BIM在工程质量管理方面的应用逻辑清晰

-1-1.绪论1.1BIM概念BIM这一概念起源于国外，是BuildingInformationModeling的简称即：建筑信息模型，由美国人ChuckM.Eastman于1975年首先提出相关概念。BIM的定义发展出了多种版本，麦克格劳-希尔公司在其名为《TheBusinessValueofBIM》（《BIM的商业价值》）的市场调研报告中对BIM的定义比较简单，认为“BIM是利用数字模型对项目进行设计、施工和运营的过程”。相比较，美国国家BIM标准NBIMS对BIM的定义比较完整：“BIM是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达；BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。”BIM带给建筑业的是一次根本性的变革，它将建筑从业人员从复杂抽象的图形、表格和文字中解放出来，以形象的三维模型作为建设项目的信息载体，方便了建设项目各阶段、各专业以及相关人员之间的充分沟通和交流，减少了建设项目因为信息过载或者信息流失而带来的损失，提高了从业者的工作效率以及整个建筑业的效率。同时，由于BIM是这些年来建筑业中出现的新兴技术，所以人们对它的认识和描述还存在一些分歧，特别是国内对BIM的界定和BIM功能的描述还不是非常明确清晰。学者何关培提出从项目不同阶段、不同项目参与方以及BIM应用不同层次三个维度认识BIM。1.2BIM的技术特点分析

美国的BIM国家标准做出了如下的解释：“对一个建筑工程项目的物理和功能特性的数字化表达；一个信息共享的平台；一个实现建筑工程全生命周期管理的信息过程；一个实现建筑项目不同阶段信息插入、提取、更新以及修改的协同化作业平台。”从BIM的标准中，我们可以发现BIM所具有的可视化、协同性、模拟性、关联性和一致性的技术特点。1.2.1可视化

所谓的可视化，即是说在BIM技术的支持下，实现对建筑实物的立体化展现，这种近乎“逼真”的效果可以有效避免施工过程中的损失。在以往的建筑施工过程中，一般是应用平面的施工图纸做导向，但图纸最大的缺陷就是立体感明显不足，仅是设计人员的凭空想象，直观性不强，势必会对建筑物重要功能产生遗漏而不得不重新施工，造成了极大的损失。然BIM技术的引入，以其三维、四维、甚至Ｎ维的可视化强大功能，可以实现对建筑物物理结构和功能特性的数字化表达，使一个超乎真实的立体建筑物模型得以呈现在人们的面前。更有甚者，BIM不仅在建筑设计阶段实现可视化，在施工、运营的过程中同样可以达到可视化的效果。1.2.2协同性

由于建筑项目工程涉及的部门较多、包括了施工部门、设计部门、监管部门、甚至融资部门等等，实现各方的信息的有效沟通以实现建筑项目的协同性是项目顺利开展的关键环节。此外，由于各方对于项目相关技术参数的掌握和理解程度有所偏差，假使在施工之前未能实现充分的沟通，就有可能导致“临时抱佛脚”甚至施工事故的产生，不仅对项目的进度产生重大影响，也会导致相关部门的信誉度遭受重创。为此，在问题为暴露之前实现各方“未雨绸缪”的有效沟通无疑是“共赢”的最佳表达，而BIM技术所特有的对项目各方的意见、建议进行交流和汇总的强大功能，并通过计算机程序来对施工工序进行模拟，不仅有效避免了建筑事故的发生，还能做到发现问题，协调沟通的理想效果。1.2.3模拟性

BIM的模拟性技术特点，是指BIM不仅能在项目设计阶段实现对建筑物的模型模拟，通过三维、四维的效果图来消除以往图纸设计的缺少直观性的缺陷，还能够在项目实施过程中达到模拟的效果，即是说模拟施工建设的整个过程。在建筑物设计阶段，BIM会针对所设计的建筑物的各个部门的性能进行模拟，包括节能模拟、突发危机事件的人员疏散模拟、对建筑物的光照模拟、热能传导模拟等等；而在项目施工阶段，则表现为对项目的施工效果的三维模型进行４Ｄ模拟，即是说可以实现模拟施工流程，BIM的此种性能，不仅为建筑工程的施工方案的确定寻求依据，更为重要的是，在施工流程模拟中，项目各方可以及时发现问题，并实现工程造价成本的有效控制，为经济效益的提高“保驾护航”。1.2.4关联性和一致性

