BIM技術在公路機電工程中的應用

蘇鵬

摘 要：隨著當前信息化的快速發展，在各個建筑工程行業當中對于建筑信息模型的應用非常普遍。在公路發展中，對BIM技術的應用，能夠為項目的落實提供相應的支撐，采用對公路機電工程分析可以發現，工程所涉及到的設備數量較多以及系統的復雜程度較高，這些對于施工會增加很多難度，所以在施工當中就需要加強對于BIM技術的合理應用。

關鍵詞：BIM技術;公路機電工程;應用

一、公路機電工程的特點

首先，由于公路工程機電施工當中所涉及到的范圍比較廣，并且在整個工程當中和設計交底以及設備材料的采購、設備的安裝以及調試等階段。其次，在公路工程機電施工當中，通常對于一些新材料以及新技術和新設備等會應用到。最后，公路機電工程當中的材料以及設備比較多，并且其相應的施工工藝也比較復雜，施工周期也比較短，因此在實際的公路機電工程施工當中就需要加強人力以及物力的投入，在一定意義上對于施工技術人員自身的要求也是非常的高。

二、 BIM技術在公路設計中的應用優勢所在

在公路建設當中，機電工程是其主要的環節之一，其范圍主要包括收費以及監控和通信等多個方面，并且在這當中還有機電安裝以及調試和運行等方面，其所涉及的方面比較多，在整個過程當中呈現相應的繁瑣性以及復雜性，工程量比較大，施工周期也非常長，同時機電工程實際的施工效益對于公路的整體經濟效益有著很大的影響。在實際的工程建設項目當中，這就需要能夠根據實際的要求對于BIM軟件合理選取，并且在此基礎上，可以根據實際的要求對軟件實施再次開發，以此來有效的滿足不同施工要求，現階段，在公路機電工程當中，對于BIM技術的應用其作用主要有以下相關方面：

（一）精確計算，節省支出

在進行公路設計時，應用BIM技術采用平均斷面算法等快速、精確的計算出設計線和原地面之間的土方量。此外，采用BIM技術建造的平臺可以自動生成土方分配圖標，然后確定土方棄土堆和缺失坑的位置。通過在工程中應用BIM技術，設計人員還可以粗略估算工程材料的數量，有效地控制施工和施工的成本，并確保施工的經濟效益。

（二）清晰反映，立體展示

在公路的機電工程設計中，可采用BIM技術下的平臺進行圖像設計，便于設計人員全面掌握公路相關信息，如公路路線、公路四周的環境情況。之后將這些信息通過BIM技術進行簡單3D建模，清晰反映出相關信息。與常規的CAD設計圖紙相比，BIM技術建立的三維模型，圖像更加直觀清晰，設計人員一看就能立馬發現問題的所在點，減少設計偏差，確保設計質量。

（三）調整優化，模擬施工

在進行工程設計時，設計人員要考慮到已完成設計公路的四周環境，坡度是否太大等情況，而設計人員想了解到的這些數據都已經在計算機屏幕上清晰的呈現出來。即便發現之前的設計內容有些地方存在不合理之處，也只需要動動鼠標進行一下修改，確保了工程設計質量。除此之外，設計人員還可進一步模擬出整個施工方案，優化其中的相關工序，提高管理水平。

（四）協調作業，數據共享

在傳統公路設計模型中，每一環節的設計工作都是獨立存在的個體，彼此之間沒有聯系，造成最終的設計方案中存在很多沖突。而應用BIM技術進行工程設計時，將每一個環節的設計內容協調在一起，一同在BIM數據平臺下協同作業，進一步實現數據共享，防止在實際的工程建設中出現問題，有效保障施工進度，為建筑單位節約工程成本。

三、BIM技術在公路機電工程中的應用價值

BIM技術是一項隨著互聯網技術快速發展且逐漸成熟的智能化、信息化、數字化技術。BIM技術是建筑信息模型，主要借助構建三維模型的方式對建筑的物理、功能等以數字化方式表現出來。BIM技術簡單而言就是以信息化模型的方式展現設計、施工等過程，借助這一項技術的應用，可以在設計、施工、管理、運營等過程形成系統化的改進，可以在規劃設計、建造施工、運營維護等過程中，采用3D、4D信息技術實現系統化設計、協調性施工、虛擬性建造以及工程量預算等。在具體應用中，BIM技術的應用價值也非常多，三維模型當中的任何信息都可以實現隨時刪減或編輯，也可以更好地滿足不同參建方的工作需求，為整個機電工程的開展提供可靠的技術支持。例如，在公路機電工程建設中，應用BIM技術不僅可以建立出三維模型，清晰反映出圖像內容，還可讓多名參與者之間展開有效的溝通交流，大大提高工作效率。另外，應用BIM技術所創建的平臺是一個全方位的信息平臺，為參與者提供了溝通交流的渠道。通過所建立的工程模型上的信息數據，及時掌握公路周邊的相關情況，減少設計變更。BIM技術可運用到對公路監控與道路檢測上，發現各環節中存在矛盾的地方，進一步優化設計，減少設計誤差，避免不必要的經濟損失，確保工程設計質量。

