劉新偉

（山西工程科技職業(yè)大學(xué)，山西 晉中 030600）

1 研究背景

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能化軟件的應(yīng)用，建筑施工質(zhì)量信息化管理也成為了必然。《2011—2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》提出建筑信息模型BIM（Building Information Modeling）技術(shù)是提高管理效率、實(shí)現(xiàn)建筑信息化管理最為重要的技術(shù)方法，也是有效提高施工方核心競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑。

2 BIM在工程質(zhì)量控制中的優(yōu)點(diǎn)

BIM之父Chuck M.Eastman教授在20世紀(jì)70年代提出了建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM），同時(shí)還提出了“基于BIM技術(shù)創(chuàng)建虛擬建筑模型”，這無(wú)疑是建筑工程史的又一次巨變。BIM是一切建筑信息的模型化載體，通過(guò)多年的推廣和探索，已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)，并逐漸被各行各業(yè)推廣應(yīng)用，如建筑、道路、橋梁、管道甚至軌道交通等等，但在質(zhì)量控制中，還沒(méi)有太具體的BIM技術(shù)應(yīng)用案例。

本文提出了將BIM技術(shù)融入到施工質(zhì)量過(guò)程控制中，結(jié)合施工質(zhì)量控制中存在的問(wèn)題，引進(jìn)新技術(shù)的同時(shí)，對(duì)原有的人員配備、組織結(jié)構(gòu)和管理流程進(jìn)一步優(yōu)化，從而設(shè)計(jì)出一套可以符合新技術(shù)、滿足可視化、信息化的質(zhì)量管理系統(tǒng)。由于施工過(guò)程中出現(xiàn)的材料不合格、操作人員素質(zhì)參差不齊、施工操作不達(dá)標(biāo)、工種交叉影響等因素，導(dǎo)致施工質(zhì)量難以保證。而B(niǎo)IM技術(shù)是現(xiàn)代建筑信息化管理的支撐，它可以在人員管理、資源管理、文件管理等方面糾錯(cuò)，改善管理不到位、人工操作不規(guī)范等問(wèn)題，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)可視化、精細(xì)化、信息化管控，達(dá)到信息和質(zhì)量的完整性與一致性[1]。

圖1 可視化、信息化BIM管控圖

不僅如此，在施工場(chǎng)地布置、施工組織設(shè)計(jì)中均可以用到BIM技術(shù)的軟件操作，相比傳統(tǒng)的場(chǎng)地布置圖和網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，BIM軟件設(shè)計(jì)更節(jié)省時(shí)間，更科學(xué)合理，從而進(jìn)一步提高工程質(zhì)量。

3 BIM技術(shù)在工程質(zhì)量控制各環(huán)節(jié)的應(yīng)用

BIM技術(shù)在施工過(guò)程中可以全程參與，通過(guò)可視化視角，可移動(dòng)的手機(jī)、電腦端口，通過(guò)快速、無(wú)誤的信息傳遞，使施工過(guò)程更嚴(yán)謹(jǐn)，人員信息更可靠，施工過(guò)程質(zhì)量得到進(jìn)一步保障。質(zhì)量的影響因素主要有4M1E，即人（man）、機(jī)械（machine）、材料（material）、方法（method）、環(huán)境（environment）[2]。在明確了質(zhì)量需求，進(jìn)一步選擇好合適的BIM系統(tǒng)及管理軟件，建立好可以執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)和守則后，根據(jù)4M1E因素，逐條進(jìn)行基于BIM的質(zhì)量控制分析。

3.1 在人員和信息傳達(dá)方面

人是所有施工、質(zhì)量管理、信息傳遞的主體，也是BIM系統(tǒng)軟件操作的主體。人的素質(zhì)、學(xué)識(shí)和操作水平都會(huì)對(duì)施工質(zhì)量的形成造成影響。在施工質(zhì)量管控過(guò)程中，人為因素至關(guān)重要。要BIM軟件充分發(fā)揮施工現(xiàn)場(chǎng)中的作用，人們會(huì)使用軟件才是基本前提，BIM從業(yè)人員必須擁有質(zhì)量和責(zé)任意識(shí)，才能讓全員在施工項(xiàng)目質(zhì)量管控中的作用進(jìn)一步得到發(fā)揮和提高。BIM不僅提高了管理者的工作效率，還使一線操作人員對(duì)自己工作內(nèi)容更加清晰，質(zhì)量控制點(diǎn)更加明確，避免了更多的主觀失誤，從而達(dá)到施工過(guò)程的精準(zhǔn)性。BIM軟件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制，減少了信息傳達(dá)上口口相傳容易造成的理解偏頗，實(shí)現(xiàn)了信息的精準(zhǔn)傳遞，這無(wú)疑都增加了BIM對(duì)施工質(zhì)量管控的安全性、可操作性和精確性[3]。

3.2 在材料和機(jī)械方面

材料是施工質(zhì)量的基本保障，材料的合格與否直接影響工程的安全性，嚴(yán)格把控材料質(zhì)量是基于BIM質(zhì)量管控的重中之重。BIM軟件可以通過(guò)構(gòu)建材料庫(kù)，實(shí)現(xiàn)材料的信息化、精細(xì)化管理，避免材料浪費(fèi)的同時(shí)，還可以合理安排施工人員班組的調(diào)整，避免人員浪費(fèi)。

首先，材料供應(yīng)商可以通過(guò)網(wǎng)上評(píng)級(jí)篩選，選出有實(shí)力且質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的供應(yīng)商，上傳并審核資質(zhì)。其次，對(duì)于已采購(gòu)的材料，必須上傳材料質(zhì)檢報(bào)告、數(shù)量清單等信息，如圖2所示，以便后續(xù)資源庫(kù)的調(diào)配。

