摘 要：分析BIM技術在智能建筑項目中品質控制、效益優(yōu)化的優(yōu)勢，以及其對于數(shù)字化與信息化的影響。研究發(fā)現(xiàn)，BIM技術的運用，無論是在圖紙審查、深度設計、技術指導，還是實地操控等領域，都有助于提高項目的品質控制，確保項目的品質。分析BIM技術對傳統(tǒng)建筑行業(yè)的影響和挑戰(zhàn)，提出建議和措施來促進BIM技術的應用和發(fā)展。

關鍵詞：BIM技術；智能建筑；建筑工程

0 引言

隨著IT和數(shù)字化的進步以及建筑工程質量標準的提升，工程建筑的數(shù)字化管理模式已經(jīng)成為工程建筑行業(yè)的新的發(fā)展方向。在先進科技的助力下，各種智能化工地不斷涌現(xiàn)，揭示了工程建筑領域信息化、數(shù)字化和智能化應用的多個方向，使得工程建筑質量管理的智能化水平有了顯著的提高。

1 工程概況

位于某地區(qū)接收站項目計劃建設一個設計規(guī)模為300×104 t/a的LNG接收站，該項目涵蓋了4座20×104 m3LNG儲罐的建設，包括相關的BOG處理系統(tǒng)、LNG氣化系統(tǒng)、火炬系統(tǒng)和其他輔助公用設施的設計、采購、施工、安裝、培訓、調試、驗收等各個環(huán)節(jié)，并對整個工程的進度、質量和安全等方面負責。按照規(guī)定，該接收站的最大接受能力達到了620×104 t/a[1]。

采用BIM技術可以對工程的進展、管理和費用進行全面地控制，整合所有的工程建設信息，跟蹤和觀察整個施工流程，給予建筑項目的施工精確地引導，從而增強工程品質管理的效益。

2BIM的使用和智能工地系統(tǒng)的需求

該項目的總承包商負責構建BIM應用系統(tǒng)，提供技術文檔和協(xié)同管理系統(tǒng)，并且建立和保養(yǎng)智能工地系統(tǒng)。根據(jù)工程的特性和需求，制定了建筑信息模型的應用實施策略，完善BIM開發(fā)應用技術計劃、交付驗收準則。BIM的運用涵蓋了工程項目的深度設計、施工的組織執(zhí)行以及完工驗收等整個施工流程[2]。

在智能接收站中實現(xiàn)裝車站的無人操作、船只的自動卸載，全面覆蓋生產(chǎn)區(qū)域的視頻和聲音信息，自動監(jiān)測設備軸承的運行狀況，自動采集震動頻譜并進行大數(shù)據(jù)的比較，并保障網(wǎng)絡安全。實施全場的安全自動報警和視頻協(xié)同，設置安全圍欄，實現(xiàn)移動巡查等功能。此外，還需要與電力、儀器、安全、設備、工藝系統(tǒng)協(xié)同，構建一個自動化的專家評估系統(tǒng)。

3 智能建筑工程施工中BIM技術的作用

BIM技術是一種數(shù)碼化的手段，在智慧建筑項目的執(zhí)行上，主要依賴于將智慧建筑的所有階段的數(shù)據(jù)信息融合并輸入，以此來創(chuàng)造三維的立體模型。這種方法精確地闡明了管理目標和數(shù)值特征的相互聯(lián)系。

借助于數(shù)據(jù)以及可視化的模型，能夠將建筑物按照一定的比例重塑，從而實現(xiàn)了數(shù)碼化的管理。如此可避免傳統(tǒng)的管理方法因為表述含糊而導致的問題，如概念不全面、理解困難等。

為了更有效地進行質量管理與控制，需要改變現(xiàn)代的建筑工程施工管理策略。如果依然采用傳統(tǒng)的質量抽樣、現(xiàn)場觀察、旁邊的監(jiān)督等手段，那么對人員眾多、環(huán)境繁瑣、規(guī)模宏大的建設項目，將無法獲得優(yōu)秀的管理成績。

