基于BIM技术的建设工程施工质量控制研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月5期   作者:朱兴超
[导读] 建筑工程行业是我国的重点行业,

        朱兴超
        曲靖德龙陵园有限公司 655000

        摘要:建筑工程行业是我国的重点行业,在当前的时代背景下,人们对建筑工程行业提出了更高的要求,建筑工程行业必须要积极的寻求改变,加强质量控制。BIM技术的出现提高了建设工程施工质量的控制,基于本文进行研究。
关键词:BIM技术;建设工程;施工质量控制
党的十八以来,我国的现代化水平逐步提升,建筑行业的技术发展也取得了显著突破,从使用原始的预制空心楼板,预制屋面板等简易装配式建筑形式,逐步发展至当今的现代化装配式施工方案,进步明显。BIM 技术的出现与建设工程的结合有效提升了建筑物的全生命周期,并形成了系统的组织结构,强化了施工质量的管理水平和效率,具有极高的实际应用价值。
1 BIM的含义
        建筑信息模型(BIM)被国际标准定义为:“任何建筑物体的物理和功能特征等共享信息的数字表示,它们构成了项目各参与方决策的可靠基础。”BIM最初起源于产品模型,被广泛应用于石油化工、汽车、制造业等领域。在建筑领域BIM代表建筑物的精确虚拟模型,通过软件由表示构建组件的参数对象实现,对象可能具有几何或非几何属性,包括功能、语义和拓扑信息。建筑信息模型可以服务于建筑的全生命周期,模型包含的几何图形和相关数据可以支持实现建筑所需的设计、采购、制造和施工等活动,并在建设完成后用于日常维护。BIM的含义可以总结为以下三点:BIM是一种共享知识资源,它可以在全生命周期内获取建筑物的可靠信息并提供平台实现信息的交流和共享,为决策提供可靠的依据。BIM是一个完善的信息模型,它在一个单一的模型中包含了设施的所有方面,包括建筑构件的几何、空间关系、地理信息、数量和属性、成本估算、材料清单、项目进度表等信息,可被项目的众多利益相关者使用。BIM可以被视为一个虚拟过程,它允许所有团队成员(业主、建筑师、工程师、承包商、分包商和供应商)在创建模型的过程中不断根据项目规范和设计变更对其部分进行精炼和调整,以确保模型在项目动工前尽可能准确。
2 BIM的特点
3.1可视化
        利用BIM技术,可以将建筑构件的几何化属性和其他信息以可视化的方式表示出来。在设计阶段,设计师运用三维的方式完成建筑设计,同时方便业主直接获取三维的建筑成果;在施工阶段,施工人员可以利用BIM模型模拟施工过程,辅助施工技术的交底,检查建筑设备空间的合理性以及机电管线的碰撞模拟;在运营维护阶段,管理人员借助BIM模型可以对空间、设备资产进行可视化管理。
3.2协调性
        BIM将不同专业的信息集成在一个模型中,有助于项目的参与方进行沟通协调,发现当前存在的问题。BIM的协调功能体现在以下几个方面:不同专业设计协调、建筑进度计划协调、工程量估算和成本预算协调以及运维协调。例如,在设计时利用三维建筑模型,可以检查管线和设备存在的冲突矛盾,提前发现设计存在的缺陷。
3.3信息完备性与关联性
        BIM模型除了包含建筑物的3D几何信息外,还包括工程从设计阶段、施工阶段以及最后的运营阶段的完整的工程数据信息以及对象之间的逻辑关系,可以说包括了项目全生命周期内产生的所有信息。
3 BIM 技术在建筑工程施工质量管理中的应用
3.1 利用 BIM 技术实现各专业施工图整合
        在建筑工程施工过程中,由于各专业施工图本身就有不是出自同一设计单位出图,导致各专业施工图之间仅仅是在其专业范围内符合相应规范及要求,但是当所有专业施工图结合到一起体现在一个完整的建筑物时,便极易出现各式各样的图纸冲突。

