工程建設(shè)全過程質(zhì)量管理信息化淺議
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摘要：在工程建設(shè)中進(jìn)行全過程質(zhì)量管理是現(xiàn)代建筑工業(yè)的基本特征。為了適應(yīng)現(xiàn)代建筑的規(guī)模大、復(fù)雜性高、建設(shè)難度大等特點，保障工程質(zhì)量，需利用BIM技術(shù)的模擬性、可視化和協(xié)同性特征，在建筑施工各階段實現(xiàn)信息化管理。該文分析了工程建設(shè)全過程質(zhì)量管理的主要特征，提出了在建設(shè)工程各階段，包括施工準(zhǔn)備、施工中和工程后期，以及材料管理、進(jìn)度管理等各方面的施工質(zhì)量管理工作中應(yīng)用BIM技術(shù)的具體措施，可為建筑工業(yè)信息化過程中的施工質(zhì)量管理現(xiàn)代化問題提供參考。
關(guān)鍵詞：BIM；施工管理；質(zhì)量管理；信息化
0引言
BIM是當(dāng)前我國大力推廣的建筑信息化技術(shù)，其基于通用標(biāo)準(zhǔn)對多種建模工具進(jìn)行集成，針對工程實際情況和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)模擬與可視化展示，通過收集信息并創(chuàng)建、管理和應(yīng)用信息,進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化與材料管理、進(jìn)度管理和工程量統(tǒng)計等操作。為了實現(xiàn)建設(shè)項目全過程精細(xì)化管理，在建筑工程項目全壽命周期中，可以通過BIM來使項目各參建方以及不同單位與專業(yè)之間實現(xiàn)信息共享、信息交換和協(xié)同工作。目前，我國部分建筑設(shè)計院、大型建筑企業(yè)等相關(guān)單位，已經(jīng)開始使用BIM技術(shù)，以提高工程建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)效率，節(jié)約工程成本。由于現(xiàn)代建筑具有規(guī)模大、復(fù)雜性高、建設(shè)難度大等特點，利用BIM技術(shù)的模擬性、可視化和協(xié)同性特征，在建筑施工各階段實現(xiàn)信息化管理，可有效保障工程質(zhì)量。
1現(xiàn)階段工程建設(shè)質(zhì)量管理面臨的主要問題與解決思路
現(xiàn)階段，工程質(zhì)量管理面臨的問題主要有以下幾個方面。第一，無法實現(xiàn)工程信息公開與信息共享，不同單位之間信息交流障礙多[1]。比如，設(shè)計單位與施工單位之間不能進(jìn)行充分的信息交流，施工單位不能充分理解設(shè)計方案的情況屢屢出現(xiàn)，容易導(dǎo)致施工中出現(xiàn)質(zhì)量問題。事實上，涉及多方參與的決策、設(shè)計、施工以及運營等各階段工作，都需要各參建方人員隨時保持溝通，密切配合、協(xié)同工作，以完成工程建設(shè)目標(biāo)。第二，施工材料種類多、質(zhì)量波動大，工序質(zhì)量控制不完善，材料管理工作繁瑣。第三，由于施工人數(shù)眾多，對施工人員的施工信息不能做到詳細(xì)統(tǒng)計，出現(xiàn)質(zhì)量責(zé)任時難以追蹤到個人，也難以找到出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因，因而不能有針對性地控制施工質(zhì)量，質(zhì)量管理效率不高。第四，存在信息流失的問題。工程建設(shè)中，通常需要多方相互合作、共同參與，而現(xiàn)代工程規(guī)模越來越大，參與方也更多，各方介入工程的時間、方式和介入程度各不相同，傳統(tǒng)的信息傳遞方式通常以紙質(zhì)文件為載體，很容易發(fā)生信息在流動和傳遞過程中流失的情況，因此對實現(xiàn)工程管理信息化的要求便越來越迫切。此外，在施工管理方面，傳統(tǒng)的管理模式通常以施工圖紙為中心，即設(shè)計、施工、監(jiān)理、監(jiān)督等各參建方的工作一般都圍繞施工圖紙展開[2]，客觀條件及相關(guān)技術(shù)限制阻礙了建設(shè)相關(guān)方的有效溝通和協(xié)調(diào)，質(zhì)量管理人員很難對工程進(jìn)行管控，往往造成工程質(zhì)量難以得到保證的問題。