所谓的关联性，是指在BIM技术下，项目设计模型中的各项数据是彼此关联的，当某一数据参数发生改变时，与这一数据参数相关联的其他参数信息都会随之发生变化，以实现技术数据参数的吻合性。此外，在项目进度的不同阶段，这些技术数据参数信息无需重复输入，也不会发生改变，实现了项目数据信息的全生命周期的一致性。BIM技术所具有的关联性和一致性的功能，保证了施工过程中各种数据参数信息的精确性，也实现了建筑工程全生命周期管理各个阶段信息资源的无缝链接。因此，在对BIM技术特点的分析中，我们可以得出，BIM技术是一种以信息技术为基础的，以计算机为载体的，能够对建筑工程全生命周期管理过程中的各种信息数据进行有效分析和整合的信息管理模式。2.BIM与质量管理工程质量问题自古以来就受到人们的关注，影响着项目使用者的人身财产安全。随着科学技术的进步，以及工程工具和建筑材料的不断创新，许多工程中的质量问题正在逐步被解决，但是同时也伴随着新的问题的出现。BIM技术在工程质量管理中的应用可以对现存的某些问题进行针对性解决，达到提高工程质量管理效率的目的。2.1工程质量控制系统过程工程项目质量由于其影响因素多、波动大、变异大、隐蔽性以及终检局限大等特点造成工程项目质量管理中往往会不可避免的出现一些问题，又因为工程质量的重要性，它直接影响着整个项目的最终使用功能是否达标，影响着人民群众的生命财产安全，所以在工程实践中需要投入大量的人力和财力来进行管理。同时，工程项目质量管理不是一个单一的、短期的过程，而应该是一个长期的、系统的过程。施工项目质量控制的系统过程主要分为：事前质量控制、事中质量控制和事后质量控制。2.1.1事前质量控制所谓事前质量控制是指：在施工前的准备阶段进行的质量控制，而且施工准备工作要贯穿于施工全过程中。主要体现在管理层面上。事前控制是事中控制的基础，是实现质量控制目标的前提和保障。工程质量的控制应该是积极主动的，因事先对可能影响质量的各种因素加以控制，而不应该消极被动，等出现质量问题以后再进行处理，以避免给工程造成不必要的损失。做好事前控制可以及时发现在施工过程中可能出现的质量问题，将问题消灭在萌芽状态，也可以提出相应的应对措施，指导施工人员在可能出现问题的工作中提高警惕。这样既可以提高施工人员的责任意识，又可以保障施工项目的施工质量。2.1.2事中质量控制事中质量控制是指：在施工过程中进行的所有与施工过程有关各方面的质量控制，也包括对施工过程中的中间产品（工序产品或分部、分项工程产品）的质量控制。主要体现在操作层面上，要求施工人员在施工过程中应该明确施工内容，施工流程，以及施工构件的质量控制要点，避免因为盲目操作和想当然的施工使所完成的构建质量不能得到保障。事中控制要求工程项目各个层面上的工作人员都要完成好本职工作。管理者提供明确的工作内容和流程，操作者负责严格按照质量控制要点去施工，供货商提供合格、符合要求的材料，这样才能保证事中控制的有效性，使最终完成的工程项目成品符合预先设定的质量标准。2.1.3事后质量控制事后质量控制是指：对于施工过程所完成的具有独立的功能和使用价值的最终产品及其有关方面的质量进行控制。主要体现在检查的层面上。事后控制实际上是前段工作的补救和总结，通过组织检查、验收等方式，将预先设定的质量标准、有关规定和已经完成的工作进行对照，寻找差距，提出弥补措施，并总结经验。事后控制虽然对当前项目的质量控制只是起到事后弥补的作用，但是其为以后的工程项目质量管理工作积累了资料和经验，所以也有着不可忽视的作用。在上述三个阶段的系统过程中，前两阶段对于工程项目最终产品质量的形成具有决定性的作用，而所投入的物质资源的质量控制对最终产品的质量又有着举足轻重的影响，所以应当对影响工程实体质量的重要因素进行全面控制。2.2工程项目质量管理中存在的问题工程质量管理方面存在的问题主要表现在以下几个方面：2.2.1施工人员专业技能不足工程项目一线操作人员的素质直接影响工程质量,是工程质量高低、优劣的决定性因素。工人们的工作技能，职业操守和责任心都对工程项目的最终质量有重要影响。但是现在的建筑市场上，施工人员的专业技能普遍不高，绝大部分没有参加过技能岗位培训或未取得有关岗位证书和技术等级证书。这就造成很多工程质量的出现都是因为施工人员的专业技能不足造成的2.2.2材料的使用不规范国家对建筑材料的质量有着严格的规定和划分，个别企业也有自己的材料使用质量标准。但是往往在实际施工过程中对建筑材料质量的管理不够重视，个别施工单位为了追求额外的效益，会有意无意的在工程项目的建设过程中使用一些不规范的工程材料，造成工程项目的最终质量存在问题。2.2.3不按设计或规范进行施工为了保证工程建设项目的质量，国家制定了一系列有关工程项目各个专业的质量标准和规范。同时每个项目都有自己的设计资料，规定了项目在实施过程中应该遵守的规范。但是在项目实施的过程中，这些规范和标准经常被突破，一来因为人们对设计和规范的理解存不能准确预知完工后的质量效果一个项目完工之后，如果感官上不美观，就不能称之为质量很好的项目。但是在施工之前，没有人能准确无误的预知完工之后的实际情况。往往在工程完工之后，多多少少都有不符合设计意图的地方，基本上也都有遗憾。较为严重的还会出现使用中的质量问题，比如设备的安装没有足够的维修空间，管线的布置杂乱无序，因未考虑到局部问题被迫牺牲外观效果等，这些问题都影响着项目完工后的质量效果。