BIM技術在高速公路機電工程中的應用

戴鵬騰

(四川路橋建設集團交通工程有限公司，四川 成都 610045)

0 前 言

為了滿足高速公路的建設需求，把BIM技術引入到機電工程中，可以在動態方面管理整個施工過程，從而提升工程的工作效率。本文結合實際情況對BIM技術的應用價值以及應用方面進行詳細的分析，期望提高對BIM技術應用的了解。

BIM(Building Information Model)技術主要是根據工程項目的詳細數據建立三維建筑模型，這種模型可以直觀表現出整個項目從規劃到后期服務的詳細信息，從而為施工單位提供可靠的依據。在機電工程中運用BIM技術的主要目標是完善工程項目的全過程，保證整個過程能夠被統一規劃，使得各個單位能夠有一個共同的參考平臺，在提升工程項目建設的同時，減少項目交接過程中出現的糾紛問題。除此以外，BIM技術還運用了數字信息建模技術，在建設三維模型時可以直觀地表現出項目的全部信息，使得各個單位能夠直接了解到高速公路建設的結果。所以BIM技術不但能夠提升高速公路建設的協調性，還可以通過動態數據為工程的各個階段提供參考依據，從而為后期的工程提供準確的工程數據。

1 BIM技術在高速公路機電工程中的應用優勢

1.1 控制設計變更

在高速公路中機電工程項目需要進行的工作非常復雜，工作難度相對較大，這些情況會使得機電工程如果出現錯誤，或者是設計方案與施工情況不符，出現設計變更時，不但會增加工程完成的時間，還會在很大程度上增加項目的成本。所以控制高速公路機電工程項目的變更，可以有效地保證工程項目完成的情況。在機電工程項目中引入BIM技術后，相關工作人員可以通過模擬實驗，在第一時間發現機電工程項目中存在的問題，并進行及時的改正，在前期設計階段消除設計變更發生的概率，這一優點是機電工程項目引入BIM技術非常重要的原因。

1.2 促進信息分享

在進行高速公路建設過程中，機電工程項目需要多個參與者共同進行工作，如果這些參與者不能夠全面了解項目管理，就無法給出正確的設計方案。在過去的機電工程項目中，各個參與者因為信息共享不方便或者是無法直接溝通，使得項目很難整合各方意見，從而為工程的設計造成一定程度上的不便。在機電工程項目中引入BIM技術以后，可以為工程項目的參與者提供一個信息共享的平臺，通過BIM技術為核心，構建信息交流平臺，使得各方參與者能夠從交流平臺上獲得相關的資料，并且傳送出己方的信息。通過信息共享可以使得各方參與者及時獲得機電工程項目中需要的信息，在與各方進行溝通的過程中保證了機電工程的效果。

1.3 控制施工成本

在高速公路的建設中，機電工程項目需要涉及到許多的方面，特別是在一些大型工程中，由于項目本身存在的復雜性很容易使得項目建設的成本出現增加的情況，如果某一施工環節出現錯誤，還會造成工程出現非必要成本。在機電工程項目中引入BIM技術以后，通過其具有的虛擬施工以及碰撞檢查功能，可以很精確識別出工程中材料的用途以及成本的變動，從而提高了機電工程項目的前期設計，使得工程項目的成本在很大程度上得到控制。

2 BIM技術在機電工程項目管理中的應用

2.1 質量管理

高速公路機電工程主要由供配電及通風照明系統、監控系統、收費系統以及通信系統構成。由于機電工程項目的復雜性使得各個子系統的管理都非常困難，在其中引進BIM技術可以在很大程度上改善項目的管理工作，從而提高了項目的管理質量。通過對BIM技術應用進行分析，其質量管理流程如下。

首先要建設系統的信息化模型。通過對整個項目的信息以及各個子系統進行研究，然后結合設計方案，可以建立完整的BIM系統模型。例如某高速公路機電工程項目在進行監控設計時運用BIM技術進行建模處理，其三維模型如圖1。

第二步：再通過分解成檢測單元，然后對這些單元進行評估，和過去的管理方法相比，引入BIM技術以后可以對大數據單元進行評估，有效避免了過去抽樣檢查出現的小概率情況，從而在很大程度上提高了項目的質量。

圖1 機電工程監控系統三維建模

2.2 成本控制

在高速公路的建設過程中成本控制是最為重要的部分，在保證施工質量的同時，降低建筑成本，可以使得施工單位提升其核心競爭力。在機電工程項目中引入BIM技術主要是通過虛擬技術把設計方案中存在的不科學的情況檢測出來，在前期工作中進行改正，從而有效控制成本。例如，某施工單位在建設高速公路時引入了BIM技術，通過碰撞監測發現在監控系統中一條非常重要的路段出現了監控盲區，相關工作人員及時把這一情況進行上報，設計單位根據實際境況進行改正，從而優化了整條公路的監控系統，避免了施工后再進行修改的情況，為施工單位節約了施工成本。

