沈治宇
重庆市住房和城乡建设工程质量总站（重庆400014）
【摘要】在工程建设中进行全过程质量管理是现代建筑工业的基本特征。为了适应现代建筑的规模大、复杂性高、建设难度大的特点，保障工程质量，需要利用BIM 技术的模拟性、可视化和协同性特征，在建筑施工各阶段实现信息化管理。本文对基于BIM的工程建设全过程质量管理信息化问题进行了探讨。
【关键词】BIM；施工管理；质量管理；信息化
BIM是国家当前大力推广的建筑信息化技术。BIM基于通用标准对多种建模工具进行集成，针对工程实际情况和相关数据进行建筑结构模拟与可视化展示，通过收集信息并创建、管理和应用信息,进行设计优化与材料管理、进度管理和工程量统计等操作。为实现建设项目全过程精细化管理，在建筑工程项目全寿命周期中，可通过BIM来使不同项目参建方及不同单位与专业之间实现信息共享、信息交换和协同工作。目前，我国部分建筑设计院、大型建筑企业等相关单位，已经开始使用BIM技术，以提高工程建设质量和建设效率，节约工程成本。
一、现阶段工程建设质量管理面临的主要问题和解决思路
在现阶段，工程质量管理面临的问题主要有以下方面。一是，无法实现工程信息公开与信息共享，不同单位之间信息交流障碍多。比如，设计单位与施工单位之间不能进行充分的信息交流，施工单位不能充分理解设计方案的情况屡屡出现，容易导致施工中出现质量问题。事实上，涉及多方参与的决策、设计、施工以及运营各阶段，都需要各参建方人员随时保持沟通，密切配合、协同工作，以完成工程建设目标。其二，施工材料种类多、质量波动大，工序质量控制不完善，材料管理工作繁琐。其三，由于施工人数众多，对施工人员的施工信息不能做到详细统计，出现质量责任时难以追踪到个人，难以找到出现质量问题的原因，因而不能有针对性地控制施工质量，质量管理效率不高。其四是信息流失。工程建设中，通常需要多方相互合作、共同参与。现代工程规模越来越大，参与方众多，各方介入工程的时间、方式和介入程度各不相同，对实现工程管理信息化的要求越来越迫切。而且传统的信息传递方式通常是以纸质文件为载体，很容易发生信息在流动和传递的过程中的流失。
在施工管理方面，传统的管理模式通常以施工图纸为中心，即设计、施工、监理、监督等各参建方的工作，一般都是围绕施工图纸而展开。客观条件及相关技术限制了建设相关方进行有效的沟通协调，质理人员很难对工程进行管控，往往造成工程质量难以得到保证。为解决上述问题，BIM 技术可以发挥巨大的作用。BIM 是一种建筑信息化模型，通过将建筑工程项目设计、施工等各方面的数据如实地、直观地反映出来，将设计和施工等环节紧密联系起来。BIM提供的建筑数据资源，成为建筑工程项目施工管理与质量管理的保障条件之一。BIM有三个显著的特点。其一是可视化。通过BIM技术可以对整个建筑工程进行三维（或四维）立体展示，使施工人员可以对各建筑部件进行清楚辨认，对各施工过程进行预先的直观理解，间接减轻了质量管理人员和其他管理人员现场指导的负担，对提高施工质量和工作效率帮助巨大。BIM第二个特点是其模拟性。BIM能够模拟设计出建筑模型。当然，BIM还可对需要模拟的事物进行模拟实验。其三是协同性。在建筑工程建设中，利用BIM 技术的协同性，可以强化质量管理方与其他部门之间的联系，使彼此间的沟通与交流变得更加简捷、高效，大大减少由于沟通不畅所引发的各种问题。
当前，施工现场条件越来越复杂，必须借助信息化管理技术。BIM建立的3D或4D模型，将施工信息进行高效整合，可对施工过程进行模拟展示，利于及早发现施工现场管理的缺陷，使施工技术交底效率大大提高，现场施工管理效果更佳，其在质量管理工作上作用尤其显著。其次，通过BIM建立一体化模型，可为现场各施工单位提供便捷的信息获取通道，实现复杂施工信息的高效处理，使得各方的现场管理信息的反馈与传递变得更加高效，也有利于质量管理部门及时掌握施工进度及物资材料的使用情况，使施工进度成本得到更高效控制。
二、基于BIM的工程建设各阶段质量管理信息化
将BIM 的管理理念运用到工程管理之中，能够有效弥补传统管理方法的不足，提高各方协作效率，提升施工水平，保证施工质量。基于BIM技术在建设工程各阶段实现质量管理信息化涉及到下述几个方面的内容。
1.施工准备阶段
将BIM技术应用贯穿到建筑工程的整个施工过程是现代质量管理模式的重要特征。在正式施工前确定质量目标时，管理人员就需要将质量目标上传至BIM信息平台，作为开展后续工作的依据，供各参建单位查阅、分析比较，做到心中有数。在图纸会审中，通过使用BIM 技术构建的三维或四维建筑模型，施工、技术、管理和监理人员都能够较为全面、直观地了解建筑工程，对现场施工环节可能出现的技术缺陷或者工序错误做出预先判断，在施工中努力防范。BIM 模型在很大程度上能够减轻图纸会审的难度和工作量。结合模型中获得的准确信息，对大小问题做到早发现，发现后可及时对设计图纸进行更改，尽最大可能减少设计问题，减少后期设计变更，避免返工等施工质量相关问题。在技术交底中，也可以利用BIM 模型对施工过程进行模拟。特别是对施工任务中的重难点进行模拟，可以让施工方对设计方案的理解更透彻，有效减少施工过程的质量问题。技术人员与施工人员一起，通过模拟直观展示整体施工组织计划，及时发现施工中的问题，共同参与施工组织方案的优化设计。另外，还可以模拟关键工序的施工，这样就可以使交底更加透彻简明，保障施工质量。