2.2.4各个专业工种相互影响工程项目的建设是一个系统、复杂的过程，需要不同专业、工种之间相互协调，相互配合才能很好的完成。但是在工程实际中往往由于专业的不同，或者所属单位的不同，各个工种之间很难在事前做好协调沟通。这就造成在实际施工中各专业工种配合不好，使得工程项目的进展不连续，或者需要经常返工，以及各个工种之间存在碰撞，甚至相互破坏、相互干扰，严重影响了工程项目的质量。如：水、电等其它专业队伍与主体施工队伍的工作顺序安排不合理，造成水电专业施工时在承重墙、板、柱、梁上随意凿沟开洞，因此破坏了主体结构，影响了结构安全的质量问题。2.3工程质量产生问题的原因2.3.1施工方对效益过分的追求“经济人假设”认为每个人都以追求自身利益最大化而存在，但是作为“社会人”我们同时要承担起自己的责任。追求效益最大化是一个企业生存的目标这无可厚非，但是考虑到成本与质量的相互关系，施工企业过分的追求额外效益会对工程项目的质量产生影响。偷工减料、更换劣质材料和设备等事件在工程施工行业内时有发生，考验着施工行业的人员素质和社会责任心。2.3.2质量管理方法很难充分发挥其作用建筑业经过长期的发展已经积累了丰富的管理经验，在此过程中，通过大量的理论研究和专业积累，工程项目的质量管理也逐渐形成了一系列的管理方法。但是工程实践表明，大部分管理方法在理论上的作用很难在工程实际中得到发挥。由于受实际条件和操作工具的限制，这些方法的理论作用只能得到部分发挥，甚至得不到发挥，影响了工程项目质量管理的工作效率，造成工程项目的质量目标最终不能完全实现。2.3.3对环境因素的估计不足建筑工程项目一般都是在露天的环境中施工，因此工程项目的质量总是与自然环境，施工条件和各级管理机构状况以及各种社会因素紧密相关。但是，有些项目管理者只将注意力集中在工程项目的实体本身上，往往忽视环境因素对工程项目质量的影响。同时由于环境因素的复杂多变，管理者很难进行准确的估计和把握，往往造成环境因素对项目质量管理造成影响。2.4传统施工项目质量控制建造业中项目的质量控制是施工方与建设方十分关注的问题，传统工程项目通常由建设方、施工方和监理方对项目质量进行管理控制。2.4.1传统质量控制方法与过程项目初期，建设单位需要根据相应的质量标准和政策法规，制定项目的质量目标和质量管理方案。设计和施工阶段是质量控制的重点时期，设计的质量控制对于整个项目的后期发展具有决定性作用，主要包括对设计本身质量的控制和对项目质量标准的控制。施工阶段，建设单位按照一系列施工标准和质量管理方案进一步编制工程质量控制计划，对现场施工进行自我检查评定。同时，由建设单位委托的监理单位或者建设项目负责人在现场对项目情况进行监管，从事前、事中和事后三个角对建造质量进行全面监控。观察各种工艺流程和施工方法，对施工中的突发状况和各种问题提出解决方案，及时处理和反馈施工方的要求或索赔等情况，并代表建设单位对施工进行阶段性的竣工验收。监理单位在验收时对质量与设计方案符合程度的检查，是施工阶段质量控制的关键。阶段验收不合格的部分，需要施工人员进行返工，进行不同程度的重新施工或者修补，直到验收合格为止。整个项目的质量控制就是建立在建设单位、施工单位和监理单位三方的管理之中，但是施工单位基本不参与项目的初期设计，只是从项目设计基本完成时才进入项目。建设单位肩负统领项目质量控制的职责，通过监理单位的反馈，对施工进行间接质量控制，并提供对处理方案的意见。2.4.2传统质量控制的缺陷虽然有严格的施工规范和工程验收质量标准体系，传统质量控制模式下的工程建造事故频发，质量问题令人担忧。甚至出现通过验收，建造完成后仍然出现质量缺陷或未达到预期标准的情况，导致各种施工成本的浪费，甚至无法达到项目的基本质量要求。综合传统工程项目质量控制的过程和实施现状来看，主要缺陷有：（1）施工单位基本未参与到项目的设计施工单位与设计单位工作的脱离，是导致质量差异重要原因之一。项目设计方的设计方案很少或者没有考虑到施工过程中可能遇到难题，设计细度和深度达不到施工要求，导致实际施工中障碍的产生。施工单位对于设计方案的理解与设计方的最初想法产生出入时，使得建造中出现质量问题。双方专业知识不同，对于项目不同阶段的重点并没有深入了解，如果在项目初期没有充分的交流沟通，即使有强大的质量控制体系，工程质量的提高仍然存在很多困难。因此，施工方的意见对于设计方案是否能最终实施有重要参考作用。目前的施工质量管理中，施工方与设计尽管是为同一个项目的建设工作，信息交流并不充分，很少有团队合作的意识。导致返工现象频繁，资源浪费严重，建造成本难以降低。（2）施工质量的参考标准体系相对混乱施工人员在施工中需要遵守工艺流程和施工规范来保证工程质量，但是目前施工管理中对于工程各个部分有国家标准、地方标准以及工业标准等，并且不同层面的标准相互关联，部分关系复杂。