BIM与大数据技术在建筑工程质量管理中的运用浅析

文／冯超 济南市信息中心（济南市大数据中心） 山东济南 250000

引言：

近年来，随着我国现代科技实力和社会经济的高速发展，整个建筑工程行业在迎来良好发展契机的同时，也面临着日趋严峻的市场竞争压力，需要企业正确审视建筑工程质量管理中的细节疏漏，灵活运用BIM 技术、大数据技术等现代科技手段，创新工程项目质量管理模式，以达到防范安全隐患、提升建筑工程项目质量管理成效的目的。但由于我国建筑质量管理中引进BIM 与大数据技术的时间相对较晚，并且相关学术研究主要集中在模型构建、数据交换标准、可视化显示等方面，关于信息管理与价值应用的参考文献十分匮乏，这就需要相关工作人员需针对BIM 与大数据技术的相关概述、应用价值和运用策略进行积极探究，从而为全面提升建筑工程质量管理水平打下坚实的基础。

1.建筑工程质量管理中BIM 与大数据技术的相关概述

1.1 BIM 技术的概述

一般而言，BIM 技术是建筑工程质量管理中一种以数字技术为支撑的信息模拟技术，通常会涉及建筑学、工程学、土木工程等学科知识，是结合建筑工程项目设计图纸，利用三维建模技术对建筑工程项目全生命周期实施的3D模拟还原及数据捕捉分析，不仅能够直观反映建筑工程项目的所有构件参数，还能对建筑工程的各环节施工过程进行动态演示，进而将项目工程信息和相关参数实时传递给各级管理人员，持续加强对高危作业安全的动态监管及重点施工工艺的质量控制，最大限度地确保建筑工程建设质量与施工安全。与此同时，鉴于BIM 技术本身具有绿色环保、高效能、低成本等优势，因而该技术还能够实现对工程质量、成本、进度和安全的同步管理，尤其是一些建设规模较大的建筑工程项目，运用BIM 技术可以优化管理工作，同时达到对建筑工程造价的全过程控制。所以，BIM 技术在建筑工程质量管理中的高效运用已成为大势所趋，需要相关企业更好地宣传、普及BIM 技术的运用优势及价值，进一步优化建筑工程质量管理工作，努力推动我国建筑行业的良性稳健发展。

1.2 大数据技术的概述

目前，大数据技术的定义相对比较抽象，但该技术的特征却十分明显，普遍具有存储数据量大、处理速度快、数据类型多样、价值密度低等优势，是当今时代背景下应用范围比较广泛、运用频率较高、运用效果显著的一种尖端技术。以建筑工程质量管理为例，通过合理运用大数据技术，能够对工程项目建设期间的各项碎片信息进行深度挖掘、分析和整理，进而为后续各项作业的规范、高效开展提供更加准确、可靠的数据信息。由此可见，大数据技术在建筑工程质量管理中的高效运用，能够更好地适应建筑工程质量管理的复杂性、时效性、多元性等特点，有利于确保建筑工程项目的整体建设质量及施工进度。

1.3 建筑工程质量管理分析

质量管理作为保障建筑工程项目施工质量、增加项目投入收益的基础手段，是现代化建筑工程施工建设期间的核心构成内容。在具体的建筑工程设计中，要求设计人员加强对工程质量控制的重视程度，并结合施工现场实际情况和工程建设需要，有针对性地强化对各个施工环节的优化设计，以确保工程建设质量能够达到既定要求及标准。与此同时，建筑工程质量管理既要满足所有业主的个性需要，还应注重工程建设单位的综合效益，明确各责任主体及员工个人在工程质量管理中的主要内容与岗位职责，使其严格按照既定的施工程序合理控制、监督施工现场的作业安全，最终创造出最大化的经济效益和社会效益。

2.我国建筑工程质量管理实践的发展现状

在经济新常态背景下，国家及各省市有关单位开始致力于BIM 与大数据技术的推广运用，尤其是建筑工程全生命周期的质量管理方面，陆续出台了《国务院办公厅促进建筑业持续健康发展的意见》《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》等一系列的政策文件，明确指出建筑企业应高度重视BIM与大数据技术的运用价值，并广泛吸纳、引入高素质的专业化人才，持续推进多专业一体化集成设计，进一步强化建筑工程质量与安全管理，以推动建筑行业的高品质、高效益创新发展。但是，伴随着群体性建筑、超高层建筑和大型复杂建筑的不断涌现，建筑工程的投资规模、建设规模和数量也在与日俱增，同时对建筑功能与结构的要求也愈加多元、复杂，这就在很大程度上给建筑工程质量管理带来了诸多的严峻挑战。

