BIM技術在高速公路機電工程中的應用探討

文/劉鐵程 黑龍江雙鴨山 155100

目前，隨著信息化技術的不斷發展，建筑信息模型逐漸成為各大建設工程信息化施工、管理的重要手段，交通運輸部直接提出在基礎設施建設方面，必須深化BIM技術的應用，為各工程項目的高效有序落實提供重要支持。基于高速公路機電工程系統復雜、設備眾多、管線密集、施工難度大等諸多特點，加強BIM技術在高速公路機電工程中的應用具有重要意義。

1、BIM技術分析

近年來，在互聯網技術的快速發展背景下，各個領域均對信息化、數字化、智能化等理念予以了極大的關注，信息化建模技術就此發展起來。Building Infor-mationModeling，即建筑信息模型，這一概念首次是由Autodesk公司在2002年提出，其主要是通過構建三維模型，對建筑物理、功能特性等進行數字化的表達。在工程實踐中，由于三維模型中的相關信息可實時刪減、編輯，因此可滿足不同參建方、不同階段（設計、施工）的實際需要，為工程作業的順利開展提供可靠支持，如：在設計階段，BIM可開展各專業的三維設計，共享模型數據；在施工階段，BIM可利用三維設計模型數據展開虛擬建造；在運營階段，BIM可開展應急救援等方案的模擬分析。BIM的主要應用方向有四維、工程量預算、沖突預測、能耗模擬、成本控制、預制件等等。

2、高速公路機電工程BIM技術的作用

機電工程是高速公路建設中的一項重要部分，其包括收費、監控、通信、供配電、照明等諸多系統的采購、安裝、調試、試運行等工作，目前，BIM技術在高速公路機電工程中的作用主要可以歸納為以下幾點：

2.1 可視化展示

在高速公路機電工程施工中，通過BIM技術可構建三維模型，直觀展現工程布局，對工程設計的可行性進行進一步的檢驗，及時發現工程隱患，保證機電工程的有序開展。

2.2 干涉檢測

將擬建的高速公路、橋梁、隧道以及機電設備BIM模型導入工程模擬軟件，展開線纜路由檢測、設備定位檢測等工作，同時對相關標段設備間關系進行模擬，進一步優化機電工程施工方案，減少后期工程變更，實現資源的最優調配。

2.3 指導施工

通過BIM生成高速公路機電設備的三維數據模型，以專用的瀏覽器，對設備模型進行分類、關聯，對全路段機電系統展開三維多視角的瀏覽，進一步編輯各分部工程信息，將三維效果圖分解為不同的二維施工圖，科學指導施工作業的開展。

2.4 資源管理

高速公路機電工程中，機電設備眾多且型號復雜，通過BIM模型的構建，可將不同設備信息均標注完全，便于統計機電施工材料、設備的種類、數量、參數，直接提交至采購部采購。

2.5 偏差分析

基于BIM構建施工現場管理系統，對機電工程施工進度、資源消耗情況、成本等進行實時的、動態的對比分析，及時預警，為機電工程的有效開展提供可靠支撐。

2.6 施工監控

通過BIM系統對高速公路機電工程的關鍵線路進行全程跟蹤、監控，實時掌握施工質量、安全實踐，為工程作業的管理決策提供充分依據。

3、一種BIM+RFID機電工程信息管理模型在高速公路工程的應用

基于高速公路機電工程的施工特點與要求，提出了一種BIM+RFID技術方案，為高速公路機電工程提供全方位的服務，切實提升項目施工的信息化水平。

3.1 BIM+RFID方案

BIM+RFID指的是以BIM為信息基礎、以RFID識別數據源，構建機電工程信息管理模型，實現機電工程的信息化施工、管理，優化工程作業。

BIM+RFID機電工程信息管理模型主要分為以下幾個層次：

（1）數據采集層，本系統的數據來源主要包括三個方面：RFID實時采集所得；高速公路項目數據庫、機電工程現場的數據；通過人機交互界面，由用戶直接輸入或是修正的數據。

（2）數據處理層，主要是根據IFC標準，對采集到的信息展開數據過濾、分析，生成符合BIM模型要求的實時數據，上傳至不同的數據庫內進行存儲、處理。

（3）模型層，此為整個系統的核心所在，其主要是根據高速公路機電工程實際需求，構建實體模型、安全模型、開展三維動態模擬，通過可視化平臺向用戶直觀展現。通過IFC標準可實現個模塊與BIM數據庫的連接，提供信息查詢、修改以及更新等操作。

（4）應用層，本系統可為高速公路機電工程的工業化生產、施工安裝、運維管理以及安全管理提供全方位的服務。

（5）表現層，本系統支持網頁端、移動端以及單點登錄，適應了不同使用需求，方便、快捷。

（6）用戶層，本系統中的用戶涵蓋了高速公路機電工程的各個參與單位，如：建設單位、設計單位、施工單位、設備生產廠商、監理單位、運輸單位等等，支持全方位服務。

3.2 BIM+RFID應用

針對BIM+RFID機電工程管理模型在高速公路施工中的應用展開分析，具體如下：

（1）在高速公路機電工程施工中，主要需考慮兩大點問題：機電設備的入場管理；機電設備的安裝作業。根據對高速公路工程施工情況調查可知，機電設備存放區域往往受到較大的限制，必須充分利用有限空間，但是這也會導致出現一些設備找不到或是找錯的情況，由此影響施工的正常開展。在BIM+RFID機電工程信息管理模型的應用下，在設備生產制造階段直接置入RFID標簽，以RFID技術追蹤機電設備，減少信息人工錄入可能出現的誤差，尤其是在設備進場時，甚至無需人工操作，直接以RFID閱讀器對車輛中的相關設備進行數據采集。

（2）在高速公路機電工程施工現場，施工人員可以利用RFID閱讀器直接讀取設備上的RFID標簽信息，及時了解工程施工進度進行情況，并通過BIM系統對施工過程進行可視化模擬，對工程進度情況進行對比分析，以保證機電工程按時、保質完成 。

結語：

綜上所述，基于高速公路機電工程特點與相關政策要求，BIM技術的推廣應用具有重要意義，為工程施工質量、進度控制提供了可靠的數據支持，對高速公路機電工程工業化發展具有極大的推動作用，應用前景十分廣闊。

參考文獻：

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