2.材料管理
材料管理涉及材料供应商、材料质量、进场时间、使用情况等多方面信息，承包单位可以通过BIM来对施工材料进行全方位管理。基本内容就是对上述材料相关信息进行系统的记录，形成材料数据库。施工方可以随时对材料信息与项目进展相关联。
为了保证材料的质量和用量，监理人员、质监人员可以在项目的整个生命周期中，对工程所用材料进行查询跟踪，兼以分析改进，以达到提高资源利用率、提升管理效率的目的。
3.施工阶段
在施工阶段，施工单位可以利用BIM平台，建立 “工程例会”式协同办公平台，对工程按日、按周和按月进行汇报和总结。通过实时统计施工现场问题，上传现场视频、图片等措施，使项目和质量管理者方便地直观了解现场情况。当施工中出现问题可以早发现，及时提出处理方案，并付诸实施。涉及施工单位的施工进度、材料管理和安全整改情况，以及质量管理人员掌握的现场安全情况，建设单位所提出的要求或指示，都可以在BIM平台上进行填写。通过BIM 平台快速获取上述生产数据，方便了各参建方的在线合作，随时掌握项目进展情况，协助质量管理和其他项目管理人员有效管控现场施工状态。
在施工阶段，质量管理方协同施工方，通过BIM信息管理平台对技术流程、材料质量和施工质量进行实时控制，能有效避免技术交底不彻底、信息传递闭塞和施工管理混乱等问题，使质量管理效率得到有效提高。要保证工程质量，保证工程如期完成，需要促成质量管理人员和其他参与方高效合作，加快信息的传递效率，规范质量检查流程，所有这些方面都可以借助BIM信息交流平台功能来实现。BIM信息也需要不断补充更新。例如，工程中如果发现质量问题，需要随时上传到BIM信息管理平台，在平台上将发现的问题与目标质量对比并进行质量偏差分析，在此基础上，由专业人员制定相应的改正补救措施，反馈给施工方进行处理。处理方案和结果都需要上传到BIM平台予以保存。总之，在处理施工质量问题过程中，所有相应的资料都被保存在BIM信息管理平台中。在当前以及后续施工过程中，质量管理及其他各参建方可以随时查阅历次质量问题及其处理情况，避免同样的问题再次出现，万一出现也可以更快更好地得到解决。
4.进度管理
传统的进度管理方法难以高效管理现代建筑工程的施工。应用BIM 技术来优化现代进度管理是一种切实可行的途径。具体来说，就是利用BIM的可视化、模拟性和协同性特征，首先，通过对建筑工程具体施工过程进行模拟，一方面可以及时发现建设过程中对施工进度产生影响的各种层面的问题；另一方面，通过对施工过程的充分了解与分析，使进度计划中的数据参数得到进一步明确，在此基础上可以改进与优化不合理参数，使工程进度计划编制变得更科学、更合理可行。其次，通过观察和分析建筑模型，施工单位方对施工材料供货时间的控制把握得更好，制定材料使用方案时更有针对性，从而使材料管理流程更加科学，以保障施工作业的顺利进行。
5.设计变更
BIM应用于建筑设计，使设计变更更加方便、高效。传统的图纸设计以二维图纸为主，设计变更也以图纸为主，施工单位相关人员要想参与设计及其变更过程比较困难，因为只通过看二维图纸来全面掌握工程情况很困难。而应用BIM 技术可以实现三维甚至四维立体施工图的设计，设计内容变得直观易懂，从而让设计、监理和施工人员都可以方便地全方位、多角度地理解工程设计蓝图，有利于各方提出对施工图进行设计变更和优化的建议，据此进行的设计变更操作也简单易行，可以减少由于设计变更延误所造成的对施工进度的影响。
6.工程后期与验收阶段
工程后期与验收阶段使用 BIM 技术主要是对工程建设信息进行归纳、总结与分析，方便工程评估，并为后续工程决策、设计与施工提供可资借鉴的技术参考资料。在此阶段，需要通过BIM技术全面收集和分析工程全过程施工信息与管理信息，包括采集到的建筑工程设计数据、开工数据、旁站监督记录、质量验收记录、指令文件、变更数据等等，为后期制订各项决策措施提供准确的数据依据。在这方面，施工方借助BIM 技术将等上述信息进行全面分析与归纳，对工程质量可能存在的问题进行全面剖析。同时，建设与施工单位可以在BIM平台直接提交质量检验报告、工程验收报告等文件，这样，在工程验收过程中，各有关部门直接在BIM平台就可以进行审核，或在现场评估中借助平台工具随时调用之，节省工程验收时间，提高验收效率。
三、结语
现代建筑具有规模大、复杂性高、建设难度大等特点，为保障工程质量，需要利用BIM 技术的模拟性、可视化和协同性特征，在建筑工程质量控制的过程中，建设工程过程管理中应用BIM技术对于提升工作效率、提升施工质量有很大帮助。本文分析了工程建设全过程质量管理的主要特征，提出了在建设工程各阶段，包括施工准备、施工中和工程后期、以及材料管理、进度管理等各方面施工质量管理工作中应用BIM技术的具体措施，旨在促进建筑工程质量控制信息化管理水平的不断提高。
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【作者简介】沈治宇（1972.10-），男，汉族，重庆市人，硕士研究生学历，重庆市住房和城乡建设工程质量总站高级工程师，主要研究方向：建筑结构与工程质量管理。