基于BIM技术的智能建筑工程施工质量管理探究

摘 要：分析BIM技术在智能建筑项目中品质控制、效益优化的优势，以及其对于数字化与信息化的影响。研究发现，BIM技术的运用，无论是在图纸审查、深度设计、技术指导，还是实地操控等领域，都有助于提高项目的品质控制，确保项目的品质。分析BIM技术对传统建筑行业的影响和挑战，提出建议和措施来促进BIM技术的应用和发展。

关键词：BIM技术；智能建筑；建筑工程

0 引言

随着IT和数字化的进步以及建筑工程质量标准的提升，工程建筑的数字化管理模式已经成为工程建筑行业的新的发展方向。在先进科技的助力下，各种智能化工地不断涌现，揭示了工程建筑领域信息化、数字化和智能化应用的多个方向，使得工程建筑质量管理的智能化水平有了显著的提高。

1 工程概况

位于某地区接收站项目计划建设一个设计规模为300×104 t/a的LNG接收站，该项目涵盖了4座20×104 m3LNG储罐的建设，包括相关的BOG处理系统、LNG气化系统、火炬系统和其他辅助公用设施的设计、采购、施工、安装、培训、调试、验收等各个环节，并对整个工程的进度、质量和安全等方面负责。按照规定，该接收站的最大接受能力达到了620×104 t/a[1]。

采用BIM技术可以对工程的进展、管理和费用进行全面地控制，整合所有的工程建设信息，跟踪和观察整个施工流程，给予建筑项目的施工精确地引导，从而增强工程品质管理的效益。

2BIM的使用和智能工地系统的需求

该项目的总承包商负责构建BIM应用系统，提供技术文档和协同管理系统，并且建立和保养智能工地系统。根据工程的特性和需求，制定了建筑信息模型的应用实施策略，完善BIM开发应用技术计划、交付验收准则。BIM的运用涵盖了工程项目的深度设计、施工的组织执行以及完工验收等整个施工流程[2]。

在智能接收站中实现装车站的无人操作、船只的自动卸载，全面覆盖生产区域的视频和声音信息，自动监测设备轴承的运行状况，自动采集震动频谱并进行大数据的比较，并保障网络安全。实施全场的安全自动报警和视频协同，设置安全围栏，实现移动巡查等功能。此外，还需要与电力、仪器、安全、设备、工艺系统协同，构建一个自动化的专家评估系统。

3 智能建筑工程施工中BIM技术的作用

BIM技术是一种数码化的手段，在智慧建筑项目的执行上，主要依赖于将智慧建筑的所有阶段的数据信息融合并输入，以此来创造三维的立体模型。这种方法精确地阐明了管理目标和数值特征的相互联系。

借助于数据以及可视化的模型，能够将建筑物按照一定的比例重塑，从而实现了数码化的管理。如此可避免传统的管理方法因为表述含糊而导致的问题，如概念不全面、理解困难等。

为了更有效地进行质量管理与控制，需要改变现代的建筑工程施工管理策略。如果依然采用传统的质量抽样、现场观察、旁边的监督等手段，那么对人员众多、环境繁琐、规模宏大的建设项目，将无法获得优秀的管理成绩。

通过强化BIM技术的应用，能够利用远程监控的手段来创建一个工程施工的数据库，这样有助于相关人员全方位地了解实际的施工情况[3]。BIM技术增强了现场人员的交流，可通过远程指导的方法来修正错误。BIM技术还可以建立一个完整的质量监管预警系统，通过合理配置各类传感器，提升施工现场的质量管理能力，并且建立一个完备的预防管理体系。

3.1 提高数据信息处理的精准性

随着计算机科技的飞速进步，BIM技术平台的计算能力持续增强，数据处理的精确度也在逐步上升，4D施工管理在建筑项目中的应用也越来越广泛。通过将施工进度和三维立体模型紧密相连，项目质量的管理人员能够借助三维模型来追踪和评估施工的即时情况，并对其做出适当的调整和改善，增强项目建设的品质控制的效能。

3.2 提升建筑工程施建管理水准

BIM技术在火炬新科广场的建设施工中的运用，不只是能够帮助整合工程施工图纸，也能够引导关键的施工步骤和动态追踪施工区的检测结果，从而推动整个建筑项目实现最后的管理目标[4]。

