的数据反馈。通过对这两种数据的分析，可以掌握施工过程中不同环节的实时状态，比传统的人工管理更加便捷和迅速，可以针对不同的情况采取不同的管理措施，使质量管理更具针对性。通过数据的对比分析，还可以了解质量管理的作用效果，便于调整管理措施，有助于提高管理水平。

4.4 工程竣工阶段

工程竣工阶段是建筑工程的最后阶段，需要做好建筑工程的竣工处理和售后服务工作。首先，可以提供验收报告等文件数据，便于验收工程质量，保证建筑工程的质量水平。其次，可以提供售后手册数据，包括大量的售后服务信息，并分为不同的服务模块，便于服务的查询和应用，满足不同的服务需求。

5 BIM在建筑工程施工管理中的应用

5.1 质量管理中的应用

BIM技术可以加强管理人员对施工材料质量的管控，为建筑项目的开展提供信息支持。BIM技术能够展现施工项目的材料，并核查施工机械设备是否与互联网应用信息相吻合。减轻管理人员的工作，并能把握施工项目中实际应用的材料和机械使用的规范程度。建筑施工技术的质量也能通过BIM技术得到提升，此项技术可以规范建筑施工流程，技术手段可以提前构建标准化流程，施工人员只要依据流程作业，最终的施工效果就不会出现太大问题。BIM技术能从根本上保证施工质量，提高企业效益的最大化。

5.2 安全管理中的应用

各类现场施工安全事故频发，企业方需重视施工现场的安全和管理工作。先进的BIM技术可以模拟现场施工的安全流程，并对施工环境进行构建，及时识别施工中存在的安全隐患，解决突发性事故。企业方还能通过现场施工细节提前制定安全管理方案，并对方案进行二次核查，避免工程中可能出现的安全问题。只有加强对施工现场的信息化和系统化监督，企业方才能真正把握施工现场，及时发现施工现场管理问题，并制定合适的解决方案。每次施工结束后，企业方都要进行总结，重点分析施工现场未发现的问题，预测最终的建设效果。在问题不断解决的过程中，可以方便企业管理人员对岗位进行系统化调整，使人员配备更加专业。

5.3 成本及进度管理中的应用

建筑工程的施工需关注成本和进度管理。首先，建筑工程的开展和实施的相关计划需得到管理人员的有效监控。管理人员要控制施工过程的成本，关注工程的进展。在此要求下，管理人员可以利用BIM技术对进度管理系统进行模拟建设，提前设定模拟进度执行方式，动态展现任务进度，以便工作人员掌握任务执行情况。若进展存在滞后的问题，管理人员需要及时预警和提醒，尽量带动工程的进展。项目管理计划的进展和实际进展需进行对比，在此过程中，工作人员可利用云端管理平台实时分享信息，有效共享信息。施工人员也可通过此平台实时查看自己的进度管理计划和进度完成度，若计划与预期水准不相符合，施工人员需根据实际情况及时调整管理计划，加快工程进度。项目内容的变更也会通过施工项目进度日报自动储备项目进度管理计划中，平台实时采集数据，不断实现自动化对比。管理人员需及时优化处理工程中出现的图纸问题，确保工期顺利开展。