四、在公路機電工程中BIM技術的具體應用

（一）設計階段優化設計

在機電系統的設計階段，基于公路主體工程和其他輔助工程的模型，可以進一步具體優化道路機電系統設備的安裝位置和電纜連接路徑。生成準確的相關工程量，并檢查機房和機房，收費廣場，隧道，橋梁，孔等預留管道等相關專業接口是否保留。是否位置空間干擾，是否有系統設計缺失項目等，并進一步優化每個專業設計。

（二）基于現場實際情況優化施工方案

BIM技術用于將系統模型劃分為不同的層以進行打印，并且在辦公室中引導施工現場。但是，當討論或內容的內容發生變化時，有必要重新印刷圖片，這會浪費相關的人力和物力資源。限制BIM技術的優勢，因此移動設備可用于解決此問題，例如將BIM模型導入平板電腦。通過動態實時現場比對，可以直接在現場進行程序討論，實現多專業信息與任意視角的視覺聯動。

（三）組建云平臺工作組，實現模型更新的同步控制

項目的參建單位一般主要有建設單位以及設計單位和監理單位、施工單位，為了確保項目的統一性，各個參建單位需要都能夠受到信息模型的更新信息，這就需要對分布式云平臺技術進行引入，這項技術進行云平臺工作組的組件，在業主對圖紙確認之后，相關的參建技術人員需要對BIM模型有效的更新，同時由云平臺管理人員對數據和人員做好更新，將工程的進度模型進行更新，確保用戶所接受到的信息模型統一，防止產生信息更新的不是很及時以及圖紙錯誤等，同時確保進度信息的顯著，從而能夠對進度實現合理的分析以及控制。

（四）通過BIM技術進行物資設備管理

三維模型可以快速計算工程量，確保材料的精細管理，準確及時地提供數據支持，從而制定有效的設備采購計劃。此外，在機電安裝項目中，BIM3D模型可用于成本管理。更新項目后，技術人員會更改和調整組件參數，工程量將相應更改。因此，基于更新的三維模型實現了項目成本的動態管理。

（五）通過BIM技術進行成本控制

在對于工程項目招投標當中，對于公路機電工程成本預算可以采用BIM技術來有效應用，以此實現對機電工程整體成本有效實現管理。在公路機電工程當中，BIM技術的整個過程管理主要就是技術以及經濟的管理，例如，碰撞檢測以及機電管道線路設計的相關數據支持。在采購當中，需要對施工實施虛擬建造，對材料做好限額領料管理，并且對技術和施工做好交底。除此之外，相應的技術人員采用項目的模型和數據對于生產計劃進行安排，以此確保分包結算工作的合理性。總而言之，對于公路工程機電施工的每一個階段當中，技術人員就需要對于當中的相關施工計劃做好數據的合理采集，數據能夠自動生成報表，采用技術審核之后對信息有效的回饋到建模系統當中。在公路機電項目的BIM技術應用中，項目模型和數據更新過程用于完成完成交付階段的BIM設計。 在進行數據采集和項目文件管理時，可以快速調用結構設計數據，建立項目設計的快速響應機制。

（六）通過BIM技術進行協調性管理

機電工程所涉及的專業內容比較多，這就需要對BIM技術自身的優點和作用合理的呈現出來，以此來對整體實現合理的協調，對各個專業的優點有效的整合，從而為安裝施工奠定良好的基礎。在公路工程機電工程當中，大部分采用的分包模式，對工程整體劃分為多個分包系統，根據其內部的實際聯系性，對BIM技術的模型合理的設置，做好相應的組織結構工作，確保理論和實踐能夠很好的聯系，以此來對工程的整體性要求提升。例如，某省際公路全長126.36km，在該工程某個路段當中為了確保機電工程安裝質量符合要求，實施了對BIM技術的合理應用，在這當中進行專業化的模型設立，對每一項機電設備的內部邏輯關系有效的細分，同時采用BIM技術模型來有效的呈現出來，對于每一個部位的實際安裝要點進行體現出來，以此對各個系統的協調性不斷提升，確保工程整體安裝水平有效提升。

（七） BIM技術在施工重點管控中的應用

BIM技術用于公路機電項目，在協同管理中，建立協作平臺，制定可持續，強大的安裝和施工計劃，并利用通信機制建立完整的BIM技術體系。除設計階段外，整個公路機電工程的BIM建模活動應充分考慮后期施工的應用。 在機電安裝施工前，要做好統一的工作計劃，加強現場檢查工作，做好施工方案的評估工作。在施工前，應安排會議，解決機電安裝的關鍵和難點問題，討論具體的施工細節，協調各部門的工作。在施工期間，技術人員可以使用智能建模來設置參數并由各種專業人員繪制管道。 加強對管道碰撞的檢測，確定各專業管道系統施工質量的綜合分析，并采用BIM技術提高施工材料的利用率。 保證施工作業區域的系統平衡等。 所有施工的實際過程應使用BIM技術及時協調和更新項目模型和數據，然后使用更新的模型和數據來管理，分析和控制項目建設。

參考文獻：

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