例如在高压喷射灌浆工程中，对于尺寸、形状和机械属性的要求存在三种以上的规范标准。对于不同施工者没有按照统一的标准进行施工或者验收人员和施工人员衡量标准不同，都会导致工程质量问题的产生。（3）质量责任难以明确和追踪传统施工过程中，施工人员以施工班组为单位，施工单位几乎没有对每个施工个体进行详细的任务分配和信息的统计。施工人员自身技术的不成熟、施工规范模糊或冲突或者对设计方案误解等情况，都会导致工程质量的缺陷或潜在危险，但施工单位难以确定导致工程验收不合格部分的个人，质量责任无法深入追究。即使返工验收合格，导致质量问题的潜在个人或因素仍然没有消除，使得工程质量只能依靠反复检查和验收来提高，效率低下，无法实现可持续提升。（4）注重质量结果，忽视质量控制过程目前的质量管理过程中，施工单位的目标是通过监理单位和建设单位的验收，证明工程质量过关。为此，施工方十分看重工程最终的质量结果，而忽视了施工中的控制手段。在工期紧急和成本压低的情况下，施工方看重短期利益，短期内通过正式验收，但交付工程的实际使用质量却不堪一击。此外，在很多质量要求高的重要工程中，由于缺乏完善的质量控制体系，导致高质量结果下的高能耗、高成本和严重浪费，与精益建造的可持续理念完全相悖。结果质量管理和过程质量管理的目标都是提高项目质量水平，前者无法体现精益原则，以资源的浪费为代价达到质量要求；后者是工程质量可持续提升的重要途径，利用精益化的质量控制体系，才能实现整个建造业中产品质量提升的长远目标。2.5BIM技术在工程项目质量管理中的应用BIM技术可以通过施工流程模拟、信息量统计给项目管理提供重要的技术支持，使每个阶段要做什么，工程量是多少，下一步做什么，每一阶段的工作顺序是什么，都变得显而易见，使管理内容变的“可视化”，增强管理者对工程内容和质量掌控的能力。基于BIM技术的质量管理既体现在对建筑产品本身的物料质量管理，又包括了对工作流程中技术质量的管理。2.5.1产品质量管理就建筑产品物料质量而言，BIM模型储存了大量的建筑构件、设备信息。通过软件平台，从物料采购部、管理层到施工人员个体可快速查找所需的材料及构配件信息，规格、材质、尺寸要求等一目了然，并可根据BIM设计模型，跟踪现场使用产品是否符合设计要求，通过先进测量技术及工具的帮助，可对现场施工作业产品进行追踪、记录、分析，掌握现场施工的不确定因素，避免不良后果的出现，监控施工质量。2.5.2技术质量管理施工技术的质量是保证整个建筑产品合格的基础，工艺流程的标准化是企业施工能力的表现，尤其当面对新工艺、新材料、新技术时，正确的施工顺序和工法、合理的施工用料将对施工质量起决定性的影响。BIM的标准化模型为技术标准的建立提供了平台。通过BIM的软件平台动态模拟施工技术流程，由各方专业工程师合作建立标准化工艺流程，通过讨论及精确计算确立，保证专项施工技术在实施过程中细节上的可靠性。再由施工人员按照仿真施工流程施工，确保施工技术信息的传递不会出现偏差，避免实际做法和计划做法不一样的情况出现，减少不可预见情况的发生。同时，我们可以通过BIM模型与其它先进技术和工具相结合的方式，如：激光测绘技术、RFID射频识别技术、智能手机传输、数码摄像探头、增强现实等，对现场施工作业进行追踪、记录、分析，能够第一时间掌握现场的施工动作，及时发现潜在的不确定性因素，避免不良后果的出现，监控施工质量。2.6BIM质量管理的框架及管理系统的特点2.6.1BIM质量管理框架基于IFC的质量信息平台只是BIM的技术实现，由于本文针对BIM的质量管理，针对BIM的技术实现只做简要介绍，不做深入分析。施工现场经常将BIM技术结合增强现实(AR)技术来实现质量管控，质量信息收集、记录、处理的方式：在施工前，将质量计划录入BIM信息平台中。在施工现场，通过GPS或者现场测量定位在建工程所在的准确坐标位置、利用增强现实(AR)技术模拟施工和三维扫描技术对实际情况扫描，现场工程师手持便携移动设备终端Ipad、智能手机等采集到各个工作面的质量情况，然后对比实际和计划质量信息，发现偏差，运用数理统计方法如六西格玛对质量信息进行评定，对不在统计控制状态的进行整改，将整个过程中形成的质量信息上传关联BIM模型。质量管理的重点是对质量实时跟踪、质量偏差原因分析，进而进行质量控制。以下介绍了BIM的质量管理框架。建立3D模型建立3D模型图形数据库图形数据库可视化质量管理质量数据库质量信息收集、可视化质量管理质量数据库记录、处理 质量计划质量评价质量计划质量评价建筑施工质量管理框架2.6.2BIM的质量管理系统的特点从技术层面主要从信息传输、加工、使用三个方面来比较BIM与传统项目管理系统的区别。项目参与方较多，信息输入多停留在本部门或者单体工程的界面，易形成质量信息孤岛；整体工程的相互传输不及时，阻碍了整个工程的信息统计汇总。