基于BIM的機(jī)電安裝工程質(zhì)量管理

關(guān)清占

摘要： 利用建筑信息模型BIM實(shí)現(xiàn)復(fù)雜機(jī)電工程安裝過(guò)程高效質(zhì)量管理的潛力已經(jīng)得到驗(yàn)證，然而B(niǎo)IM質(zhì)量管理模式下對(duì)數(shù)據(jù)采集不及時(shí)和不準(zhǔn)確的缺陷卻極大阻礙了其在施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。因此，本文選擇某能源站項(xiàng)目進(jìn)行應(yīng)用，結(jié)果表明結(jié)合手持設(shè)備的施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理系統(tǒng)能夠提高機(jī)電工程安裝過(guò)程的質(zhì)量管理水平，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)電工程施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量信息的實(shí)時(shí)獲取和質(zhì)量信息的高效管理。

關(guān)鍵詞： 建筑信息模型；手持設(shè)備；機(jī)電安裝工程；質(zhì)量管理

引言：目前我國(guó)大型復(fù)雜工程建設(shè)規(guī)模不斷增加，隨之需要面臨越來(lái)越龐大和復(fù)雜的機(jī)電管線系統(tǒng)建設(shè)壓力。與此同時(shí)，施工質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致人身、財(cái)產(chǎn)受到威脅的情況屢見(jiàn)不鮮，因此針對(duì)復(fù)雜機(jī)電管線系統(tǒng)，其施工質(zhì)量的控制與管理已經(jīng)成為項(xiàng)目能否成功完成的關(guān)鍵部分。由于建設(shè)工程項(xiàng)目自身所特有的一些屬性，往往工程項(xiàng)目施工周期長(zhǎng)，而施工過(guò)程中的約束條件和不確定因素也較多。機(jī)電安裝工程作為土木工程建設(shè)過(guò)程中的重要組成部分，這些特性也同樣存在。

1 BIM技術(shù)應(yīng)用意義

在建筑工程施工期間，有效運(yùn)用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)可視化交流和信息共享，無(wú)縫對(duì)接現(xiàn)場(chǎng)施工、材料采購(gòu)、工程設(shè)計(jì)等工作，便于建筑工程質(zhì)量監(jiān)督順利進(jìn)行。基于BIM模型的質(zhì)量監(jiān)督，相比2D，既能夠節(jié)省一部分人力，又可讓建筑工程質(zhì)量監(jiān)督變得更為快速、準(zhǔn)確。同時(shí)，利于各個(gè)部門(mén)之間協(xié)同交流相關(guān)信息，減少建筑工程施工中返工次數(shù)，不斷提升工程總體質(zhì)量。此外，設(shè)計(jì)人員可利用BIM技術(shù)模擬分析建筑日照、能耗等性能方面的設(shè)計(jì)。如此，可在保證建筑物整體性能基礎(chǔ)上，優(yōu)化建筑整體設(shè)計(jì)，避免設(shè)計(jì)階段一般質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。除此之外，BIM技術(shù)在建筑工程質(zhì)量監(jiān)管中的應(yīng)用，便于各方早期參與質(zhì)量管理，在群策群力模式下加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)管?？傊珺IM技術(shù)有利于建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作的進(jìn)行，建設(shè)單位應(yīng)有效運(yùn)用BIM技術(shù)。

