伍云天 谷軍 黃沁 劉磊

1. 重慶大學土木學院 重慶 400045；2. 重慶市建設工程質(zhì)量監(jiān)督總站 重慶 400014；3. 重慶市綦江區(qū)建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站 重慶 401420

前言

近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化進程加快，工程數(shù)量越來越多，建設規(guī)模也越來越大，裝配式結構、地下管廊和海綿城市等新興工程不斷出現(xiàn)，對建筑工程質(zhì)量監(jiān)管提出了新的要求。但傳統(tǒng)的質(zhì)量監(jiān)管工作還普遍存在諸多問題，并不能適應建筑業(yè)未來發(fā)展，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①質(zhì)量監(jiān)管資源不足，監(jiān)管效率低下；②監(jiān)管方法和管理手段落后；③信息化建設各自為政，信息孤島問題突出；④大數(shù)據(jù)在質(zhì)量監(jiān)管中發(fā)揮的價值有限；⑤工程資料管理手段落后等。

因此，本文將結合“建筑工程質(zhì)量監(jiān)管現(xiàn)狀不能滿足建筑業(yè)未來發(fā)展需要”和“BIM技術正引發(fā)著建筑業(yè)的新一輪變革”這兩個基本事實相結合，提出“基于建筑信息模型（BIM）的建設工程質(zhì)量管控”的基本構想，即：以建筑信息模型為基礎和載體，借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等信息技術，通過采集并分析工程建設全生命周期的相關質(zhì)量數(shù)據(jù)，建立面向政府行政主管部門、參建方各責任主體、社會相關機構和社會公眾的質(zhì)量管理信息平臺，以期促進工程質(zhì)量治理，提升工程質(zhì)量監(jiān)管水平。

1 國內(nèi)外BIM技術應用與發(fā)展概況

1.1 國外BIM質(zhì)量管理

在工程項目建設中，國外主要在以下兩個方面利用BIM技術輔助工程質(zhì)量管理。

（1）利用BIM做充分的設計綜合檢查，以降低工程實施時出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率。在歐美等國家，施工團隊在施工圖設計階段利用BIM技術進行各種設計檢查和復核，通過碰撞分析、模型漫游、虛擬建造等技術，進一步完善設計與施工之間的銜接。

（2）盡力挖掘三維掃描的潛力，配合BIM模型，用以檢查工程的施工質(zhì)量。通過提升三維掃描設備的使用體驗，縮短三維成像的時間，降低模型比對的實際成本。

1.2 國內(nèi)BIM質(zhì)量管理

在國內(nèi)，除了同國外BIM應用一樣重視設計綜合檢查之外，國內(nèi)的團隊在其他應用方向上還是有所區(qū)別的。由于三維掃描和立體成像技術在應用成本和實踐周期上還不能很好地滿足國內(nèi)項目的實際需求，國內(nèi)的BIM團隊正在把更多的精力投放在另外三個方面。

（1）BIM輔助技能培訓與技術交底，從源頭開始控制施工質(zhì)量。三維呈現(xiàn)的方式，比起傳統(tǒng)的文字加圖紙的表達方式，顯得更直觀而易于理解，能夠很有效地提升內(nèi)容理解效果，工程質(zhì)量也能夠得到一定的控制。

（2）BIM技術結合構件識別技術，建立質(zhì)量追溯體系。二維碼或RFID技術的日漸成熟，讓識別構件的效率變得越來越高。許多產(chǎn)品化的BIM平臺都已經(jīng)集成了相關的接口，能夠?qū)崿F(xiàn)實物快速匹配BIM模型，并從中獲取相關的構件信息。

第三，BIM平臺結合質(zhì)量巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時上報。當質(zhì)檢人員對工程項目進行質(zhì)量巡檢時，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就用手機拍攝下問題照片，配合相應的BIM模型截圖，及時上報，提升管理效率[1]。