為解決上述問題，BIM技術(shù)可以發(fā)揮巨大的作用[3-4]。BIM是一種建筑信息化模型，通過將建筑工程項目設(shè)計、施工等各方面的數(shù)據(jù)如實、直觀地反映出來，可將設(shè)計和施工等環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系起來。BIM提供的建筑數(shù)據(jù)資源，成為了建筑工程項目施工管理與質(zhì)量管理的保障條件之一。BIM有三個顯著特點：一是可視化，通過BIM技術(shù)可以對整個建筑工程進(jìn)行三維（或四維）立體展示，使施工人員得以對各建筑部件進(jìn)行清楚辨認(rèn)，對各施工過程進(jìn)行預(yù)先的直觀理解，間接減輕了質(zhì)量管理人員和其他管理人員現(xiàn)場指導(dǎo)的負(fù)擔(dān)，對提高施工質(zhì)量和工作效率具有很大幫助；二是模擬性，即BIM能夠模擬設(shè)計出建筑模型。當(dāng)然，BIM還可對需要模擬的事物進(jìn)行模擬實驗；三是協(xié)同性，在建筑工程建設(shè)中，利用BIM技術(shù)的協(xié)同性，可以強化質(zhì)量管理方與其他部門之間的聯(lián)系，使各方之間的溝通與交流變得更加簡捷、高效，大大減少由于溝通不暢所引發(fā)的各種問題[5]。
2基于BIM的工程建設(shè)各階段質(zhì)量管理信息化
將BIM的管理理念運用到工程管理之中，能夠有效彌補傳統(tǒng)管理方法的不足，提高各方協(xié)作效率，提升施工水平，保證施工質(zhì)量。基于BIM技術(shù)在建設(shè)工程各階段實現(xiàn)質(zhì)量管理信息化的討論涉及下述幾個方面的內(nèi)容。
2.1施工準(zhǔn)備
將BIM技術(shù)的應(yīng)用貫穿到建筑工程的整個施工過程是現(xiàn)代質(zhì)量管理模式的重要特征。在正式施工前確定質(zhì)量目標(biāo)時，管理人員需將質(zhì)量目標(biāo)上傳至BIM信息平臺，作為開展后續(xù)工作的依據(jù)，供各參建單位查閱、比較與分析，做到心中有數(shù)。其次，BIM模型在很大程度上能夠減輕圖紙會審的難度和工作量。結(jié)合模型中獲得的準(zhǔn)確信息，可實現(xiàn)對大小問題及早發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)后及時對設(shè)計圖紙進(jìn)行更改，盡最大可能減少設(shè)計問題，減少后期設(shè)計變更，避免返工等施工質(zhì)量相關(guān)問題。第三，在技術(shù)交底中，也可利用BIM技術(shù)對施工過程進(jìn)行模擬，特別是對施工任務(wù)中的重難點進(jìn)行模擬，可讓施工方對設(shè)計方案的理解更為透徹，有效減少施工過程的質(zhì)量問題。技術(shù)人員與施工人員一起，通過模擬直觀展示整體施工組織計劃，及時發(fā)現(xiàn)施工中的問題，共同參與施工組織方案的優(yōu)化設(shè)計。此外，還可進(jìn)一步模擬關(guān)鍵工序的施工，這樣就可以使交底工作更加透徹簡明，保障施工質(zhì)量。
2.2材料管理
材料管理涉及材料供應(yīng)商、材料質(zhì)量、進(jìn)場時間、使用情況等多方面信息，承包單位可以通過BIM來對施工材料進(jìn)行全方位管理?；緝?nèi)容為：對上述材料相關(guān)信息進(jìn)行系統(tǒng)記錄，形成材料數(shù)據(jù)庫，施工方可以隨時將材料信息與項目進(jìn)展相關(guān)聯(lián)。為了保證材料的質(zhì)量和用量，監(jiān)理人員、質(zhì)監(jiān)人員可以在項目的整個生命周期中，對工程所用材料進(jìn)行查詢跟蹤，兼以分析改進(jìn)，以達(dá)到提高資源利用率、提升管理效率的目的。
2.3施工階段
在施工階段，涉及施工單位的施工進(jìn)度、材料管理和施工安全情況，以及質(zhì)量管理人員掌握的現(xiàn)場質(zhì)量情況，建設(shè)單位所提出的要求或指示，都可以在BIM平臺上進(jìn)行填寫。通過BIM平臺快速獲取上述生產(chǎn)數(shù)據(jù)，方便了各參建方的在線合作，有利于隨時掌握項目進(jìn)展情況，協(xié)助質(zhì)量管理人員和項目其他管理人員有效管控現(xiàn)場施工狀態(tài)。此階段，質(zhì)量管理方協(xié)同施工方，通過BIM信息管理平臺對技術(shù)流程、材料質(zhì)量和施工質(zhì)量進(jìn)行實時控制，在處理施工質(zhì)量問題的過程中，所有相應(yīng)的資料都被保存在BIM信息管理平臺中。在當(dāng)前以及后續(xù)施工過程中，質(zhì)量管理及其他各參建方可以隨時查閱歷次質(zhì)量問題及其處理情況，避免同樣的問題再次出現(xiàn)，同時實現(xiàn)即使出現(xiàn)問題也可以更快更好地得到解決。