通過強化BIM技術的應用，能夠利用遠程監(jiān)控的手段來創(chuàng)建一個工程施工的數(shù)據(jù)庫，這樣有助于相關人員全方位地了解實際的施工情況[3]。BIM技術增強了現(xiàn)場人員的交流，可通過遠程指導的方法來修正錯誤。BIM技術還可以建立一個完整的質量監(jiān)管預警系統(tǒng)，通過合理配置各類傳感器，提升施工現(xiàn)場的質量管理能力，并且建立一個完備的預防管理體系。

3.1 提高數(shù)據(jù)信息處理的精準性

隨著計算機科技的飛速進步，BIM技術平臺的計算能力持續(xù)增強，數(shù)據(jù)處理的精確度也在逐步上升，4D施工管理在建筑項目中的應用也越來越廣泛。通過將施工進度和三維立體模型緊密相連，項目質量的管理人員能夠借助三維模型來追蹤和評估施工的即時情況，并對其做出適當?shù)恼{整和改善，增強項目建設的品質控制的效能。

3.2 提升建筑工程施建管理水準

BIM技術在火炬新科廣場的建設施工中的運用，不只是能夠幫助整合工程施工圖紙，也能夠引導關鍵的施工步驟和動態(tài)追蹤施工區(qū)的檢測結果，從而推動整個建筑項目實現(xiàn)最后的管理目標[4]。

BIM技術在整個建筑項目的過程中實行集成的數(shù)據(jù)化管理，這對于保障施工的安全和提高工程的質量具有重要作用。在建筑項目的質量管理方面，BIM技術的三維模型的相互關系和直觀性，能夠幫助管理者做出重大的施工進度和流程決策。BIM技術的整合管理能力有助于總結每一個施工步驟的缺陷并進行改善，從而增強了整體建筑PMT的全面監(jiān)督能力。

3.3 利用虛擬施工預先排查問題

BIM技術的應用于建筑工程的實際施工，其實質是通過虛擬施工來確認建筑項目的施工方案。一旦確認了方案，就可以進行更深層次的施工，從而有效地避免一些施工問題。例如，根據(jù)工程的實際進度，可以創(chuàng)建一個模型并輸入相應的數(shù)據(jù)，從而找出并解決施工過程中的缺陷和潛在的安全問題。BIM技術能預估未來施工過程中可能出現(xiàn)的問題，極大地降低施工的風險，保證整個建設項目的施工品質。

4 采用BIM技術控制智慧型建設項目

4.1 核對施工設計圖

借助BIM技術的可視性，輸入智慧建筑項目的設計藍圖，可通過該技術來進行智慧建筑的設計圖紙的審查。借助三維的可視化模型，有望增強審查的品質，更好地掌握空間聯(lián)系、精確闡述問題要點、處理策略，從而提高審查的品質與效率。

借助智慧建筑項目的數(shù)據(jù)庫、BIM模型以及三維設計藍圖之間的互動，通過相互關聯(lián)特征來優(yōu)化模型內的各組成部分的參數(shù)，還能添加額外的標記信息。借助BIM技術，可以自動更新設計藍圖，確保藍圖的檢查結果，減少藍圖設計的修訂難度。

4.2 深化設計方案

項目生產(chǎn)設備與管道系統(tǒng)復雜、施工步驟繁多，可以通過使用BIM技術來建立模型，更好地展現(xiàn)出建筑的設計、施工步驟以及完成后的三維動態(tài)效果。借助BIM技術的仿真功能，在模型和軟件里做仿真試驗，并根據(jù)當前的數(shù)據(jù)信息，對后期的施工步驟進行仿真，有助于發(fā)現(xiàn)施工方案的設計問題。

借助BIM技術的協(xié)同功能，通過使用軟件可精確地解讀施工模擬報告中的專業(yè)沖突，探究問題的根源。對由此產(chǎn)出的協(xié)同數(shù)據(jù)和報告來作出相應的修改，以提升施工設計藍圖和施工策略的完善，可防止在真正的施工過程中出現(xiàn)建筑物、管道等的碰撞，確保智能建筑項目的總體施工速度和品質。