建筑行业是大数据行业，工程的图纸、文件、资料等质量文档一般以纸质的形式保存，电子文件格式繁多，没有统一的数据接口，造成无法随时查询工程质量信息，影响了质量管理信息的使用效率。BIM质量信息传输更加快速，直接将质量信息关联到BIM模型。项目各参与方通过BIM信息平台，在一定的权限范围内即可查看质量信息，为协同管理及集成管理提供支撑。最后友好的人机交互界面及动态的系统管理，实现强大的人机对话功能。BIM管理系统综合BIM技术、人工智能、工程数据库、虚拟现实、网络技术、扫描技术等，并结合建筑项目实际需要和规范要求进行开发设计。BIM管理系统具有以下特点：首先应用了4D施工管理模型（4D是指三维建筑信息模型添加时间信息），实现项目优化控制和可视化管理，为确保工程质量提供了科学有效的管理手段，更注重事前控制。其次应用了可视化技术，能提供建筑构件的空间关系、进度运行情况及随进度形成的质量信息。然后应用了网络化和数字通信技术，方便项目各参与方的沟通协调，使原先错综复杂的关系更加有序，实现远程控制。2.6.3基于IFC的质量管理信息平台建立基于IFC的质量管理信息平台只是BIM质量管理的技术实现。信息平台的搭建需要研究IFC标准、掌握计算机知识，偏向IT技术领域，通常这部分应用在设计阶段完成。本文注重建筑信息模型搭建好之后的质量管理应用、组织结构和人员配置方面的研究。（1）建筑信息模型的建立建筑信息模型的建立是BIM技术质量管控应用的第一步工作，是一切功能实现的基础。设计阶段多以Revit建模居多，施工阶段的成熟软件较少。施工阶段的模型可以用计阶段的模型直接修改及添加信息应用或根据设计CAD图重新建模。Autodesk公司的Revit有RevitArchitecture、RevitStructure和RevitMEP三个系列，这三个系列分别对应于建筑、结构和设备三个专业，其工作机制基本相同。Revit的一大特色是参数化设计方法，主要体现在参数化建筑图元和参数化修改引擎。自定义族，面对构件建模，构件之间智能关联。施工阶段通过一定的操作直接应用设计阶段的设计模型，在此基础上修改和添加施工质量信息。施工阶段以CAD图重新建模，以施工阶段应用较多的鲁班软件为例，鲁班有土建、安装和钢筋等建模软件。鲁班土建建模效率高，二维CAD图纸转化识别效率较高，兼容主流三维BIM建模软件Revit的设计成果，充分利用设计成果。可以直观展示三维效果及构件间的空间关系，可以随时随地检查创建的模型，减少建模错误和遗漏。免费下载使用和视频教程，学习成本低。（2）数据交换BIM贯穿项目全生命周期信息的传递，必须制定一个开放的，可扩展的BIM标准。即需建立一个全行业的标准语义和信息交换标准，为项目各阶段、各工种的信息共享和业务协作提供有效保证。发达国家在BIM标准方面的研究和制定方面已经拥有一定的成果。1997年，国际协同联盟（InternationalAllianceforInteroperability，IAI）组织发布了建筑业国际工业标准IFC数据交换标准的第一个完整版本。2007年在IAI的基础上成立buildingSMARTInternational联盟，完善IFC标准外，同时还研究制定IFD(InternationalFrameworkforDictionaries，国际字典框架)和IDM(InformationDeliveryManual，信息传递手册)，它们和IFC—同构成了建筑信息交换的三项核心技术。2.7基于BIM的质量控制应用亮点BIM在施工质量控制的应用常表现在技术交底、质量检查对比、碰撞检查及预留洞口、施工质量控制高效的沟通机制、收集整理现场质量数据和实时动态跟踪等几个方面。2.7.1技术交底根据质量通病及控制点，重视对关键、复杂节点，防水工程，预留、预埋，隐蔽工程及其他重、难点项目的技术交底。传统的施工交底是通过二维CAD图纸，然后空间想象。但人的空间想象能力有限，不同的人想法也不一样。BIM技术针对技术交底的处理办法是：利用BIM模型可视化、虚拟施工过程及动画漫游进行技术交底，使一线工人更直观的了解复杂节点，有效提升质量相关人员的协调沟通效率，将隐患扼杀在摇篮里。下图是砌筑工程的BIM模型的交底工作：砌筑工程的三维技术交底图2.7.2质量检查对比质量检查比对首先要现场拍摄图片、通过目测或实量获得质量信息，将质量信息关联到BIM模型，把握现场实际工程质量；根据是否有质量偏差，落实责任人进行整改，再根据整改结果核对质量目标，并存档管理。下图是北京财富中心写字楼机电工程四层的设计深化图与实际现场的实际情况对比：设计深化图与实际现场的实际情况对比图2.7.3碰撞检测及预留洞口土建BIM模型与机电BIM模型，在相关软件中进行整合，即可进行碰撞检查。