基于BIM技术的智能建筑工程施工质量管理研究

李海文

（中联建设集团股份有限公司）

1 引言

智能建筑施工技术在20世纪末传入中国，以其良好的智能化、专业化和信息集成化等优势在建筑领域中应用广泛。随着智能建筑工程的不断发展，其应用领域从最初的写字楼、商务楼以及居民住宅等逐渐扩展到学校、桥梁、道路施工等市政工程领域。一批规模相当、现代化的智能建筑设计、施工团队、系统集成商以及产品供应商产业链正在悄然形成。

2 基于 BIM 的智能建筑工程质量策划

2.1 以BIM 技术为基础对施工方案进行图纸优化设计

对于施工方案的优化设计，普通建筑工程往往采用多方会审的方式就施工图纸设计纰漏的地方进行讨论。但对于智能建筑工程而言这种方式显然是不够用的，首先，智能建筑工程涉及专业繁多且由于工程量大而分包过多，这就导致一些细节问题容易被忽略，影响图纸的优化设计。其次，由于可视化立体模型的缺乏使得各参与方不能全面具体地考虑空间关系，仅凭参与方基础的专业知识和工作经验去审核复杂繁多的设计图纸并找出其中存在的问题，再经其口头或书面描述的形式让其他人理解，既无法完全精确地找出设计图纸中存在的所有问题，也无法真正的保证设计图纸的质量[1]。

但BIM 技术能够实现图纸审核从抽象走向了具体可视，基于BIM技术构造出的BIM模型能将各专业的三维图进行有效叠加，使每个参与方都可以通过BIM 的三维模型从虚拟的施工空间中浏览项目设计，有效地找出现实中视觉上容易存在的盲点，及时发现综合图纸中各专业之间的不足之处，并在信息共享的基础上协同交流，快捷精准对图纸进行优化设计，以实现设计图纸零冲突、零碰撞，优化完善图纸质量，减少返工。如图1所示为基于 BIM技术的智能建筑工程施工质量管理的图纸优化设计整体流程。

2.2 以BIM 技术为基础对施工方案进行模拟

图1 基于 BIM 的智能建筑工程施工质量管理的图纸核验

在智能建筑工程施工过程中，随着施工的逐渐深入，引进施工临时机械的需求不断扩大，然而由于机械设备，施工材料、建设场地以及工期和造价要求等因素的局限，建筑工程往往在完成设计施工方案阶段后仍然出现方案不断整改的情况。因此，以BIM 技术为基础对施工方案进行的模拟，即便是在现场实践难度系数较高的工艺及过程复杂的工艺等条件下，应用BIM 技术将图纸、构件以及施工现场等制作成建筑信息模型，同时把工艺、计划方案等进行有机结合并把模型制作成有指导作用的演示文件，从而进行模拟施工，也能最终达到现场指导施工的目的。

立体智能建筑工程模型和施工方案的有效结合，能使得项目施工方案的重点工艺可以在虚拟环境中充分进行其可行性的模拟，在此过程中，施工管理人员可以根据直观、生动的过程进行施工模拟，并就其中存在的问题展开合理的探讨与分析，从而完善施工方案。对于施工过程的模拟，可以使得施工过程中存在问题或是可以完善的地方能够在虚拟的条件下被工作人员所重视，进而能在正式施工前尽快做出相应的调整，降低工期延迟的概率，最终提升智能建筑工程施工的工作效率[2]。

2.3 以BIM 技术为基础进行施工现场的临建规划

顶尖的施工企业对于施工文明安全建设的追求一直以来都是智能施工场地的标准化建设。对于施工现场的整理和归纳，能有效缓解在施工任务范围内空间上的矛盾，完善空间不同的层次和结构，最终达到安全标准和企业效益目标。利用BIM 技术，切实建设虚拟施工现场环境，管理和调整场地临时道路和不同施工设施材料的摆放位置，增加施工的目标性。此外，还可以通过虚拟环境将施工现场的重量型设施机械确切的表达出来，把妨碍吊装过程中的各种问题进行及时的解决，降低安全事故发生的概率。最后应用全天候监控系统记录施工现场内的车辆进出入和人群流向情况，掌握智能建筑工程的施工动态，确保工作人员的安全以及材料物资的稳定供给，实现物联网资料库与现场模型的联合。