从长期的建筑工程质量管理实践验证来看，在实际的工作中仍存在以下的几项问题：一是缺乏对建筑工程质量管理的重视。当前，建筑工程质量管理是各参建责任主体、各部门、各岗位人员必须认真履行的岗位职责，也是确保整个工程建设质量和施工进度的关键所在。但很多建筑企业尚未意识到建筑质量管理的重要性及必要性，这就很容易会引发一系列的质量安全问题，难以确保项目投入使用后的经济效益。二是由于建筑企业对工程质量管理的重视程度不足，没有落实人员配置、设备设施建设、规章机制制定等方面的基础工作，导致工程质量管理工作的随意性较强，无法保证各环节施工作业的有效衔接。三是建筑工程质量管理的信息化水平较低，且缺少对各环节资料的全面整合及共享，因而很难满足各责任主体、各专业之间的协同合作。所以，为更好地提升建筑工程质量管理水平，必须加强对BIM 与大数据技术的分析、研究，并全面了解BIM 与大数据技术在建筑工程管理中的运用价值及策略，以此来实现建筑工程质量管理水平和安全施工效率的稳步提升。

3.BIM 与大数据技术在建筑工程质量管理中的运用价值

3.1 有利于优化建筑工程设计方案

鉴于建筑工程质量管理本身就是一项资料种类冗杂、信息数据量较大、分散程度较高的系统化工程，若采用传统的人工管理模式，很难快速采集到各个子系统的数据资料，导致建筑工程设计方案常出现与施工现场匹配度较低的情况。而通过合理运用BIM 与大数据技术，一方面可以借助质量管理模型，根据建筑工程项目施工计划，直观、形象地显示建筑工程施工现场的布置情况，方便相关人员对工程信息进行加工处理，有利于优化建筑工程施工设计方案，不断提升工程施工工序的规范性与科学性；另一方面可以对各个子系统中的所有数据进行整合、提取，以实现各环节信息的及时交流和有效衔接，有利于更好地识别、补齐建筑工程质量管理短板，进而为保证建筑工程质量管理水平夯实基础。

3.2 有利于实时追踪建筑工程施工进度

在建筑工程质量管理工作中，BIM 与大数据技术的高效运用，不仅能够改善以往管理模式中的不足之处，借助完善的资料共享数据库，加快各项数据信息的实时交互与共享，不断提高各部门之间的沟通效率，还能够加强各参建责任主体的协同合作力度，帮助承包方、施工方实时追踪建筑工程项目施工进度，从而最大限度地降低建筑工程施工中的质量安全问题和返工问题，切实维护各责任主体的综合效益。

3.3 有利于提高建筑工程造价成本管控效果

BIM 与大数据技术在建筑工程质量管理中的有效运用，能够将所有与工程质量管控有关的资料数据上传至资源共享数据库中进行保存，并在特定的作业中，利用各种现代技术和高新科技手段，对所需的信息资料进行精准检索、查阅，以充分挖掘各类数据信息的研究价值，为高效开展质量管控工作提供强有力的数据支持。此外，BIM 技术与大数据技术的相互融合，可通过在设计阶段、招投标阶段、施工阶段和竣工结算阶段开展模拟活动的方式，根据建筑工程质量管理要求与现场实际情况，快速精准地核算各施工环节所需材料、设备、资金等信息，进一步减少各种资产资源的过度浪费现象，最终达到提升建筑工程全过程造价成本管控的效果。

3.4 有利于提升海量数据信息的精准程度

当前，伴随着建筑工程建设规模的持续拓展，所需要的信息资料也愈加复杂。并且，在海量信息数据中，由于部分资料所涉及的隐含关系相对较为隐秘，因而很容易因数据采集不全面而发生一系列的质量问题。而加强BIM与大数据技术在建筑工程质量管理中的运用力度，可以有效改善以往管理模式下的数据采集及决策困境，并在设计施工过程中动态收集各种数据资料和相关参数，通过对整体建筑的三维立体模拟还原，帮助相关工作人员直观了解到建筑外观与内部结构的真实情况，有利于不断提升海量数据信息的精准程度，同时对各种数据资料进行梳理、分类和存储，真正实现对建筑工程质量的全过程、多维度、精细化管理。

4.BIM 与大数据技术在建筑工程质量管理中的运用策略

4.1 在建筑工程设计方面的运用

根据上述关于BIM 与大数据技术运用价值的分析可知，若将这两种技术合理运用到建筑工程项目的图纸设计环节，可根据当前建筑工程施工现场的实际情况和相关规范标准，深入挖掘更多的数据资料，如建筑工程尺寸、规模、标高等相关参数，并通过对不同数据信息的对比分析，编制出科学合理的工程设计方案及施工图纸。与此同时，还可利用BIM 与大数据技术特有的绘图功能及数据分析效能，结合所采集数据对该工程设计图纸进行三维立体模拟，以方便施工人员更加清晰、准确地掌握设计图纸中所阐述的施工内容，进而对工程设计方案进行更深层次的优化处理，切实保障建筑工程施工设计方案的有效性及科学性。另外，BIM 与大数据技术在建筑工程设计阶段的有效运用，可通过借助BIM 技术所生成的三维立体模型，及时识别参数设计不精准、管道交叉堵塞、施工异常等问题，并利用大数据技术本身特有的数据分析处理功能，不断提高建筑工程施工图纸的设计质量，从而为后续高效开展各项作业创造有利的先决条件。