2 機(jī)電安裝工程質(zhì)量管控模式優(yōu)化

2.1 機(jī)電安裝工程質(zhì)量管控現(xiàn)狀

（1）機(jī)電安裝涉及專業(yè)種類眾多，且各專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)差異很大；（2）機(jī)電工程的施工首先要配合土建工程進(jìn)行預(yù)留、預(yù)埋施工，而后要配合裝飾施工，工程協(xié)調(diào)困難；（3）機(jī)電安裝的所需質(zhì)量檢測(cè)方式多，對(duì)質(zhì)量控制精度要求較高。通過(guò)分析機(jī)電工程質(zhì)量管控的特點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量管控難度較大。目前，機(jī)電工程質(zhì)量管控普遍由施工方和監(jiān)理方工程師負(fù)責(zé)，工作方法粗糙。由于缺乏信息化技術(shù)的介入，傳統(tǒng)的監(jiān)理模式對(duì)監(jiān)理工程師本身的主觀判斷過(guò)分依賴。而另一方面，由于機(jī)電工程的特點(diǎn)使得其對(duì)質(zhì)量控制要求比較高。因此，這樣的形勢(shì)直接導(dǎo)致了機(jī)電工程安裝質(zhì)量往往達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，而機(jī)電工程施工質(zhì)量控制各階段信息也處于碎片狀態(tài)，使得機(jī)電工程施工質(zhì)量處于失控狀態(tài)。檢驗(yàn)批是工程驗(yàn)收的最小單位，也是分項(xiàng)、分部及單位工程驗(yàn)收的根據(jù)。因此，在機(jī)電工程施工過(guò)程質(zhì)量控制中，往往通過(guò)對(duì)各檢驗(yàn)批的有效控制，從而達(dá)到全面控制施工質(zhì)量的目標(biāo)?？梢?jiàn)，在檢驗(yàn)批質(zhì)量驗(yàn)收過(guò)程中監(jiān)理單位占據(jù)了很重要的地位。然而，由于缺乏信息化技術(shù)的介入，傳統(tǒng)的監(jiān)理模式對(duì)監(jiān)理工程師本身的主觀判斷過(guò)分依賴。因此在質(zhì)量管理過(guò)程中要求監(jiān)理工程師專業(yè)水平高、綜合素養(yǎng)好、責(zé)任心強(qiáng)，才能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場(chǎng)實(shí)施有效管控和監(jiān)督。

2.2 基于手持設(shè)備的機(jī)電安裝工程質(zhì)量管理

為了更好更全面的描述工程質(zhì)量參與主體、產(chǎn)品質(zhì)量要求及施工過(guò)程等三個(gè)因素，引入了三維POP質(zhì)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，POP模型將3D建筑產(chǎn)品模型與過(guò)程和組織三個(gè)因素結(jié)合起來(lái)，為可視化設(shè)計(jì)、施工建立了信息更加聯(lián)動(dòng)的質(zhì)量模型。相對(duì)于傳統(tǒng)方法來(lái)說(shuō)，這種建模方法能更好的支持機(jī)電安裝工程質(zhì)量控制與管理[1]。

3 BIM技術(shù)在建筑工程質(zhì)量監(jiān)管中的有效運(yùn)用

3.1 施工質(zhì)量管理實(shí)施路線

在建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作中建設(shè)單位應(yīng)基于BIM技術(shù)確定施工質(zhì)量管理具體實(shí)施路線。先根據(jù)BIM實(shí)施要求構(gòu)建基于BIM的管理組織機(jī)構(gòu)，再參照BIM建模標(biāo)準(zhǔn)和模型工作進(jìn)度制定項(xiàng)目BIM實(shí)施方案，確定實(shí)施重點(diǎn)部位和BIM應(yīng)用點(diǎn)。即在投標(biāo)階段，應(yīng)重點(diǎn)利用BIM技術(shù)編制投標(biāo)方案，動(dòng)畫(huà)演示投標(biāo)，策略投標(biāo)報(bào)價(jià)。在項(xiàng)目策劃階段，重點(diǎn)利用BIM技術(shù)監(jiān)督管理材料設(shè)備材料計(jì)劃、進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃、施工成本計(jì)劃、場(chǎng)地布置實(shí)際情況。在施工階段，重點(diǎn)利用BIM技術(shù)深化設(shè)計(jì)及碰撞檢測(cè)[2]。同時(shí)，進(jìn)行三維虛擬樣板、可視化技術(shù)交底，實(shí)時(shí)跟蹤項(xiàng)目質(zhì)量問(wèn)題、安全隱患，借用物聯(lián)網(wǎng)二維碼運(yùn)輸跟蹤技術(shù)、VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、3D云掃描技術(shù)等嚴(yán)格把控建筑工程質(zhì)量。在竣工交付階段，重點(diǎn)利用BIM模型維護(hù)工程質(zhì)量，輔助工程質(zhì)量驗(yàn)收。然后，經(jīng)過(guò)模型指導(dǎo)與審核建立優(yōu)化BIM模型，順利進(jìn)行項(xiàng)目質(zhì)量管理工作。