BIM技术在整个建筑项目的过程中实行集成的数据化管理，这对于保障施工的安全和提高工程的质量具有重要作用。在建筑项目的质量管理方面，BIM技术的三维模型的相互关系和直观性，能够帮助管理者做出重大的施工进度和流程决策。BIM技术的整合管理能力有助于总结每一个施工步骤的缺陷并进行改善，从而增强了整体建筑PMT的全面监督能力。

3.3 利用虛拟施工预先排查问题

BIM技术的应用于建筑工程的实际施工，其实质是通过虚拟施工来确认建筑项目的施工方案。一旦确认了方案，就可以进行更深层次的施工，从而有效地避免一些施工问题。例如，根据工程的实际进度，可以创建一个模型并输入相应的数据，从而找出并解决施工过程中的缺陷和潜在的安全问题。BIM技术能预估未来施工过程中可能出现的问题，极大地降低施工的风险，保证整个建设项目的施工品质。

4 采用BIM技术控制智慧型建设项目

4.1 核对施工设计图

借助BIM技术的可视性，输入智慧建筑项目的设计蓝图，可通过该技术来进行智慧建筑的设计图纸的审查。借助三维的可视化模型，有望增强审查的品质，更好地掌握空间联系、精确阐述问题要点、处理策略，从而提高审查的品质与效率。

借助智慧建筑项目的数据库、BIM模型以及三维设计蓝图之间的互动，通过相互关联特征来优化模型内的各组成部分的参数，还能添加额外的标记信息。借助BIM技术，可以自动更新设计蓝图，确保蓝图的检查结果，减少蓝图设计的修订难度。

4.2 深化设计方案

项目生产设备与管道系统复杂、施工步骤繁多，可以通过使用BIM技术来建立模型，更好地展现出建筑的设计、施工步骤以及完成后的三维动态效果。借助BIM技术的仿真功能，在模型和软件里做仿真试验，并根据当前的数据信息，对后期的施工步骤进行仿真，有助于发现施工方案的设计问题。

借助BIM技术的协同功能，通过使用软件可精确地解读施工模拟报告中的专业冲突，探究问题的根源。对由此产出的协同数据和报告来作出相应的修改，以提升施工设计蓝图和施工策略的完善，可防止在真正的施工过程中出现建筑物、管道等的碰撞，确保智能建筑项目的总体施工速度和品质。

4.3 开展可视技术交底

在技术指导阶段，二维的设计图纸的繁多且混乱，参与者无法准确地理解施工过程以及建筑结构的特性。这可能会导致参与者由于自身的误区而影响实际的操作，从而使得整体的工程品质下滑。

BIM技术的应用于技术指导阶段，有助于创建三维的建筑项目模型，从而对建筑项目的设计蓝图进行三维展示。这些模型被视为技术指导的有效文档，不仅能让参与者都能清晰地理解并把握建筑的结构属性及制造手法。还能根据实际需要调整模型的大小，展示出工程中的管道布局、设备的放置地点、零部件的大小等多项施工相关的详细信息和准确的数值。

BIM技术被整合到虚拟现实技术中，可使参与者通过配备相应设备进入虚拟现实环境，直观地掌握建筑模型的全部特性，并借助其动态交互功能来进行模拟施工训练。同时可实行动态、融合和图像化的建设管理，把建筑物和施工现场的3D或4D模型与施工进度以及施工现场的布局结合在一起。把传统的技术交底任务中的各类抽象的理论知识和信息内容，通过图像化的方式，转变为实际的工作行动，可避免员工因为理论理解不足或者专业经验局限，造成操作失误，从而对整个智能建筑项目的施工品质造成负面影响。

4.4 BIM技术的主要特点

BIM技术的高效数据处理功能，使得它成为一个数码化的工具，适用于创建智能建筑的现场。通过深度了解所有的智能建筑项目信息，BIM技术有助于创造一个智能的工地。

可依照施工的具体情况，如区域布局和设计，来适当配备传感器、监控设备等基本设备，然后将其连接到BIM平台的多个应用子系统。BIM技术被运用于搭建项目的施工信息系统，一旦BIM模型形成，它就变成了工程的中央数据库，能够检索数据来源，从而有效地管理和利用资源。

项目需要执行高度的数码交接，为此创立一个工程项目的数码交接平台。它可以达到对数码工厂的数码资产进行管理和检索的效果，并且为未来的承包商在使用智能工厂的过程中提供工程信息的辅助。数码交接的部分主要涵盖了工程模型、设计文档和相关数据、设备文档和相关数据、安装和调试以及工程完工的相关文档等。