4.2 在工程量核算方面的运用

在完成建筑工程项目施工图纸设计后，还应认真做好招投标阶段的准备工作。在传统的建筑工程质量管理模式中，多数建筑企业普遍采用人工管理方式对建筑设计材料、图纸材料、设计变更资料进行采集和整理，并通过对相关数据资料和参数的分析及研究，为顺利达成建筑工程建设目标提供更加准确、可靠的数据支撑。但是该模式所耗费的时间和人力成本较大，同时在核算工程量、施工成本等方面很容易存在较大误差或项目遗漏现象，不利于确保相关管理工作的有效性。而在合理运用BIM与大数据技术后，可以全面采集、分析和整理工程量清单，并通过创建BIM数据库对工程项目的海量原始数据加以存储，方便相关工作人员精准分析工程构件关系、分布情况、成本信息等内容，以实现对整个工程所需资源、施工进度和质量的集成化管控，最终达到提高工程质量管理水平、合理控制工程造价成本以及缩短工程建设周期的多重目的。

4.3 在造价成本管理方面的运用

在整个建筑工程质量管理过程中，各个施工环节造价成本管理始终是各建筑企业十分关注的关键问题，能够直接决定着项目投入使用后的安全性能和综合效益。若将BIM 与大数据技术合理运用到建筑工程造价管理工作中，可以将建筑工程项目各施工环节的数据资料实时上传至共享数据库中，并在3D、4D、5D 模型中予以直观体现，以便及时反馈建筑市场的动态信息，科学降低建筑工程的造价管理压力。以混凝土材料的市场行情为例，截至2022年10月份，华东与中南地区混凝土价格指数涨幅比较靠前，月环比分别上涨了1.13%和1.20%，东北、西南和华北地区的混凝土市场行情涨幅次之。在这种条件下，运用BIM 与大数据技术，可以实时追踪建筑市场动态发展背景下的材料、设备价格变动趋势，并立足工程实际情况与建设要求，统筹规划各施工环节的造价成本管理工作，在避免过度投资风险的同时，促进各单位之间的协同合作。

4.4 在工程质量与进度管理方面的运用

通过将BIM 与大数据技术合理运用到建筑工程质量管理活动中，能够在全面整合各环节数据信息的基础上，利用三维立体模型的动态演示过程，直观展示整个工程建设过程中可能存在的安全隐患及重点工艺的施工技术难点，这样就能保证在后续的施工作业中，针对整体设计方案中现存的各类矛盾和冲突，提前拟定行之有效的应对方案，以此来规避工程施工环节中的各类安全隐患或返工现象，切实保障建筑工程的建设质量。此外，BIM 与大数据技术在建筑工程施工进度方面的高效运用，可以在保证建筑工程各环节施工质量的前提下，综合考量多重因素，有效缩短工程建设周期，从而更好地防范因工程进度过快或过度赶工而导致的工程质量问题。

4.5 在安全管理方面的运用

在BIM 与大数据技术的双重作用下，能够在快速整合所有数据信息的基础上，借助三维立体模型直观、形象地反映建筑工程中所需的各项参数，同时依托BIM 技术本身特有的动态演示施工功能对整个施工过程进行模拟还原，以便相关工作人员技术识别、纠正工程施工环节中的各类风险源，并结合建筑工程项目的实际情况和建设要求，提前制定行之有效的安全管理规划，真正做好各类危险源的事前预防及控制工作，最大限度地保障施工人员的作业安全。此外，BIM 技术、大数据技术等现代科技手段在建筑工程安全管理方面的有效运用，可以实时监测监控施工现场的实际情况，尤其是在开展高危作业时，能够充分发挥BIM 技术的动态模拟功能，生动形象地反映重点施工工艺的技术难点和细节疏漏，进一步规范施工人员的作业行为，并严格贯彻落实施工现场的安全管理措施，尽可能降低各种安全事故或危险因素的发生概率。因此，从这一层面上来看，BIM 与大数据技术在建筑工程安全管理工作中发挥着极其重要的运用价值，需要相关建筑企业强化对BIM 与大数据技术的高度重视。

结语：

综上所述，BIM与大数据技术在建筑工程质量管理中的运用浅析尤为重要，是新时期优化建筑工程建设质量、提升建筑工程管理效率以及增加项目综合效益的关键所在。因此，相关建筑企业必须高度重视BIM 与大数据技术运用价值、操作原理、特点等方面的分析研究，并立足不同类型建筑工程项目的实际情况与建设要求，有针对性地强化BIM 与大数据技术在建筑工程图纸设计、工程量核算、造价成本、工程质量、施工进度和安全管理方面的合理运用，以此来提高建筑工程项目的总体建设质量和施工管理效率，同时有效缩短工程项目的建设周期，科学控制工程建设成本，从而为推进我国建筑行业的高效益、高质量、高效化发展革新加以助力。