在集成模型中可以快速有效地查找碰撞点，详细的碰撞检查报告和预留洞口报告。如在大红门16号院项目中，共发现了952个碰撞点，其中严重碰撞13个，需要建筑、结构、机电三个专业调整设计。青岛华润万象城项目的大型商业综合体，BIM小组将标准尺寸的施工电梯和塔吊的族，放入整体结构模型中，导入塔吊和施工电梯二维布置定位图，完成结构绘制；然后导入Navisworks软件，相关责任人根据BIM模型直观的审视方案布置的可行性、合理性，规避时间、空间不足，实现方案优化。利用BIM技术可以在施工前尽可能多的发现问题如净高、构件尺寸标注漏标或不合理、构件配筋缺失、预留洞口漏标等图纸问题。而在施工之前，提前发现碰撞问题，有效地减少返工，避免质量风险。2.7.4施工质量控制高效的沟通机制BIM在施工过过程的质量控控制的最大优优点就是提高高了施工单位位项目部内部部员工间对实实时质量信息息的沟通效率率而且大大改改善了施工单单位与其他项项目参与方的的沟通机制。比比如施工单位位项目部的质质量员发现问问题形成文档档找班组长，班班组长找操作作人员进行整整改。传统沟沟通需要的时时间较长而且且比较繁琐；；基于BIM的沟沟通，不管你你在哪里都能能随时随地的的查看质量信信息，移动端端就能要求整整改并上传质质量信息。坐坐在办公室的的项目领导只只需打开相关关的系统及软软件就能实时时查阅质量信信息及发送指指令，便于远远程控制。2.7.5收收集整理现场场质量数据建筑信息模型承载载了项目的各各种相关信息息，一切用数数据说话，数数据是质量管管理活动的基基础。在施工工质量控制的的过程中，及及时收集质量量数据，并对对其进行归类类、整理、加加工，获得建建设质量信息息，发现质量量问题及原因因，及时对施施工工序改进进。数据收集集完成之后，要要及时的统计计、使用，以以免数据丢失失。BIM实现了质量量信息的载体体，我们不仅仅仅是建立BIM模型，构建施施工质量信息息化系统框架架，最重要的的也是比较困困难的就是将将BIM模型与施工工现场的质量量数据与整改改状况进行实实时对接，做做到项目完工工时的质量信信息与模型一一致。BIMM技术的应应用为质量信信息的收集、整整理和存储提提供了技术保保障。2.7.6实时动动态跟踪实时跟踪、及时准准确地将质量量信息录入BIMM模型是BIM质量量管理应用的的亮点。使用用比较前列的的iBan浏览器，它它使用方便简简易，这方面面的主要应用用有质量信息息核对和质量量偏差整改。（1）质量信息核对：：手机、Ippad可下下载iBan客户端，查查看设计图纸纸施工部位的的质量信息，方方便施工员、监监理员、班组组长及施工人人员核对信息息，省去传统统的查看多张张图纸并且有有时还要具有有二维转化成成三维的空间间想象能力。传传统方法麻烦烦而且较易出出错，应用BIM省时时省力而且增增加准确性。施施工员要及时时将质量核对对的时间、天天气、工程部部位等文字信信息和反映质质量状况的图图片信息录入入BIM模型型。（2）质量偏差整改：：发现质量误误差时要及时时整改，并把把质量整改时时间，整改结结果等以图片片和文档的形形式录入BIM模型型。2.8BIM技术在工程程项目质量管管理中应用及及优越性在项目质量管理中中，BIM技术通过数数字建模可以以模拟实际的的施工过程和和存储庞大的的信息。对于于那些对施工工工艺有严格格要求的施工工流程，应用用BIM技术术除了可以使使标准操作流流程“可视化化”外，也能能够做到对用用到的物料，以以及构建需求求的产品质量量等信息随时时查询，以此此作为对项目目质量问题进进行校核的依依据。对于不不符合规范要要求的，则可可依据BIIM模型中中的信息提出出整改意见。同时我们要看到，传统的工程项目质量管理方法经历了多年的积累和沉淀有其实际的合理性和可操作性。但是，由于信息技术应用的落后，这些管理方法的实际作用得不到充分发挥。往往只是理论上的可能，实际应用时会困难重重。BIM技术的引入可以充分发挥这些技术的潜在能量，使其更充分、更有效的为工程项目质量管理工作服务。2.8.1BIIM在质量量控制系统过过程中的应用用质量控制的系统过过程包括：事事前控制、事事中控制、事事后控制，而而有关BIMM的应用，主要要体现在事前前控制和事中中控制中。应用BIM的虚虚拟施工技术术，我们可以以模拟工程项项目的施工过过程，对工程程项目的建造造过程在计算算机环境中进进行预演，包包括施工现场场的环境、总总平面布置、施施工工艺、进进度计划、材材料周转等情情况都可以在在模拟环境中中得到表现，从从而找出施工工过程中可能能存在的质量量风险因素，或或者某项工作作的质量控制制重点。对可可能出现的问问题进行分析析，从技术上上，组织上，管管理上等方面面提出整改意意见，反馈到到模型当中进进行虚拟过程程的修改，从从而再次进行行预演。反复复几次，工程程项目管理过过程中的质量量问题就能得得到有效规避避。