2.4進(jìn)度管理
傳統(tǒng)的進(jìn)度管理方法難以實現(xiàn)現(xiàn)代建筑工程施工的高效管理，應(yīng)用BIM技術(shù)來優(yōu)化現(xiàn)代進(jìn)度管理是一種切實可行的途徑。具體來說，就是利用BIM的可視化、模擬性和協(xié)同性特征來實現(xiàn)管理效率與質(zhì)量的提升。首先，通過對建筑工程具體施工過程進(jìn)行模擬，一方面可以及時發(fā)現(xiàn)建設(shè)過程中對施工進(jìn)度產(chǎn)生影響的各個層面的問題；另一方面，通過對施工過程的充分了解與分析，使進(jìn)度計劃中的數(shù)據(jù)參數(shù)得到進(jìn)一步明確，在此基礎(chǔ)上可以改進(jìn)與優(yōu)化不合理參數(shù)，使工程進(jìn)度計劃編制變得更科學(xué)、合理可行。其次，通過觀察和分析建筑模型，施工單位方可更好控制把握施工材料的供貨時間，更有針對性地制定材料使用方案，從而使材料管理流程更加科學(xué)，保障施工作業(yè)的順利進(jìn)行。
2.5設(shè)計變更
應(yīng)用BIM技術(shù)可以實現(xiàn)三維甚至四維立體施工圖的設(shè)計，使得設(shè)計內(nèi)容變得直觀易懂，從而讓設(shè)計、監(jiān)理和施工人員都可以全方位、多角度地理解工程設(shè)計藍(lán)圖，有利于各方提出對施工圖進(jìn)行設(shè)計變更和優(yōu)化的建議[6]，據(jù)此進(jìn)行的設(shè)計變更操作也簡單易行，可以減少由于設(shè)計變更延誤所造成的影響施工進(jìn)度的問題。
2.6工程后期與驗收
在工程后期與驗收階段，需要通過BIM技術(shù)全面收集和分析工程全過程施工信息與管理信息，包括采集到的建筑工程設(shè)計數(shù)據(jù)、開工數(shù)據(jù)、旁站檢查記錄、質(zhì)量驗收記錄、指令文件、變更數(shù)據(jù)等，為后期制訂各項決策措施提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)。在此階段，施工方借助BIM技術(shù)對上述信息進(jìn)行全面分析與歸納，對工程質(zhì)量可能存在的問題進(jìn)行全面剖析。同時，建設(shè)與施工單位可以在BIM平臺直接提交質(zhì)量檢驗報告、工程驗收報告等文件，由此，在工程驗收過程中，各有關(guān)部門就可直接在BIM平臺進(jìn)行審核，或在現(xiàn)場評估中借助平臺工具隨時調(diào)用檢查，節(jié)省工程驗收時間，提高驗收效率。
3結(jié)語
在建筑工程質(zhì)量控制的過程中，建設(shè)工程過程管理應(yīng)用BIM技術(shù)對于提高工作效率、提升施工質(zhì)量具有很大幫助。本文研究了基于BIM技術(shù)的工程建設(shè)全過程質(zhì)量管理信息化問題，提出了在施工前期、中期以及后期驗收等階段的質(zhì)量管理工作中進(jìn)行信息化管理的具體措施。當(dāng)前，BIM技術(shù)在我國建筑業(yè)中的實際應(yīng)用仍處于初級階段，在具體應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)層面還有諸多要素有待完善。但在國家大力引導(dǎo)、工程建設(shè)單位積極參與的情況下，通過加快培養(yǎng)BIM專業(yè)技術(shù)人員，推動BIM與大數(shù)據(jù)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)等前沿技術(shù)協(xié)同發(fā)展等措施，以實現(xiàn)建設(shè)管理信息化，進(jìn)而實現(xiàn)建筑工業(yè)現(xiàn)代化是切實可行的。
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作者:沈治宇 單位:重慶市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)工程質(zhì)量總站