2.3 施工管理

高速公路在建設過程涉及到的方面非常多，從而使得機電工程項目的施工管理難度非常大，其具體表現在部分重點區域在施工過程中影響的因素比較多，施工單位在建設過程中要考慮的情況比較多，從而增加了工作難度，當引入BIM技術以后可以很好改善這種情況。比如，在進行多工種共同工作時，BIM技術可以進行虛擬工作模型，在前期就設計出工作協調的方案，重新調整各工種之間的工作順序以及配合，然后在實際工作中根據虛擬施工進行工作，從而保證了各工種之間的協調性。在面對重要施工路段時，可以通過BIM技術的可視化技術，通過視頻的方式向工作人員講解施工的順序以及配合情況，從而為后期施工提供可靠的依據。

2.4 施工進度管理

施工進度管理作為項目管理的主要內容之一，其管理效果直接影響著工程的施工周期以及成本。在機電工程管理中引入BIM技術可以在很大程度上縮短施工周期，提升工程進度，其具體表現如下。

第一步：精細化施工進度。在機電工程項目中引入BIM技術可以在很大程度上支持數據系統的建設。通過BIM技術為核心，把項目施工過程中的施工進度方案輸入到數據系統中，提高計算機技術對整個數據進行運算處理，從而形成以日施工進度為基礎、周施工進度為要點的精細化施工管理體系。除此以外，相關工作人員還運用BIM技術的匯總能力把系統定期收到信息進行匯總，然后傳輸到指定位置，便于其他負責人能夠及時了解到施工進度情況。

第二步：施工進度動態控制。在高速公路機電工程項目的施工過程中，相關管理負責人最重要的工作就是運用BIM技術了解項目中各個子系統的工作進度，并且實際施工進度和設計進度進行對比，觀察其有無差別，如果不存在差別，就說明施工進度管理效果達到預期的效果，如果存在差別，就需要相關負責人對實際施工情況進行分析，然后找出產生的原因，進而針對這些原因提出合理的措施，保證施工進度得到最有效的控制。

3 BIM用于高速公路機電工程建設中的構建

3.1 施工模擬，確定位置

在高速公路機電工程建設中，應用BIM技術進行工程設計，可以提取預演施工方案以替代以往采用的方案編制工作，對平面圖標無法明確的問題予以有效解決。設計人員通常會采用靜態和動態兩種方案對施工方案進行模擬，舉例來講，機電工程要進行吊裝施工，需要充分考慮之前的設計內容，并對吊裝機位進行進一步檢查，并通過靜態調整以確定最為合理的機位位置，首先排除在吊裝高度和工作半徑方面存在的不合理問題，并對其他安全隱患進行檢查，及時發現并予以處理。

3.2 仿真建設，有效溝通

在高速公路機電工程建設中，管理人員應對BIM技術構建動態的應用予以重視，對工程地點的工程建設目標方向、地面情況、地理位置等進行考慮，對三維模型設計程序進行設計。在程序設計中，首先設置一些權限到系統中，從而保護施工單位的重要數據內容，并通過賬號密碼登錄的形式對重要數據和應用進行加密。再者，在機電工程應用BIM技術進行設計過程中，分析各方面設計參數后再進行輸入，從而實現可視化三維模型的建立。最后，重視設計工作中對公共交流平臺的建立，在平臺中實現設計人員、施工人員、管理人員之間的信息交流，鼓勵工作人員積極提出建議，從而對程序進行不斷改進。

3.3 監測管理，確保質量

在高速公路機電工程施工監測管理工作中也可以應用BIM技術。管理人員想要對整個高速公路機電工程當前建設情況進行隨時了解就需要應用到BIM技術，通過測試工程施工空間的形態并評估工程的質量，分析各個方面收集到的數據，從而全面評估施工技術的操作工藝、科學性等內容，充分掌握工程施工階段性的成果， 以便進行下一步工作量的規劃與任務的部署。

3.4 結構建設，數據檢測

還可以應用BIM技術在工程結構檢測環節對承載力、穩定性、碰撞等因素進行檢測，實現對結構性能和質量的檢測，避免由于穩定性不足造成結構性能出現問題。舉例來講，在工程結構建設的實際施工中，可以對BIM技術中的revit技術加以運用，檢測工程結構的可持久性和穩定牢固性，并將這些數據應用到模型的構建中，實現結構建設水平的有效提升。

3.5 管理資源

在高速公路機電工程的建設階段，所用到設備種類較多，并且具有不同的性能和復雜多樣的信號，管理起來難度較高。而這些設備信息內容都可以在BIM模型中進行準確的標注，從而有效統計施工各項材料的種類、數量等信息，統一各項參數內容并向采購部門提交，開展后續的設備購置工作，這些數據會為后續材料管理工作中被再次調用。

4 結束語

綜上所述，在高速公路機電工程中運用BIM技術可以在很大程度上提升工程的質量，其實際應用具有非常重要的意義。為了保證BIM技術的應用效果，就需要工作人員在運用過程中結合實際情況，對不同子系統選用合適的功能。隨著科學技術的不斷發展，相關工作人員還應該對BIM技術的應用效果進行總結，從而提高項目管理的質量。本文主要針對BIM技術的應用效果進行分析，重點介紹了其在質量管理、成本管理以及施工管理等方面的作用，以期加深對BIM技術的研究。

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