用这样的的方式进行工工程项目质量量的事前控制制比传统的事事前控制方法法有这明显的的优势，项目目管理者可以以依靠BIM的平平台做出更充充分、更准确确的预测，从从而提高事前前控制的效率率。BIM在事前控控制中的作用用同样也体现现在事中控制制中。对于事事后控制，BBIM能做做的是对于已已经实际发生生的质量问题题，在BIM模型中标注注出发生质量量问题的部位位或者工序，从从而分析原因因，采取补救救措施，并且且收集每次发发生质量问题题的相关资料料，积累对相相似问题的预预判经验和处处理经验，对对以后做到更更好的事前控控制提供基础础和依据。BBIM技术术的引入更能能发挥工程质质量系统控制制的作用，使使得这种工程程质量的管理理办法能够更更尽其责，更更有效的为工工程项目的质质量管理服务务。2.8.2BIIM在影响响工程项目质质量的五大因因素控制中的的作用影响工程项目质量量的五大因素素为：人工，机机械，材料，方方法，环境。对对着五大因素素进行有效的的控制，就能能很大程度上上保证工程项项目建设的质质量。BIMM技术的引引入在这些因因素的控制方方面有着其特特有的作用和和优势。（1）人工控制这里里的人工主要要指管理者和和操作者。BBIM的应应用可以提高高管理者的工工作效率，从从而保证管理理者对工程项项目质量的把把握。BIMM技术引入了富富含建筑信息息的三维实体体模型，让管管理者对所要要管理的项目目有一个提前前的认识和判判断，根据自自己以往的管管理经验，对对质量管理中中可能出现的的问题进行罗罗列，判断今今后工作的难难点和重点，做做到心中有数数，减少不确确定因素对工工程项目质量量管理产生的的影响。（2）机械控制引入入BIM技术术，我们可以以模拟施工机机械的现场布布置，对不同同的施工机械械组合方案进进行调试，比比如：塔吊的的个数和位置置，现场混凝凝土搅拌装置置的位置、规规格；施工车车辆的运行路路线等等。用用节约、高效效的原则对施施工机械的布布置方案进行行调整，寻找找适合项目特特征、工艺设设计以及现场场环境的施工工机械布置方方案。（3）材料控制工程项项目所使用的的材料是工程程产品的直接接原料，所以以工程材料的的质量对工程程项目的最终终质量有着直直接的影响，材材料管理也对对工程项目的的质量管理有有着直接的影影响。BIMM技术的5D应用可以以根据工程项项目的进度计计划，并结合合项目的实体体模型生成一一个实时的材材料供应计划划，确定某一一时间段所需需要的材料类类型和材料量量，使工程项项目的材料供供应合理、有有效、可行。历史项目的材料使用情况对当前项目使用材料的选择有着重要的借鉴作用。整理收集历史项目的材料使用资料，评价各家供应商产品的优劣，可以为当前项目的材料使用提供指导。BIM技术的引入使我们可以对每一项工程使用过的材料添加上供应商的信息，并且对该材料进行评级，最后在材料列表中归类整理，以便日后相似项目的借鉴应用。（4）方法控制引入BIM技技术我们可以以在模拟的环环境下，对不不同的施工方方法进行预演演示，结合各各种方法的优优缺点以及本本项目的施工工条件，选择择符合本项目目施工特点的的工艺方法。也也可以对已选选择的施工方方法进行模拟拟项目环境下下的验证，使使各个工作的的施工方法与与项目的实际际情况相匹配配，从而做到到对工程质量量的保证。（5）环境控制引入BIM技术术我们可以将将工程项目的的模型放入模模拟现实的环环境中，应用用一定的地理理、气象知识识分析当前环环境可能对工工程项目产生生的影响，提提前进行预防防、排除和解解决。在丰富富的三维模型型中，这些影影响因素能够够立体直观的的体现出来，有有利于项目管管理者发现问问题，并解决决问题。例如银川火车站改改造工程，其其站房楼的大大跨度屋盖分分别采用不同同的结构体系系，中央三跨跨采用钢筋混混凝土双向拱拱壳，其它大大跨屋面采用用钢桁架体系系。外部看去去，车站两端端向外悬挑，并并被多个连续续圆拱支撑起起来的站房主主体，舒展的的造型仿佛飞飞腾的凤凰，突突出“凤城”主主题，如图站站房楼钢结构构施工方案是是采用地面组组装钢桁架,,利用履带吊吊组合吊装方方式将单榀钢钢桁架放置在在临时支撑上上,依次完成站站房楼所有钢钢桁架吊装和和安装,最终完成整整个站房楼屋屋盖钢结构工工程，大大节节省了时间,,缩短了项目目的工期。银川火车车站改造工程程图2.9问题解决的的程度工程项目质量管理理问题的产生生往往都有人人的主观因素素在里面，这这样的问题很很难通过改进进工具和方法法的手段来规规避。而对于于工具和方法法的局限所造造成的工程项项目质量管理理问题可以通通过BIM的应应用来部分有有效解决。下下表简明的对对比了传统方方法和BIM技术术在工程项目目质量管理中中的差异，提提出了传统方方法的局限性性（问题）和和BIM技术术的优越性，同同时分析了BIM技术对这些些问题的解决决程度。