2 BIM技術環(huán)境下的工程質(zhì)量管理流程分析

雖然傳統(tǒng)的工程項目管理模式，管理方法成熟、業(yè)主可控制設計要求、施工階段比較容易提出設計變更、有利于合同管理和風險管理。但存在的不足在于：①項目全壽命周期內(nèi)的階段割裂；②項目各目標要素之間的必要關聯(lián)缺乏；③項目各參與方及團隊內(nèi)部各部門間利益沖突較大；④項目各專業(yè)之間割裂嚴重；⑤各參與者之間的信息交流與溝通不暢等。

而將BIM技術應用到整個工程項目建設當中，從工程準備階段到投入使用階段，BIM除了提供建模、數(shù)字化平臺等技術支持，還具備規(guī)范建模標準[2]。

基于BIM技術環(huán)境下的項目管理總流程的階段劃分與傳統(tǒng)技術環(huán)境下相比基本無差異，但對于具體每個階段的內(nèi)容會有所差異。具體劃分階段如下：

①規(guī)劃階段：此階段在傳統(tǒng)的工程項目建議書和可行性研究報告的基礎上，制定建設項目應用BIM的目標，確定BIM的應用，并規(guī)劃BIM的總體應用流程。②組織階段：在建設項目BIM的應用目標、應用點和流程設定好后，根據(jù)BIM對各參與方信息協(xié)同的要求，確定BIM的各參與方并組建實施團隊，確定各方職責，制定各方協(xié)作的流程。③實施階段：根據(jù)項目進行階段和參與人員職責劃分，建立BIM應用和實施流程，包括調(diào)整階段和信息交換等過程[6]。

3 BIM技術環(huán)境下的質(zhì)量管控需求分析

如圖1所示，基于BIM技術環(huán)境下的工程項目建設全生命周期應用各有差異，從工程規(guī)劃、設計、施工、再到運營，BIM扮演著不同的角色。

而在進行施工質(zhì)量管理和檢測時，傳統(tǒng)方式一般依照圖紙信息對工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行測量并對比以確定質(zhì)量是否符合要求。這往往會增加工程施工時間，相應地不可避免導致施工成本的上升。此外，在傳統(tǒng)質(zhì)量管理中多是從檢驗批、分部分項工程等從小到大至單位工程進行質(zhì)量檢測和評價，質(zhì)量信息多以紙質(zhì)存檔，調(diào)用和查詢不便[7]。

因此，將BIM技術應用到工程項目建設中可利用其可視化、信息化等特點來幫助工程現(xiàn)場的管理人員和施工人員更準、更快、更便捷把握整個工程的具體信息，如是否需要再次購置新的材料、工程施工進度、已施工完的工程主體質(zhì)量是否合格等[3]。

除了上述內(nèi)容之外，還可以將BIM技術與現(xiàn)代電子設備如電腦、手機等相結合并運用到工程項目建設全生命周期中進行監(jiān)督和管理，一旦在施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題，其可以實現(xiàn)實時上傳和報告，從而達到數(shù)字化、信息化的管控目標，并保障整個工程施工質(zhì)量和現(xiàn)場人員的生命安全[8]。

圖1 BIM在工程全生命周期的應用示意圖

4 BIM技術環(huán)境下的工程質(zhì)量管控方式

對于 BIM 在監(jiān)管工作中的具體應用，監(jiān)督機構可以通過信息化技術首先建立一個信息共享平臺，并建立協(xié)同機制將相關各方納入該平臺。平臺的作用一是信息的及時公開和交換，并且形成多方監(jiān)督；二是可以對信息進行實時更新和反饋[4]。

監(jiān)督機構可以利用 BIM 建立集設計方、施工方、業(yè)主、政府、采購方和審核方的多方共享信息平臺，實現(xiàn)對建筑工程全生命周期的監(jiān)管，通過其可視化的監(jiān)管方式、流程化的管理方式，增加信息收集的容易度及準確度，以更好地反映工地現(xiàn)場的真實情況，并提高監(jiān)督效率。具體而言，監(jiān)督機構可以根據(jù)自身的工作職責和現(xiàn)場監(jiān)督檢查內(nèi)容，如材料、構配件、設備質(zhì)量管理、施工過程質(zhì)量控制、質(zhì)量驗收、工程質(zhì)量保修期、危險性較大的分部分項工程安全管理、安全生產(chǎn)動態(tài)審查管理、安全專項檢查或重點部位巡查等，通過結合 BIM的信息、三維、模擬的特點，考慮如何信息化監(jiān)管[5]。