圖2 BIM-revit軟件材料屬性圖

對(duì)于機(jī)械進(jìn)場(chǎng)，可以通過(guò)BIM施工場(chǎng)地布置軟件，對(duì)施工區(qū)、辦公區(qū)進(jìn)行合理規(guī)劃后，再安排放置好塔吊、龍門(mén)架、施工電梯等，基于BIM的可視化功能，讓機(jī)械分布更合理，施工質(zhì)量更有保障。

3.3 在施工環(huán)境方面

施工現(xiàn)場(chǎng)布置是工程開(kāi)工前重要的工作內(nèi)容之一。它是科學(xué)地布置施工區(qū)、生活區(qū)、辦公區(qū)，和文明施工的重要依據(jù)和保障。傳統(tǒng)施工場(chǎng)地布置策劃是由老一輩有經(jīng)驗(yàn)的工人依據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，但很難在施工前分辨其布置方案是否存在問(wèn)題，而施工現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)本身每天都存在變化，施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)材料、設(shè)備、機(jī)具等的需求也是隨著項(xiàng)目施工的不斷推進(jìn)而變化的。隨著項(xiàng)目的進(jìn)行，很有可能變得不適應(yīng)項(xiàng)目施工的需求。而重新調(diào)整布置方案帶來(lái)的拆卸和搬運(yùn)，只會(huì)投入更多的人力物力，增加更多的施工成本，造成更多的資源、資金浪費(fèi)，布置不合理的施工場(chǎng)地甚至?xí)a(chǎn)生施工安全問(wèn)題。所以，隨著工程項(xiàng)目的大型化、復(fù)雜化，傳統(tǒng)的靜態(tài)二維施工場(chǎng)地布置方法已經(jīng)難以滿足實(shí)際需要。而通過(guò)BIM施工場(chǎng)地布置軟件對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃如圖3所示，可見(jiàn)其優(yōu)勢(shì)。

圖3 BIM施工現(xiàn)場(chǎng)布置圖

在使用BIM軟件進(jìn)行場(chǎng)地布置時(shí)，要按照以下流程進(jìn)行，如圖4所示。

圖4 施工現(xiàn)場(chǎng)布置流程圖

3.3.1 傳統(tǒng)手繪圖或橫道圖的缺點(diǎn)

除此以外，我們還可以根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃科學(xué)合理地設(shè)置，從而節(jié)省人力、材料和機(jī)械成本，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程質(zhì)量控制。施工進(jìn)度計(jì)劃是施工組織設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容，進(jìn)度計(jì)劃是否合理，直接影響施工速度、成本和質(zhì)量。因此施工組織設(shè)計(jì)的一切工作都要以施工進(jìn)度為中心來(lái)安排，傳統(tǒng)的手繪圖或橫道圖的缺點(diǎn)如下：

a）縱向空間被占過(guò)多。

b）不能系統(tǒng)、直觀地表達(dá)一個(gè)項(xiàng)目所包含的各項(xiàng)工作之間的復(fù)雜邏輯關(guān)系。

c）不能直觀展示時(shí)差、關(guān)鍵路徑。

d）不便于科學(xué)地優(yōu)化和調(diào)整計(jì)劃。

圖5 某工程施工進(jìn)度橫道圖

基于BIM進(jìn)度計(jì)劃編制流程如圖6所示。

圖6 BIM施工進(jìn)度計(jì)劃編制流程圖

3.3.2 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的優(yōu)點(diǎn)

相比傳統(tǒng)的橫道圖，網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖有如下優(yōu)點(diǎn)：

a）用更小的圖幅展現(xiàn)更多的任務(wù)，便于從全局的角度看待整個(gè)計(jì)劃。

b）從全局來(lái)看便于識(shí)別關(guān)鍵路徑，能比較直觀地看出任務(wù)與任務(wù)之間的邏輯關(guān)系，每個(gè)任務(wù)的前置后置任務(wù)都很清楚，便于集中力量抓主要矛盾，也方便檢查任務(wù)之間的邏輯漏洞，預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)，確保工期。

c）自由時(shí)差和總時(shí)差表現(xiàn)清晰，便于做計(jì)劃管控。

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖全面而明確地表達(dá)出各項(xiàng)工作開(kāi)展的先后順序和反映出各項(xiàng)工作之間的相互制約和相互依賴的關(guān)系。所以雙代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖在計(jì)劃調(diào)整、工期優(yōu)化、工期索賠和費(fèi)用索賠中的作用尤其明顯，從而使工程質(zhì)量得以進(jìn)一步提高。

4 結(jié)語(yǔ)

本文闡述了基于BIM各類軟件在建筑工程施工質(zhì)量控制中的應(yīng)用背景，分析了BIM軟件技術(shù)在質(zhì)量控制過(guò)程中的閃光點(diǎn)，通過(guò)4M1E方法分析出了傳統(tǒng)質(zhì)量管控與現(xiàn)代BIM技術(shù)的差別，通過(guò)BIM場(chǎng)地布置軟件實(shí)現(xiàn)了施工現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)的布置，避免時(shí)間、材料成本的浪費(fèi)；實(shí)現(xiàn)了資源的合理規(guī)劃。通過(guò)傳統(tǒng)橫道圖和BIM進(jìn)度計(jì)劃的對(duì)比，體現(xiàn)出了BIM進(jìn)度計(jì)劃科學(xué)調(diào)整的優(yōu)勢(shì)，以及如何在施工過(guò)程中實(shí)施BIM技術(shù)的質(zhì)量管控，更加突出了BIM技術(shù)及其軟件對(duì)于質(zhì)量管控的優(yōu)點(diǎn)和可實(shí)施性。