3.2 質(zhì)量管理項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

首先，在質(zhì)量監(jiān)督項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，增設(shè)專門(mén)的BIM工作組，主要負(fù)責(zé)BIM建模服務(wù)。在這里，BIM工作組內(nèi)成員必須熟練軟件操作，建模速度快，有一定BIM技術(shù)應(yīng)用能力。其次，建設(shè)單位應(yīng)針對(duì)項(xiàng)目部自有技術(shù)人員實(shí)施BIM培訓(xùn)，教會(huì)自有人員BIM軟件操作能力，讓他們能夠修改完善BIM模型，提高BIM模型建模效率，供建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作使用。再次，在質(zhì)量監(jiān)督項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)建設(shè)期間，應(yīng)明確BIM經(jīng)理主要負(fù)責(zé)BIM培訓(xùn)組織、BIM應(yīng)用方案制定等工作。而B(niǎo)IM工程師，主要負(fù)責(zé)對(duì)BIM模型進(jìn)行碰撞檢測(cè)與優(yōu)化調(diào)整等，進(jìn)而嚴(yán)格把控建筑工程質(zhì)量[3]。除此之外，BIM應(yīng)用人員主要負(fù)責(zé)將BIM成果運(yùn)用到質(zhì)量管理方面，有效運(yùn)用BIM技術(shù)落實(shí)建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作?？傊瑸榱烁玫匕l(fā)揮BIM技術(shù)作用與價(jià)值，建設(shè)單位應(yīng)基于BIM設(shè)計(jì)質(zhì)量監(jiān)管項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)，以便于協(xié)同完成建筑工程質(zhì)量監(jiān)管。

3.3 BIM建模設(shè)計(jì)

在圖紙審核階段，主要是請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方會(huì)審圖紙，科學(xué)判斷圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中是否存在重大缺陷。待圖紙審核完畢之后，對(duì)建筑工程中公共走廊、電梯前室等進(jìn)行剖面的二維綜合預(yù)排布，避免BIM建模后有較大改動(dòng)量。在BIM建模和深化設(shè)計(jì)階段，主要是遵從先地下后地上，先結(jié)構(gòu)后裝修的原則分專業(yè)、分部位進(jìn)行BIM建模。之后，整合混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、裝飾等若干個(gè)部位的模型，準(zhǔn)確分析BIM模型整體效果是否最優(yōu)[4]。再整合電氣、通風(fēng)空調(diào)、給排水等專業(yè)模型，準(zhǔn)確分析管道綜合排布是否合理。當(dāng)BIM模型總體方案達(dá)到最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)以后，碰撞檢查建筑工程各個(gè)部分施工，一旦發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，及時(shí)更改設(shè)計(jì)。在BIM模型審核階段，主要是依據(jù)規(guī)范要求和項(xiàng)目實(shí)際情況檢查BIM模型總體方案，避免出現(xiàn)模型與施工現(xiàn)場(chǎng)“兩張皮”現(xiàn)象，高效指導(dǎo)建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作。

結(jié)論

綜上可知，在建筑工程施工中偷工減料、材料管理漏洞等問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮，這些問(wèn)題的產(chǎn)生嚴(yán)重影響了建筑工程質(zhì)量。針對(duì)這一種情況，建設(shè)單位應(yīng)運(yùn)用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑工程質(zhì)量信息化監(jiān)管，并通過(guò)明確施工質(zhì)量管理實(shí)施路線和項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、BIM建模設(shè)計(jì)等等，做好建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作，真正落實(shí)建筑工程質(zhì)量管理制度。

參考文獻(xiàn)

[1]楊祖華.BIM技術(shù)在建筑機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用分析[J].中國(guó)信息化，2018（12）：79-80.

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[3]周永杰，于津蘋(píng)，高平.BIM視角下的機(jī)電工程物料管理優(yōu)化分析[J].項(xiàng)目管理技術(shù)，2016，14（10）：61-68.

[4]繆昌華，費(fèi)海豐，錢(qián)雪松.基于BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)電管線安裝的優(yōu)化管理[J].建筑技術(shù)，2013，44（10）：890-893.