5 BIM技術環(huán)境下的工程質(zhì)量管控實施環(huán)境分析

基于BIM技術的工程質(zhì)量監(jiān)管實施環(huán)境主要包括以下幾個方面：

（1）技術支撐?；贐IM的質(zhì)量管控，需采用BIM、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動通訊、智能化、AR/VR等信息技術。目前這些技術在其他領域應用較為廣泛，在建筑領域也逐漸使用且成效較好，且已基本具備在建筑全生命周期各個階段的應用與發(fā)展[6]。

（2）政策向?qū)?。?003年，建設部就在發(fā)布《2003—2008年全國建筑業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃綱要》的文件中詳細提出，“建筑業(yè)信息化是國民經(jīng)濟信息化的基礎之一，而管理的信息化又是實現(xiàn)全行業(yè)信息化的重中之重。因此，利用信息化改造建筑工程管理，是建筑業(yè)健康發(fā)展的必由之路”。

（3）傳統(tǒng)抽樣檢查驗收存在局限性。傳統(tǒng)抽樣檢驗下驗收合格的工程，因抽樣的隨機性及取樣比例，存在工程質(zhì)量隱患的漏判和錯判，造成無法及時發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量隱患，導致投入使用后的質(zhì)量問題投訴。而通過BIM技術能夠?qū)崿F(xiàn)工程項目全生命周期的信息交換和項目全過程的精細管理，為產(chǎn)業(yè)鏈貫通提供技術保障和有效管理模式，促進建筑領域生產(chǎn)和管理方式的變革，保證工程質(zhì)量水平的提高，推動建筑產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展[7]。

6 BIM技術環(huán)境下的質(zhì)量管控實施政策建議

關于BIM技術環(huán)境下的質(zhì)量管控實施政策有以下幾條建議：

（1）建議結合實際情況，堅持試點示范和普及應用相結合，制定我國BIM技術應用的發(fā)展規(guī)劃，積極培育BIM技術應用的示范企業(yè)和示范項目，總結成功經(jīng)驗，帶動建筑企業(yè)向新技術、新模式、新業(yè)態(tài)發(fā)展，以點帶面分步驟有序推動BIM技術應用普及。

（2）建議結合國際和國家標準，加快編制符合本市實際情況的BIM技術發(fā)展規(guī)劃及指南、BIM技術應用流程標準、優(yōu)化管理流程標準。制定滿足BIM技術應用的招標和合同示范文本，出臺BIM技術應用服務和收費參考標準。

（3）建議推廣BIM技術在建筑工程質(zhì)量監(jiān)督中的應用。在質(zhì)量事前控制中，應用BIM可視化的特性，加強與工程建設參與方的溝通，做好監(jiān)管工作的交底工作，對施工質(zhì)量進行預控[8]。

7 結束語

隨著我國經(jīng)濟社會的深化發(fā)展與城鎮(zhèn)化建設的加速推動，工程質(zhì)量管理日益重要。本文通過廣泛的應用調(diào)研和系統(tǒng)分析，得到如下主要結論和研究成果：

（1）國外發(fā)達國家及國內(nèi)發(fā)達地區(qū)的先進經(jīng)驗，已經(jīng)證明應用BIM技術實現(xiàn)建設工程質(zhì)量管控是有成效的。

（2）基于BIM技術下的建設工程質(zhì)量管控為提高工程品質(zhì)和質(zhì)量管控效能、實現(xiàn)智慧化工地以及工程責任追溯、全壽命信息化管理、大數(shù)據(jù)信息共享奠定了基礎。

（3）工程質(zhì)量監(jiān)督管控是一個系統(tǒng)化的工程，利用BIM技術在建筑行業(yè)中實現(xiàn)大數(shù)據(jù)收集、分析，真正建立建筑行業(yè)大數(shù)據(jù)平臺并非一蹴而就，介于地區(qū)發(fā)展的不平衡，建議分階段實行基于BIM技術下的建筑工程質(zhì)量管控。

參考文獻

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