基于BIM的机电安装工程质量管理

关清占

摘要： 利用建筑信息模型BIM实现复杂机电工程安装过程高效质量管理的潜力已经得到验证，然而BIM质量管理模式下对数据采集不及时和不准确的缺陷却极大阻碍了其在施工现场的应用。因此，本文选择某能源站项目进行应用，结果表明结合手持设备的施工现场质量管理系统能够提高机电工程安装过程的质量管理水平，实现了对机电工程施工现场质量信息的实时获取和质量信息的高效管理。

关键词： 建筑信息模型；手持设备；机电安装工程；质量管理

引言：目前我国大型复杂工程建设规模不断增加，随之需要面临越来越庞大和复杂的机电管线系统建设压力。与此同时，施工质量问题导致人身、财产受到威胁的情况屡见不鲜，因此针对复杂机电管线系统，其施工质量的控制与管理已经成为项目能否成功完成的关键部分。由于建设工程项目自身所特有的一些属性，往往工程项目施工周期长，而施工过程中的约束条件和不确定因素也较多。机电安装工程作为土木工程建设过程中的重要组成部分，这些特性也同样存在。

1 BIM技术应用意义

在建筑工程施工期间，有效运用BIM技术能够实现可视化交流和信息共享，无缝对接现场施工、材料采购、工程设计等工作，便于建筑工程质量监督顺利进行。基于BIM模型的质量监督，相比2D，既能够节省一部分人力，又可让建筑工程质量监督变得更为快速、准确。同时，利于各个部门之间协同交流相关信息，减少建筑工程施工中返工次数，不断提升工程总体质量。此外，设计人员可利用BIM技术模拟分析建筑日照、能耗等性能方面的设计。如此，可在保证建筑物整体性能基础上，优化建筑整体设计，避免设计阶段一般质量问题的出现。除此之外，BIM技术在建筑工程质量监管中的应用，便于各方早期参与质量管理，在群策群力模式下加强质量监管。总之，BIM技术有利于建筑工程质量监管工作的进行，建设单位应有效运用BIM技术。

2 机电安装工程质量管控模式优化

2.1 机电安装工程质量管控现状

（1）机电安装涉及专业种类众多，且各专业知识基础差异很大；（2）机电工程的施工首先要配合土建工程进行预留、预埋施工，而后要配合装饰施工，工程协调困难；（3）机电安装的所需质量检测方式多，对质量控制精度要求较高。通过分析机电工程质量管控的特点，可以发现其质量管控难度较大。目前，机电工程质量管控普遍由施工方和监理方工程师负责，工作方法粗糙。由于缺乏信息化技术的介入，传统的监理模式对监理工程师本身的主观判断过分依赖。而另一方面，由于机电工程的特点使得其对质量控制要求比较高。因此，这样的形势直接导致了机电工程安装质量往往达不到设计要求，而机电工程施工质量控制各阶段信息也处于碎片状态，使得机电工程施工质量处于失控状态。检验批是工程验收的最小单位，也是分项、分部及单位工程验收的根据。因此，在机电工程施工过程质量控制中，往往通过对各检验批的有效控制，从而达到全面控制施工质量的目标。可见，在检验批质量验收过程中监理单位占据了很重要的地位。然而，由于缺乏信息化技术的介入，传统的监理模式对监理工程师本身的主观判断过分依赖。因此在质量管理过程中要求监理工程师专业水平高、综合素养好、责任心强，才能够对施工现场实施有效管控和监督。

2.2 基于手持设备的机电安装工程质量管理

为了更好更全面的描述工程质量参与主体、产品质量要求及施工过程等三个因素，引入了三维POP质量数据结构，POP模型将3D建筑产品模型与过程和组织三个因素结合起来，为可视化设计、施工建立了信息更加联动的质量模型。相对于传统方法来说，这种建模方法能更好的支持机电安装工程质量控制与管理[1]。

