高速公路機(jī)電工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用

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摘要：針對高速公路機(jī)電工程項目中運(yùn)用bim技術(shù)進(jìn)行分析，然后從質(zhì)量管理、成本管理以及施工管理等方面進(jìn)行詳細(xì)的敘述，同時對其出現(xiàn)的問題提出合理措施，保證BIM技術(shù)在運(yùn)用時能夠達(dá)到預(yù)期的效果，從而為高速公路機(jī)電工程的施工質(zhì)量提供可靠依據(jù)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；高速公路；機(jī)電工程；分析

前言

為了滿足高速公路的建設(shè)需求，把BIM技術(shù)引入到機(jī)電工程中，可以在動態(tài)方面管理整個施工過程，從而提升工程的工作效率。本文結(jié)合實(shí)際情況對BIM技術(shù)的應(yīng)用價值以及應(yīng)用方面進(jìn)行詳細(xì)的分析，期望提高對BIM技術(shù)應(yīng)用的了解。BIM（BuildingInformationModel）技術(shù)主要是根據(jù)工程項目的詳細(xì)數(shù)據(jù)建立三維建筑模型，這種模型可以直觀表現(xiàn)出整個項目從規(guī)劃到后期服務(wù)的詳細(xì)信息，從而為施工單位提供可靠的依據(jù)。在機(jī)電工程中運(yùn)用BIM技術(shù)的主要目標(biāo)是完善工程項目的全過程，保證整個過程能夠被統(tǒng)一規(guī)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(shè)的同時，減少項目交接過程中出現(xiàn)的糾紛問題。除此以外，BIM技術(shù)還運(yùn)用了數(shù)字信息建模技術(shù)，在建設(shè)三維模型時可以直觀地表現(xiàn)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(shè)的結(jié)果。所以BIM技術(shù)不但能夠提升高速公路建設(shè)的協(xié)調(diào)性，還可以通過動態(tài)數(shù)據(jù)為工程的各個階段提供參考依據(jù)，從而為后期的工程提供準(zhǔn)確的工程數(shù)據(jù)。

1BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1控制設(shè)計變更

在高速公路中機(jī)電工程項目需要進(jìn)行的工作非常復(fù)雜，工作難度相對較大，這些情況會使得機(jī)電工程如果出現(xiàn)錯誤，或者是設(shè)計方案與施工情況不符，出現(xiàn)設(shè)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(jī)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(jī)電工程項目中引入BIM技術(shù)后，相關(guān)工作人員可以通過模擬實(shí)驗(yàn)，在第一時間發(fā)現(xiàn)機(jī)電工程項目中存在的問題，并進(jìn)行及時的改正，在前期設(shè)計階段消除設(shè)計變更發(fā)生的概率，這一優(yōu)點(diǎn)是機(jī)電工程項目引入BIM技術(shù)非常重要的原因。

1.2促進(jìn)信息分享

在進(jìn)行高速公路建設(shè)過程中，機(jī)電工程項目需要多個參與者共同進(jìn)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(shè)計方案。在過去的機(jī)電工程項目中，各個參與者因?yàn)樾畔⒐蚕聿环奖慊蛘呤菬o法直接溝通，使得項目很難整合各方意見，從而為工程的設(shè)計造成一定程度上的不便。在機(jī)電工程項目中引入BIM技術(shù)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(shù)為核心，構(gòu)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(guān)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(jī)電工程項目中需要的信息，在與各方進(jìn)行溝通的過程中保證了機(jī)電工程的效果。

1.3控制施工成本

在高速公路的建設(shè)中，機(jī)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(fù)雜性很容易使得項目建設(shè)的成本出現(xiàn)增加的情況，如果某一施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤，還會造成工程出現(xiàn)非必要成本。在機(jī)電工程項目中引入BIM技術(shù)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(jī)電工程項目的前期設(shè)計，使得工程項目的成本在很大程度上得到控制。

2BIM技術(shù)在機(jī)電工程項目管理中的應(yīng)用

2.1質(zhì)量管理

高速公路機(jī)電工程主要由供配電及通風(fēng)照明系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)構(gòu)成。由于機(jī)電工程項目的復(fù)雜性使得各個子系統(tǒng)的管理都非常困難，在其中引進(jìn)BIM技術(shù)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(zhì)量。通過對BIM技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，其質(zhì)量管理流程如下。首先要建設(shè)系統(tǒng)的信息化模型。通過對整個項目的信息以及各個子系統(tǒng)進(jìn)行研究，然后結(jié)合設(shè)計方案，可以建立完整的BIM系統(tǒng)模型。例如某高速公路機(jī)電工程項目在進(jìn)行監(jiān)控設(shè)計時運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)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(jìn)行評估，和過去的管理方法相比，引入BIM技術(shù)以后可以對大數(shù)據(jù)單元進(jìn)行評估，有效避免了過去抽樣檢查出現(xiàn)的小概率情況，從而在很大程度上提高了項目的質(zhì)量。