4.3 開展可視技術交底

在技術指導階段，二維的設計圖紙的繁多且混亂，參與者無法準確地理解施工過程以及建筑結構的特性。這可能會導致參與者由于自身的誤區(qū)而影響實際的操作，從而使得整體的工程品質下滑。

BIM技術的應用于技術指導階段，有助于創(chuàng)建三維的建筑項目模型，從而對建筑項目的設計藍圖進行三維展示。這些模型被視為技術指導的有效文檔，不僅能讓參與者都能清晰地理解并把握建筑的結構屬性及制造手法。還能根據(jù)實際需要調整模型的大小，展示出工程中的管道布局、設備的放置地點、零部件的大小等多項施工相關的詳細信息和準確的數(shù)值。

BIM技術被整合到虛擬現(xiàn)實技術中，可使參與者通過配備相應設備進入虛擬現(xiàn)實環(huán)境，直觀地掌握建筑模型的全部特性，并借助其動態(tài)交互功能來進行模擬施工訓練。同時可實行動態(tài)、融合和圖像化的建設管理，把建筑物和施工現(xiàn)場的3D或4D模型與施工進度以及施工現(xiàn)場的布局結合在一起。把傳統(tǒng)的技術交底任務中的各類抽象的理論知識和信息內容，通過圖像化的方式，轉變?yōu)閷嶋H的工作行動，可避免員工因為理論理解不足或者專業(yè)經(jīng)驗局限，造成操作失誤，從而對整個智能建筑項目的施工品質造成負面影響。

4.4 BIM技術的主要特點

BIM技術的高效數(shù)據(jù)處理功能，使得它成為一個數(shù)碼化的工具，適用于創(chuàng)建智能建筑的現(xiàn)場。通過深度了解所有的智能建筑項目信息，BIM技術有助于創(chuàng)造一個智能的工地。

可依照施工的具體情況，如區(qū)域布局和設計，來適當配備傳感器、監(jiān)控設備等基本設備，然后將其連接到BIM平臺的多個應用子系統(tǒng)。BIM技術被運用于搭建項目的施工信息系統(tǒng)，一旦BIM模型形成，它就變成了工程的中央數(shù)據(jù)庫，能夠檢索數(shù)據(jù)來源，從而有效地管理和利用資源。

項目需要執(zhí)行高度的數(shù)碼交接，為此創(chuàng)立一個工程項目的數(shù)碼交接平臺。它可以達到對數(shù)碼工廠的數(shù)碼資產(chǎn)進行管理和檢索的效果，并且為未來的承包商在使用智能工廠的過程中提供工程信息的輔助。數(shù)碼交接的部分主要涵蓋了工程模型、設計文檔和相關數(shù)據(jù)、設備文檔和相關數(shù)據(jù)、安裝和調試以及工程完工的相關文檔等。

利用BIM技術，實施智慧型建設項目的施工品質監(jiān)控，廣泛應用于各種管理情境。在執(zhí)行施工品質監(jiān)控時，現(xiàn)場的工作人員可以利用手機捕捉施工結果的影像，并把這些影像信息通過網(wǎng)絡傳輸至平臺的數(shù)據(jù)庫，由負責監(jiān)控的管理者來審核每個施工階段的結構品質，確認它們是否達標。通過平臺直接向現(xiàn)場工作人員提出品質問題，并傳達給了團隊的每一個人，要求其盡快設計出合理的修正計劃。

此類建筑工地的品質監(jiān)督模式，有助于管理層利用該系統(tǒng)實施有效的品質監(jiān)督任務，無需到現(xiàn)場一一核實。該模式既能增強監(jiān)督的效益，也能確保數(shù)據(jù)的一致性，防止在反饋信息的傳遞過程中遇到含糊不明的情況。

依照施工任務的具體進度，需在工地上配置適當?shù)母咔鍞z影設備。將這些設備連接至BIM系統(tǒng)以及智能建設平臺，將攝影設備的圖片和視頻信息發(fā)布到系統(tǒng)界面，可創(chuàng)造出遠程即時的監(jiān)控方案，從而提升了視頻監(jiān)控的效率。所有參與者可以利用這個平臺，全方位了解施工現(xiàn)場的真實狀態(tài)，識別出任何違反標準的操作行為以及可能存在的質量安全問題。還能按照智能建設項目的品質管理要求，獲取指定區(qū)域或時期的監(jiān)控照片。全面利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)來提升建筑品質的管理效果。