BIM技术与传传统方法在质质量管理中的的比较3.关于BIM实实际应用的案案例3.1项目概况况佛山市公共文化综综合体位于佛佛山东平新城城核心区，是是佛山正在建建设的重要的的文化基础设设施之一。该该项目总用地地面积约4.344万平方米米，总建筑面面积7万多平方方米，包括地地下2层，地地上17层，总总高度1553.6米米。如图。坊塔采用的的是斜交钢++钢支撑核心心筒的双重抗抗侧力结构体体系，总共由由9个方体建筑组成成，四个方体体构成底座，最最具特色的是是上部五个方方体并不像传传统建筑那样样简单的叠加加，而是围绕绕核心筒，朝朝着不同的方方位交错悬挑挑，以方造塔塔，形成造型型新颖、时尚尚的塔楼，呈呈现出舞动的的优美姿态，整整个建筑犹如如舞动的魔方方。坊塔施工工的重点和难难点是钢结构构工程施工。钢钢结构的工程程包括了钢柱柱、钢支撑、转转换桁架、屋屋面桁架、钢钢斜交柱、外外框钢柱等，整整个项目的用用钢量超过了了1万吨。这个项目结结构上把传统统的钢做成了了网格状的斜斜框。其钢结结构工程最大大的特点是悬悬挑，上部四四个方体，交交错悬挑外飘飘，而且是整整个结构外部部悬挑，悬挑挑的最大距离离达到了9..5米，采取取这种悬挑方方式的建筑在在国内并不常常见。这种结结构形式，建建筑立面的自自重、悬挑部部分室内荷载载都要由悬挑挑结构承担。悬悬挑结的施工工直接关系到到工程的质量量和安全。3.2BIM质量控制体体系模拟应用用过程本项目造型独特，钢钢结构的施工工复杂，难度度极大。工程程上部的四个个方体，交错错悬挑外飘，而而且是整个结结构外部悬挑挑，悬挑的最最大距离达到到了9.5米，对悬挑挑结构的承重重要求很高。因因此，悬挑结结构的施工直直接关系到工工程的质量和和安全。此外外，地下室部部分，管线分分布错综复杂杂，局部管道道有近300条线路，包包括风、水管管线和各种桥桥架，如果采采用传统的施施工方法，必必将多次返工工和造成资源源的浪费，而而且难以保证证施工的质量量。基于本文文构建的看板板BIM质量控制体体系，以阐述述从项目施工工前、施工中中与施工后三三个阶段该体体系对质量控控制的方法。3.3BIM的的控制过程本项目造型独特，钢钢结构的施工工复杂，难度度极大。工程程上部的四个个方体，交错错悬挑外飘，而而且是整个结结构外部悬挑挑，悬挑的最最大距离达到到了9.5米，对对悬挑结构的的承重要求很很高。如果采采用传统的施施工方法，必必将多次返工工和造成资源源的浪费，而而且难以保证证施工的质量量。基于BIM质量量控制体系，以以项目施工前前、施工中与与施工后三个个阶段来简要要说明质量控控制的方法。3.3.1施工工前控制运用虚拟设计与施施工（VissualDDesignnandConsttructiion，VDC）的功功能，每次在在质量控制体体系各层拉动动计划制定完完成后，根据据计划的资源源分配和项目目设计的原始始模型，借助助BIM信息息管理平台，分分别对每次施施工计划进行行仿真模拟。在在仿真模拟的的过程中，事事先发现施工工中会存在的的问题，有针针对性的改进进工程设计，真真正“建造工工程的质量”，而而不是控制工工程质量。地下室管线种类繁繁多，布置路路线复杂，使使用BIMM技术的可可视化功能进进行碰撞检测测非常必要。工工程建模完成成之后，通过过对比设计图图纸和模型进进行碰撞检测测，找出所有有的碰撞点，在在施工之前不不断完善设计计，预防质量量问题的发生生，而不是通通过施工再返返工的方式提提高质量。3.3.2施工工中控制根据构建的BIMM质量控制体体系，在施工工中，从监管管质量控制计计划的执行、工工序完成后施施工班组的自自检、工程的的验收以及返返工再验收等等环节实现对对工程质量的的严格控制。部部分工程施工工完成之后，施施工班组通过过移动终端上上报完工的情情况，系统随随即根据数据据库和模型自自动生成待检检查点和验收收内容，班组组负责人按照照检查点对已已完成工程自自行进行检查查。在各方块块的对接过程程中，钢结构构之间对接的的角度和位置置的精确度在在检查内容中中有详细的要要求，包括合合格的范围和和可视化图像像的显示。班班组工人在对对照施工情况况和电子屏幕幕中的显示，初初步判断施工工是否合格。自自检合格的工工程仍需要进进行拍照，上上传至信息平平台进行下一一步的验收。3.3.3施工工后控制施工后主要是对施施工中出现的的质量问题进进行总结和学学习，为系统统的质量信息息库进行更新新，实现项目目质量的持续续提高。施工工后的项目质质量控制环节节主要是针对对企业质量管管理水平的提提高，促进精益建建造下学习型型组织的构建建。4.BIM的在质质量控制方面面的障碍4.1基于BBIM施工质量控控制的障碍马智亮[1]指出BIM发展的三个个大问题为应应用软件问题题、标准问题题以及应用模模式问题。赵赵源煜[2]中国建建筑业BIIM发展的阻碍因因素及对策方方案研究，主主要障碍包括括