2.2成本控制

在高速公路的建設(shè)過程中成本控制是最為重要的部分，在保證施工質(zhì)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(jī)電工程項目中引入BIM技術(shù)主要是通過虛擬技術(shù)把設(shè)計方案中存在的不科學(xué)的情況檢測出來，在前期工作中進(jìn)行改正，從而有效控制成本。例如，某施工單位在建設(shè)高速公路時引入了BIM技術(shù)，通過碰撞監(jiān)測發(fā)現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)中一條非常重要的路段出現(xiàn)了監(jiān)控盲區(qū)，相關(guān)工作人員及時把這一情況進(jìn)行上報，設(shè)計單位根據(jù)實(shí)際境況進(jìn)行改正，從而優(yōu)化了整條公路的監(jiān)控系統(tǒng)，避免了施工后再進(jìn)行修改的情況，為施工單位節(jié)約了施工成本。

2.3施工管理

高速公路在建設(shè)過程涉及到的方面非常多，從而使得機(jī)電工程項目的施工管理難度非常大，其具體表現(xiàn)在部分重點(diǎn)區(qū)域在施工過程中影響的因素比較多，施工單位在建設(shè)過程中要考慮的情況比較多，從而增加了工作難度，當(dāng)引入BIM技術(shù)以后可以很好改善這種情況。比如，在進(jìn)行多工種共同工作時，BIM技術(shù)可以進(jìn)行虛擬工作模型，在前期就設(shè)計出工作協(xié)調(diào)的方案，重新調(diào)整各工種之間的工作順序以及配合，然后在實(shí)際工作中根據(jù)虛擬施工進(jìn)行工作，從而保證了各工種之間的協(xié)調(diào)性。在面對重要施工路段時，可以通過BIM技術(shù)的可視化技術(shù)，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(jù)。

2.4施工進(jìn)度管理

施工進(jìn)度管理作為項目管理的主要內(nèi)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(jī)電工程管理中引入BIM技術(shù)可以在很大程度上縮短施工周期，提升工程進(jìn)度，其具體表現(xiàn)如下。第一步：精細(xì)化施工進(jìn)度。在機(jī)電工程項目中引入BIM技術(shù)可以在很大程度上支持?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)的建設(shè)。通過BIM技術(shù)為核心，把項目施工過程中的施工進(jìn)度方案輸入到數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，提高計算機(jī)技術(shù)對整個數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，從而形成以日施工進(jìn)度為基礎(chǔ)、周施工進(jìn)度為要點(diǎn)的精細(xì)化施工管理體系。除此以外，相關(guān)工作人員還運(yùn)用BIM技術(shù)的匯總能力把系統(tǒng)定期收到信息進(jìn)行匯總，然后傳輸?shù)街付ㄎ恢?，便于其他?fù)責(zé)人能夠及時了解到施工進(jìn)度情況。第二步：施工進(jìn)度動態(tài)控制。在高速公路機(jī)電工程項目的施工過程中，相關(guān)管理負(fù)責(zé)人最重要的工作就是運(yùn)用BIM技術(shù)了解項目中各個子系統(tǒng)的工作進(jìn)度，并且實(shí)際施工進(jìn)度和設(shè)計進(jìn)度進(jìn)行對比，觀察其有無差別，如果不存在差別，就說明施工進(jìn)度管理效果達(dá)到預(yù)期的效果，如果存在差別，就需要相關(guān)負(fù)責(zé)人對實(shí)際施工情況進(jìn)行分析，然后找出產(chǎn)生的原因，進(jìn)而針對這些原因提出合理的措施，保證施工進(jìn)度得到最有效的控制。

