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Frontier Technology Education Workshop

信息技术在建筑工程质量控制中的应用研究

作者

吴立彬

身份证 230623198007022015

引言

建筑工程质量不仅直接关系到工程项目的使用安全与全生命周期性能,更与社会公共安全及民生福祉紧密相连。传统建筑工程质量控制模式主要依赖人工巡检、纸质文档记录及经验判断,存在数据时效性差、监管覆盖不全、风险响应滞后等固有缺陷,已难以满足现代建筑工程规模化、复杂化、精细化发展的新要求。随着《"十四五" 建筑业发展规划》等政策文件对行业数字化、智能化转型的大力倡导,信息技术与建筑工程的深度融合已成为行业发展的必然趋势。从行业实践来看,信息技术在质量控制领域的应用已逐步从单一技术试点向全流程集成应用演进。例如,BIM 技术通过可视化建模能够在设计阶段有效排查质量隐患;物联网传感器可实现施工过程关键质量参数的实时动态监测;大数据分析则通过挖掘历史数据为质量风险预测提供科学决策依据。然而,当前多数建筑企业在信息技术应用过程中仍普遍存在 "重硬件设施投入、轻软件系统落地"" 重技术堆砌、轻流程适配 " 等问题,导致先进技术的应用优势未能充分转化为质量控制效能。一、信息技术在建筑工程质量控制中的核心应用场景

(一)BIM 技术:可视化协同与质量预控

建筑信息模型(BIM)以三维数字化模型为核心载体,集成了项目全生命周期的几何信息、物理属性信息及管理信息,为质量控制提供了可视化、协同化的专业工具。在设计阶段,BIM 技术可通过碰撞检测功能,精准识别管线、结构等专业之间的潜在冲突,有效减少施工阶段的设计变更与质量隐患。例如,某超高层建筑项目运用 BIM 模型进行管线综合优化,成功排查出 230 余处管线碰撞点,避免了施工返工,缩短工期约 15 天,直接降低质量成本超过 200 万元。在施工阶段,BIM 技术与施工方案模拟相结合,能够对大跨度钢结构安装、高支模搭设等复杂工序进行可视化技术交底,确保施工人员准确理解质量要求。同时,通过将现场实际施工数据与 BIM 模型中的计划数据进行实时比对,可及时发现施工进度与质量偏差,并采取针对性纠偏措施。此外,BIM 模型还可作为质量验收的数字化依据,将验收标准、检测数据与模型构件相关联,实现质量验收过程的全程可追溯。

(二)物联网(IoT):实时数据采集与过程监管

物联网技术借助传感器、射频识别(RFID)、无线通信等设备,实现对建筑工程现场关键质量参数的实时采集与传输,有效解决了传统人工检测存在的滞后性、随机性等问题。在施工过程中,常用的物联网监测设备包括混凝土温度传感器、钢筋保护层厚度检测仪、脚手架沉降监测仪、塔吊安全监控系统等。以混凝土浇筑质量控制为例,通过在混凝土内部植入温度传感器,可实时监测混凝土养护过程中的温度变化,确保混凝土强度发展符合设计要求,有效预防温度应力导致的裂缝问题。某桥梁项目采用物联网温度监测系统,对连续梁混凝土浇筑后的养护温度进行 24 小时不间断监测,累计采集温度数据 12,000 余条,并通过数据分析优化养护方案,使混凝土合格率从传统人工监控的 92% 提升至 98 5% 。此外,RFID 技术可应用于建筑材料质量追溯,通过在材料进场时粘贴 RFID 标签,完整记录材料生产厂家、规格型号、检测报告等信息,实现材料从进场到使用的全流程追踪,杜绝不合格材料流入施工现场。

二、提升信息技术在建筑工程质量控制中应用水平的对策建议(一)推动多技术融合,打破 "信息孤岛"

建筑企业应加强 BIM、物联网、大数据、AI 等技术的集成应用,构建一体化质量控制平台。通过统一数据接口标准,实现物联网实时数据与 BIM 模型的自动对接,形成 "数据采集 - 模型关联 - 风险预警 - 决策支持" 的闭环管控体系。同时,政府部门牵头建立行业级数据共享平台,鼓励设计、施工、监理、检测等各方上传质量数据,实现跨项目、跨企业的数据共享与协同。此外,借鉴 "数字孪生" 技术理念,构建建筑工程数字孪生体,实现物理实体与数字模型的实时映射,提升质量控制的可视化与智能化水平。

(二)加强人才培养,提升技术应用能力

从 "高校教育 - 企业培训 - 行业认证" 三个层面构建人才培养体系。高校优化建筑工程相关专业课程设置,增加数字化技术课程,加强校企合作引入实际项目案例教学;企业加大员工数字化培训投入,建立分层分类培训体系,针对管理层培养战略规划能力,针对技术人员强化实操技能;行业协会推动建立数字化技术应用认证制度(如 BIM 工程师认证),规范人才评价标准,引导人才高质量发展。

(三)完善标准体系,规范技术应用流程

政府部门与行业协会加快制定应用标准,包括数据标准(统一采集格式、传输协议)、技术应用标准(明确 BIM 模型精度、AI 检测准确率等参数)、质量评价标准(建立隐患排查率、事故降低率等指标)。同时,加强标准宣贯与执行监督,通过试点项目示范推动企业规范应用,并完善法律法规明确责任界定,降低应用风险。

(四)优化成本投入,降低中小企业应用门槛

政府出台财政补贴、税收优惠政策,支持中小企业采购设备与软件,建立信息技术共享平台提供设备租赁、软件云服务;行业内大型企业与中小企业建立协作机制,通过技术输出、联合研发提升中小企业技术能力;鼓励研发低成本、轻量化解决方案,如适用于中小企业的轻量化 BIM 软件、开源大数据分析平台,降低应用成本。

结论与展望

信息技术的快速发展为建筑工程质量控制带来革命性变革,通过 BIM、物联网、大数据、AI 等技术的应用,质量控制实现了从 "人工主导" 向 "数字驱动" 的转型,显著提升了精准性、效率及可追溯性。研究表明,信息技术应用覆盖项目全生命周期,能有效降低质量隐患与事故发生率,但当前仍面临技术融合不足、人才短缺、标准不完善、成本过高等问题,需通过推动技术融合、加强人才培养、完善标准体系、优化成本投入等对策提升应用水平。

展望未来,随着数字技术持续创新,信息技术在建筑工程质量控制中的应用将呈现两大趋势:一是 "数字孪生 + 元宇宙" 技术深入应用,实现全生命周 管控 施工人员可通过元宇宙平台开展虚拟施工演练,提前发现质量问题;二是 AI 技术深度应用实 系统根据实时数据自动优化施工方案,无需人工干预即可完成质量风险处置,进一步推动建筑工程质量控制向智能化、无人化方向发展。

参考文献

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[2]刘畅.浅谈建筑施工管理及质量控制技术[J].房地产世界,2021,(15):93-95.

[3]王秀英.试论建筑安装工程质量控制技术[J].内蒙古科技与经济,2021,(09):102-103.