加之建设工程施工时间的宝贵性,很多工程施工前的图纸会审时间都比较仓促,及时发现所有的图纸冲突问题难度大,从而导致现场施工时,各式各样的图纸冲突问题层出不穷,既增加了施工协调成本,也延误了施工工期。
而 BIM 技术的信息模型完整性,便能使这个问题迎刃而解。相比传统的在开工前依靠组织各专业工程师进行图纸会审,BIM 软件强大的图纸整合能力及碰撞检查能力能完美的提前将各专业施工图之间存在的冲突进行碰撞检查,使冲突问题全面完整地呈现在施工管理人员的面前,从而能提前让参建各方做出冲突规避处理。BIM 技术高效地解决了传统图纸会审各专业间图纸没有冲突的易遗漏问题,也避免了直到现场施工时才发现冲突问题的尴尬现象。进而避免了因此类问题造成的误工返工现象的发生,也避免了可能的对建筑质量造成不可逆的伤害。
3.2 降低对于管理者质量管理水平的依赖度
        利用BIM 技术对工程施工过程中可能产生各类质量问题提前进行模拟标记,首先就将图纸冲突的地方全部标记提前解决。其次利用三维模型直观地将设计要求表现出来,更有效地对施工人员进行技术交底,其动画模拟功能更是能更直观的指导较复杂且重要的施工工序,这将大大减轻工程质量管理人员的负担,提高施工实际作业人员的质量意识和对设计要求的理解。
3.3 提高设计图纸要求可视性
        在工程施工过程中,未严格按图施工无疑是工程质量问题的重要原因。传统的施工管理模式中,由于施工人员对设计图纸、施工规范的理解存在差异及施工管理上存在一定问题,这些质量标准和设计要求经常没有得到认真执行。而通过 BIM 技术的三维模型可视性特点,将设计要求直观的呈现在施工团队面前。利用 BIM 强大的三维建模及图纸整合能力,能将建筑物各分部分项工程设计所要求的材料直观的赋予在其三维模型上,进而以此为标准向材料供应管理人员要求各部位所需建筑材料准备,避免错用、漏用或质量标准低于设计要求的建筑材料。当然,BIM 技术只能做一个设计图纸可视化帮助进行技术交底,严格按图施工还是需要管理者加强对于设计要求的理解,提高整个工程团队按图施工的质量意识。
3.4 提前预知工程观感效果
        在工程施工完成后,经常容易出现不符合设计意图甚至有缺陷的地方,这一现象在房建工程立面效果和外墙装饰效果中尤为常见,而这些观感效果经常需要整个外墙整体完成后才能进行评判,一旦效果不理想,其返工代价是及其巨大的。出于成本考虑基本上无法再修改。而 BIM 技术很好的解决了这一问题,在确定选用材料和施工工艺后,就可在三维模型中生成其对应的高清效果图,如果与设计意图不符便可以修改至满意的效果从而决定选用的材料和工艺。
3.5加强施工作业水平控制
        一是事前控制:在各关键工序施工前,施工单位可以利用三维信息模型的可视性特点,结合国家施工规范及该工序设计要求,更好的给一线施工员及施工班组进行更有效的施工技术交底,对工程施工质量有着先行引导的作用。二是事中控制:在各分项工程施工时,施工管理人员可实时对照工程三维模型进行各分项工程的技术控制,避免了对照传统图纸的繁杂性,大大提高了施工指挥效率与指挥准确性。三是事后控制:在一项工程的施工建设过程中,施工单位和监理单位可以实时将工程的相关数据录入到系统当中,将工程质量检测等信息与工程模型相连接,可以在工程建设过程中随时了解质量情况,对工程现场进行动态监控管理。
4结语
在信息化时代,网络技术和信息技术的发展为施工方进行工程质量监测和控制提供更现代化的方式和手段,但目前将BIM技术应用于施工工程质量管理中的工程项目仍较少。随着社会发展,BIM技术终将被逐渐应用于工程施工中,在控制工程质量的基础上,提升施工工程效率,推动建筑行业的长远发展。

参考文献:
        [1]王晨光.基于BIM技术的建筑工程质量控制管理研究[J].淮南职业技术学院学报,2018,18(6):147-148.
        [2]郑艳.基于BIM应用的工程质量管理研究[J].南方农机,2018,49(20):184-185.
作者简介:朱兴超1987年12月,研究方向:工程管理、工程造价、施工管理等
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