3BIM用于高速公路機(jī)電工程建設(shè)中的構(gòu)建

3.1施工模擬，確定位置

在高速公路機(jī)電工程建設(shè)中，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計，可以提取預(yù)演施工方案以替代以往采用的方案編制工作，對平面圖標(biāo)無法明確的問題予以有效解決。設(shè)計人員通常會采用靜態(tài)和動態(tài)兩種方案對施工方案進(jìn)行模擬，舉例來講，機(jī)電工程要進(jìn)行吊裝施工，需要充分考慮之前的設(shè)計內(nèi)容，并對吊裝機(jī)位進(jìn)行進(jìn)一步檢查，并通過靜態(tài)調(diào)整以確定最為合理的機(jī)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(jìn)行檢查，及時發(fā)現(xiàn)并予以處理。

3.2仿真建設(shè)，有效溝通

在高速公路機(jī)電工程建設(shè)中，管理人員應(yīng)對BIM技術(shù)構(gòu)建動態(tài)的應(yīng)用予以重視，對工程地點(diǎn)的工程建設(shè)目標(biāo)方向、地面情況、地理位置等進(jìn)行考慮，對三維模型設(shè)計程序進(jìn)行設(shè)計。在程序設(shè)計中，首先設(shè)置一些權(quán)限到系統(tǒng)中，從而保護(hù)施工單位的重要數(shù)據(jù)內(nèi)容，并通過賬號密碼登錄的形式對重要數(shù)據(jù)和應(yīng)用進(jìn)行加密。再者，在機(jī)電工程應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計過程中，分析各方面設(shè)計參數(shù)后再進(jìn)行輸入，從而實(shí)現(xiàn)可視化三維模型的建立。最后，重視設(shè)計工作中對公共交流平臺的建立，在平臺中實(shí)現(xiàn)設(shè)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(jìn)行不斷改進(jìn)。

3.3監(jiān)測管理，確保質(zhì)量

在高速公路機(jī)電工程施工監(jiān)測管理工作中也可以應(yīng)用BIM技術(shù)。管理人員想要對整個高速公路機(jī)電工程當(dāng)前建設(shè)情況進(jìn)行隨時了解就需要應(yīng)用到BIM技術(shù)，通過測試工程施工空間的形態(tài)并評估工程的質(zhì)量，分析各個方面收集到的數(shù)據(jù)，從而全面評估施工技術(shù)的操作工藝、科學(xué)性等內(nèi)容，充分掌握工程施工階段性的成果，以便進(jìn)行下一步工作量的規(guī)劃與任務(wù)的部署。

3.4結(jié)構(gòu)建設(shè)，數(shù)據(jù)檢測

還可以應(yīng)用BIM技術(shù)在工程結(jié)構(gòu)檢測環(huán)節(jié)對承載力、穩(wěn)定性、碰撞等因素進(jìn)行檢測，實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)性能和質(zhì)量的檢測，避免由于穩(wěn)定性不足造成結(jié)構(gòu)性能出現(xiàn)問題。舉例來講，在工程結(jié)構(gòu)建設(shè)的實(shí)際施工中，可以對BIM技術(shù)中的revit技術(shù)加以運(yùn)用，檢測工程結(jié)構(gòu)的可持久性和穩(wěn)定牢固性，并將這些數(shù)據(jù)應(yīng)用到模型的構(gòu)建中，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)建設(shè)水平的有效提升。

3.5管理資源

在高速公路機(jī)電工程的建設(shè)階段，所用到設(shè)備種類較多，并且具有不同的性能和復(fù)雜多樣的信號，管理起來難度較高。而這些設(shè)備信息內(nèi)容都可以在BIM模型中進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)注，從而有效統(tǒng)計施工各項材料的種類、數(shù)量等信息，統(tǒng)一各項參數(shù)內(nèi)容并向采購部門提交，開展后續(xù)的設(shè)備購置工作，這些數(shù)據(jù)會為后續(xù)材料管理工作中被再次調(diào)用。

4結(jié)束語

綜上所述，在高速公路機(jī)電工程中運(yùn)用BIM技術(shù)可以在很大程度上提升工程的質(zhì)量，其實(shí)際應(yīng)用具有非常重要的意義。為了保證BIM技術(shù)的應(yīng)用效果，就需要工作人員在運(yùn)用過程中結(jié)合實(shí)際情況，對不同子系統(tǒng)選用合適的功能。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)工作人員還應(yīng)該對BIM技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行總結(jié)，從而提高項目管理的質(zhì)量。本文主要針對BIM技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行分析，重點(diǎn)介紹了其在質(zhì)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(shù)的研究。

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作者：戴鵬騰 單位：四川路橋建設(shè)集團(tuán)交通工程有限公司