利用BIM技术，实施智慧型建设项目的施工品质监控，广泛应用于各种管理情境。在执行施工品质监控时，现场的工作人员可以利用手机捕捉施工结果的影像，并把这些影像信息通过网络传输至平台的数据库，由负责监控的管理者来审核每个施工阶段的结构品质，确认它们是否达标。通过平台直接向现场工作人员提出品质问题，并传达给了团队的每一个人，要求其尽快设计出合理的修正计划。

此类建筑工地的品质监督模式，有助于管理层利用该系统实施有效的品质监督任务，无需到现场一一核实。该模式既能增强监督的效益，也能确保数据的一致性，防止在反馈信息的传递过程中遇到含糊不明的情况。

依照施工任务的具体进度，需在工地上配置适当的高清摄影设备。将这些设备连接至BIM系统以及智能建设平台，将摄影设备的图片和视频信息发布到系统界面，可创造出远程即时的监控方案，从而提升了视频监控的效率。所有参与者可以利用这个平台，全方位了解施工现场的真实状态，识别出任何违反标准的操作行为以及可能存在的质量安全问题。还能按照智能建设项目的品质管理要求，获取指定区域或时期的监控照片。全面利用视频监控系统来提升建筑品质的管理效果。

在线监控设备是通过在平台系统中连接传感器设备，将施工设备运行的相关数据传输至平台的。通过对传输数据的科学解读，识别出设备运行的异常和故障，并将其作为关键依据，有助于制定科学的修理计划。通过设置传感器，能够及时发现设备的异常和问题，并向平台系统发送警报信号，引起管理人员的注意，安排专业的修理人员进行修理工作。调整设备的运行参数，以防止设备运行不稳定或出现故障，这将对智能建筑工程的作业质量和整体施工进度产生负面影响。

4.5 加强材料质量管理

在智慧建设项目的品质监督过程中，建设材料的品质至关重要。若仅依赖常规的材料品质监督手段，仅关注材料的尺寸、品质评估，忽视了对部分材料的品质再次审查，就可能无法找出所有的不达标的材料，这将对整个项目的施工品质产生负面效果。

通过整合将BIM技术应用到物资质量管理中，可进行实时的施工管理，实现对物资的详尽验收和全程的质量控制，从而全方位地确保智慧型建筑项目的施工质量。借助RFID编码技术与BIM技术，搭建一个能够追踪到原始构件的质量监督机制，可提升预制构件的管理水平。这种机制能够把芯片嵌入构件中，并且在进行现场检查时，通过辨认芯片，将相关的生产时间、温度调整、混凝土状态、生产批次、质量审核报告等相关的生产数据一并上传到BIM平台，从而使得材料的现场质量检查更有效率。

4.6 项目竣工验收控制

工程完工后的品质审查，是建設工程品质管控的最后一个重要步骤。借助BIM科技，进行智慧化地建设工程完工验收任务，参与方有权把工程的即时数据输入BIM模型及相应的软件中，作为用于验收的依据。可通过数据的方式储存工程验收的相关材料，确保其与建设模型的连接，创建BIM完工模型，确保它们拥有数据搜寻等众多特性，从而在完工模型的基础之上，有效地推进工程竣工验收任务的执行，增强检查的品质与效能。

5 结束语

通过建立数字化建模，可以快速准确地掌握各个环节的进展状况，进而提高施工过程的安全性和可靠性。借助BIM技术来执行智慧型建设项目的品质控制，能够最大限度地利用其可见、配合和仿真等各种特点，推动建设项目的施工管理和BIM技术的紧密结合，精确把控项目的进度，增强项目品质的控制，确保智慧型建设项目的全面收益，从而驱动整个建设领域的成长。

参考文献

[1] 李晓阳，陈宇.基于BIM技术的智能建筑工程施工质量管理[J].工程技术研究，2023，8（13）：144-146.

[2] 叶黄嘉.BIM技术在建筑工程施工质量管理中的实践研究[J].江西建材，2023（2）：293-295.

[3] 卜英伟.BIM技术下建筑工程施工质量管理[J].智能建筑与智慧城市，2022（12）：106-108.

[4] 江浩杰.BIM技术在建筑工程施工质量管理中的运用[J].工程与建设，2022，36（6）：1825-1827.

收稿日期：2023-10-13

作者简介：刘文龙（1981—），男，山东临沂人，本科，建筑工程师，研究方向：建筑工程。