在線監(jiān)控設備是通過在平臺系統(tǒng)中連接傳感器設備，將施工設備運行的相關數(shù)據(jù)傳輸至平臺的。通過對傳輸數(shù)據(jù)的科學解讀，識別出設備運行的異常和故障，并將其作為關鍵依據(jù)，有助于制定科學的修理計劃。通過設置傳感器，能夠及時發(fā)現(xiàn)設備的異常和問題，并向平臺系統(tǒng)發(fā)送警報信號，引起管理人員的注意，安排專業(yè)的修理人員進行修理工作。調整設備的運行參數(shù)，以防止設備運行不穩(wěn)定或出現(xiàn)故障，這將對智能建筑工程的作業(yè)質量和整體施工進度產(chǎn)生負面影響。

4.5 加強材料質量管理

在智慧建設項目的品質監(jiān)督過程中，建設材料的品質至關重要。若僅依賴常規(guī)的材料品質監(jiān)督手段，僅關注材料的尺寸、品質評估，忽視了對部分材料的品質再次審查，就可能無法找出所有的不達標的材料，這將對整個項目的施工品質產(chǎn)生負面效果。

通過整合將BIM技術應用到物資質量管理中，可進行實時的施工管理，實現(xiàn)對物資的詳盡驗收和全程的質量控制，從而全方位地確保智慧型建筑項目的施工質量。借助RFID編碼技術與BIM技術，搭建一個能夠追蹤到原始構件的質量監(jiān)督機制，可提升預制構件的管理水平。這種機制能夠把芯片嵌入構件中，并且在進行現(xiàn)場檢查時，通過辨認芯片，將相關的生產(chǎn)時間、溫度調整、混凝土狀態(tài)、生產(chǎn)批次、質量審核報告等相關的生產(chǎn)數(shù)據(jù)一并上傳到BIM平臺，從而使得材料的現(xiàn)場質量檢查更有效率。

4.6 項目竣工驗收控制

工程完工后的品質審查，是建設工程品質管控的最后一個重要步驟。借助BIM科技，進行智慧化地建設工程完工驗收任務，參與方有權把工程的即時數(shù)據(jù)輸入BIM模型及相應的軟件中，作為用于驗收的依據(jù)?？赏ㄟ^數(shù)據(jù)的方式儲存工程驗收的相關材料，確保其與建設模型的連接，創(chuàng)建BIM完工模型，確保它們擁有數(shù)據(jù)搜尋等眾多特性，從而在完工模型的基礎之上，有效地推進工程竣工驗收任務的執(zhí)行，增強檢查的品質與效能。

5 結束語

通過建立數(shù)字化建模，可以快速準確地掌握各個環(huán)節(jié)的進展狀況，進而提高施工過程的安全性和可靠性。借助BIM技術來執(zhí)行智慧型建設項目的品質控制，能夠最大限度地利用其可見、配合和仿真等各種特點，推動建設項目的施工管理和BIM技術的緊密結合，精確把控項目的進度，增強項目品質的控制，確保智慧型建設項目的全面收益，從而驅動整個建設領域的成長。

參考文獻

[1] 李曉陽，陳宇.基于BIM技術的智能建筑工程施工質量管理[J].工程技術研究，2023，8（13）：144-146.

[2] 葉黃嘉.BIM技術在建筑工程施工質量管理中的實踐研究[J].江西建材，2023（2）：293-295.

[3] 卜英偉.BIM技術下建筑工程施工質量管理[J].智能建筑與智慧城市，2022（12）：106-108.

[4] 江浩杰.BIM技術在建筑工程施工質量管理中的運用[J].工程與建設，2022，36（6）：1825-1827.

收稿日期：2023-10-13

作者簡介：劉文龍（1981—），男，山東臨沂人，本科，建筑工程師，研究方向：建筑工程。