2.4 以BIM 技术为基础进行预制构件的加工与传送

在智能建筑工程中的施工中往往需要大量的预制构件，大多工程项目在施工过程中受场地和资金的影响，很少会有在施工现场中建设大型预制场地，因此很多施工企业倾向于在预制构件厂商中进行定制或直接采购已生产构件。然而当前设计部门与预制构件厂商存在的主要问题是双方缺少足够的交流，构件厂商在生产过程中遇到的不解在通过施工企业传送给设计部门的期间往往出现延期、误传以及施工企业变化等影响产品效能的情况。

而以BIM 技术为基础进行预制构件的加工与传送则主要是依靠BIM 技术以下的几个作用：首先，设计部门和施工企业依据框架协议，有权将参数变化和现状需求通过端口的传送给预制构件厂商，实现数据资源共享。其次，通过BIM 模型实现构件详细资料的三维重现，让预制构件厂商的工作人员在进行预制构件时能够明确的了解其设计深意，降低预制时出现差错的概率，从而达到企业的可视化标准。最后，利用BIM 模型提取的项目材料量能够让构件厂商充分对成本预算和造价核算做出准确的数据分析，完成材料数量统计[3]。

3 智能建筑工程施工过程质量管理具体实例

3.1 项目概括

本文以太原南站铁路客运站的改造与更新设计为例进行BIM 技术对智能建筑工程的应用研究。太原南站站房主体建筑面积183 952㎡，车场内共设10台22线。站房开敞明亮，设置候车、集散、公安以及独立的售票厅和出站厅，个服务系统设备完善。车站功能区紧邻地铁站、公交站等交通出行方式。太原南站的改造与更新设计为智能建筑工程，工程复杂，涉及专业多，且施工质量要求较高，为国家“十一五”重点项目。其中智能化系统分为客票系统和旅服系统，为保证智能建筑工程的顺利进行和完成，必须辅以组建完备、权责划分的 BIM团队（如表1所示）对其进行BIM 技术及立体模型的应用，保障工程按计划实施。

3.2 项目实施效果

太原南站的总建设周期在 BIM 技术的施工质量管理过程中，不仅增强了各参与方有效的信息沟通能力，提高施工方案的设计水平，还在保证工程质量的前提下提前结束了工期。具体体现在定性成效和定量成效两个方面。

表 1 组建完备、权责划分的 BIM 团队

1）定性的实施效果

基于BIM技术快捷、及时和精准的应用特点，使得项目管理人可以在任意时间取得有关质量管理的各种数据资料，从而提高了远程管理工程实施的能力。而工程各参与方和施工团队可以利用BIM 技术使得改建筑工程达到了施工全周期的可视化质量管理目标和自动化的碰撞检测报告，同时各参与方与施工团队之间有效协同，统一合作，不仅优化了施工方案，还能有效保障施工的质量和效率。

2）定量的实施效果

定量的实施效果体现在发现问题并减少返工，如太原南站在管线作业中发现碰撞问题 7处；预先知晓墙面上洞口预留位置，避免了再次打洞；通过真实建模、模拟环境，确定47处设备安装位置，保障信息采集准确等。建立一个以 BIM 技术为基础的实用性强、功能完善、集成度高、可视化操作的动态管理系统能够促使建筑企业取得良好的经济效益，同时也是推广BIM 技术在智能建筑工程施工质量管理中的应用的伟大尝试。

4 结语

智能建筑的根本是施工质量，且项目施工安全、施工进度以及设计功能的实现需要严格管理智能建筑的施工质量，因此对施工质量进行质量管理是智能建筑工程项目管理的关键所在。以智能建筑工程为研究对象，结合BIM 技术在当前工程的施工质量管理现状和问题的基础上来指导智能建筑工程的施工质量管理，以期促进智能建筑工程的发展和BIM 技术的推广，从而带动建筑业的新发展。