3 BIM技术在建筑工程质量监管中的有效运用

3.1 施工质量管理实施路线

在建筑工程质量监管工作中建设单位应基于BIM技术确定施工质量管理具体实施路线。先根据BIM实施要求构建基于BIM的管理组织机构，再参照BIM建模标准和模型工作进度制定项目BIM实施方案，确定实施重点部位和BIM应用点。即在投标阶段，应重点利用BIM技术编制投标方案，动画演示投标，策略投标报价。在项目策划阶段，重点利用BIM技术监督管理材料设备材料计划、进场计划、施工成本計划、场地布置实际情况。在施工阶段，重点利用BIM技术深化设计及碰撞检测[2]。同时，进行三维虚拟样板、可视化技术交底，实时跟踪项目质量问题、安全隐患，借用物联网二维码运输跟踪技术、VR虚拟现实技术、3D云扫描技术等严格把控建筑工程质量。在竣工交付阶段，重点利用BIM模型维护工程质量，辅助工程质量验收。然后，经过模型指导与审核建立优化BIM模型，顺利进行项目质量管理工作。

3.2 质量管理项目组织机构设计

首先，在质量监督项目组织机构设计中，增设专门的BIM工作组，主要负责BIM建模服务。在这里，BIM工作组内成员必须熟练软件操作，建模速度快，有一定BIM技术应用能力。其次，建设单位应针对项目部自有技术人员实施BIM培训，教会自有人员BIM软件操作能力，让他们能够修改完善BIM模型，提高BIM模型建模效率，供建筑工程质量监管工作使用。再次，在质量监督项目组织机构建设期间，应明确BIM经理主要负责BIM培训组织、BIM应用方案制定等工作。而BIM工程师，主要负责对BIM模型进行碰撞检测与优化调整等，进而严格把控建筑工程质量[3]。除此之外，BIM应用人员主要负责将BIM成果运用到质量管理方面，有效运用BIM技术落实建筑工程质量监管工作。总之，为了更好地发挥BIM技术作用与价值，建设单位应基于BIM设计质量监管项目组织机构，以便于协同完成建筑工程质量监管。

3.3 BIM建模设计

在图纸审核阶段，主要是请设计方会审图纸，科学判断图纸设计中是否存在重大缺陷。待图纸审核完毕之后，对建筑工程中公共走廊、电梯前室等进行剖面的二维综合预排布，避免BIM建模后有较大改动量。在BIM建模和深化设计阶段，主要是遵从先地下后地上，先结构后装修的原则分专业、分部位进行BIM建模。之后，整合混凝土结构、钢结构、装饰等若干个部位的模型，准确分析BIM模型整体效果是否最优[4]。再整合电气、通风空调、给排水等专业模型，准确分析管道综合排布是否合理。当BIM模型总体方案达到最优标准以后，碰撞检查建筑工程各个部分施工，一旦发生质量问题，及时更改设计。在BIM模型审核阶段，主要是依据规范要求和项目实际情况检查BIM模型总体方案，避免出现模型与施工现场“两张皮”现象，高效指导建筑工程质量监管工作。

结论

综上可知，在建筑工程施工中偷工减料、材料管理漏洞等问题屡见不鲜，这些问题的产生严重影响了建筑工程质量。针对这一种情况，建设单位应运用BIM技术实现建筑工程质量信息化监管，并通过明确施工质量管理实施路线和项目组织机构设计、BIM建模设计等等，做好建筑工程质量监管工作，真正落实建筑工程质量管理制度。

参考文献

[1]杨祖华.BIM技术在建筑机电安装工程中的应用分析[J].中国信息化，2018（12）：79-80.

[2]马金宝，王韶东.基于BIM技术的机电工程项目成本管理[J].四川水泥，2018（04）：195-196.

[3]周永杰，于津苹，高平.BIM视角下的机电工程物料管理优化分析[J].项目管理技术，2016，14（10）：61-68.

[4]缪昌华，费海丰，钱雪松.基于BIM技术实现机电管线安装的优化管理[J].建筑技术，2013，44（10）：890-893.