BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程中的應(yīng)用

李愛龍

摘 要：現(xiàn)如今，我國高速公路的發(fā)展非常迅速，發(fā)展成果令人可喜。然而，BIM技術(shù)的出現(xiàn)更為公路事業(yè)注入了新鮮的血液。從設(shè)計(jì)質(zhì)量、施工速度、施工協(xié)調(diào)、施工成本以及運(yùn)營管理等方面BIM技術(shù)正在實(shí)現(xiàn)建造更優(yōu)越的公路設(shè)施。本文將BIM技術(shù)的管理優(yōu)勢、應(yīng)用方法、未來趨勢等，融入到高速公路機(jī)電工程的施工中進(jìn)行分析，并指明了高速公路機(jī)電工程施工期間應(yīng)用BIM技術(shù)的系統(tǒng)流程、技術(shù)需求和應(yīng)用措施，希望能夠?yàn)楦咚俟窓C(jī)電工程實(shí)施BIM技術(shù)的現(xiàn)代化施工發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);高速公路;新思路

本文研究分為三個(gè)部分，課題首先分析了BIM技術(shù)的概念與特點(diǎn)，其次，對BIM技術(shù)的可視化設(shè)計(jì)、干涉監(jiān)測和工程模擬、工程深度設(shè)計(jì)和資源、成本、進(jìn)度的管理以及BIM技術(shù)的偏差和職能管理等方面的優(yōu)勢進(jìn)行了分析;再次，提出了BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程施工中的溝通、技術(shù)、安全、成本以及管理等方面的應(yīng)用。旨在為我國基于BIM技術(shù)的高速公路機(jī)電工程的現(xiàn)代化發(fā)展提供一些思路。

一、BIM技術(shù)的概念以及特點(diǎn)

BIM技術(shù)也就是建筑信息模型技術(shù)，主要是通過數(shù)據(jù)采集等等方式來將建筑的未來實(shí)際圖景與建設(shè)方向進(jìn)行展示。在建設(shè)的過程中通過BIM技術(shù)能夠有效的在設(shè)計(jì)階段將各項(xiàng)數(shù)據(jù)以及各種問題都集中起來進(jìn)行解決，不僅僅能夠控制項(xiàng)目過程中的成本，同時(shí)也能將建設(shè)過程中的各個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行整合，避免后期沖突造成返工。BIM技術(shù)一般來說分為三部分，首先是使用數(shù)字化模型來將設(shè)計(jì)方向和設(shè)計(jì)目的進(jìn)行展示，讓建筑在建設(shè)結(jié)束后的物理場景與實(shí)際功能展現(xiàn)出來。除此之外，BIM技術(shù)最重要的就是在設(shè)計(jì)過程中的信息共享功能，無論是項(xiàng)目中的哪個(gè)部分，都能夠在整體規(guī)劃中找到自己的負(fù)責(zé)方向，從而進(jìn)行調(diào)整，做到更好的一體化建設(shè)。

BIM技術(shù)主要有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：首先是3D參數(shù)化，施工過程中使用BIM技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)制作成為3D模型，同時(shí)BIM技術(shù)還能夠?qū)?D模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算與測試。其次是信息化的特點(diǎn)，作為傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)軟件的替代品，BIM技術(shù)中充分的運(yùn)用了信息化技術(shù)，能夠?qū)φw高速公路進(jìn)行整體化的設(shè)計(jì)與細(xì)節(jié)化的展示。再次則是BIM技術(shù)中具有其他技術(shù)沒有的完整性，使用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，可以將其他道路與高速公路的具體接軌情況進(jìn)行展示。最后則是BIM技術(shù)擁有更好的開放交互性，使用BIM技術(shù)來對公路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，BIM技術(shù)中的數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)與其他工程實(shí)際軟件數(shù)據(jù)進(jìn)行互相導(dǎo)入。但是這項(xiàng)功能要求數(shù)據(jù)的類型屬于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，而非特殊的獨(dú)特?cái)?shù)據(jù)。

二、BIM技術(shù)實(shí)施

要實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程管理的應(yīng)用也并不簡單。而且，任何技術(shù)的興起都留不開許許多多的專家、專業(yè)人士付之努力，BIM技術(shù)的應(yīng)用具有大量BIM建模工作，需要專業(yè)的工作人員將大量的數(shù)據(jù)剪輯到工程應(yīng)用軟件中，從而實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的實(shí)施工作。

（一）BIM可視顯示設(shè)計(jì)

準(zhǔn)確、全面的項(xiàng)目數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)可視顯示的前提，在這一前提下的BIM建模能夠幫助項(xiàng)目管理者直接了解工程的布局情況，校檢項(xiàng)目實(shí)施的可行性，能夠更早的發(fā)現(xiàn)工程問題，及時(shí)處理并驗(yàn)證工程計(jì)劃。BIM可視顯示設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用BIM技術(shù)的先決條件，也是關(guān)鍵之一。

（二）BIM干涉監(jiān)測和及工程模擬

把創(chuàng)建的所有項(xiàng)目BIM模型包括道路、隧道、機(jī)電設(shè)備等等，編輯到工程模擬軟件檢測線纜路由以及設(shè)備控制范圍干涉，實(shí)施設(shè)備定位監(jiān)測和精確分析的工作，并模擬相關(guān)標(biāo)段設(shè)備之間的關(guān)系。如此便能夠盡早提前發(fā)現(xiàn)后期管理中的不足，減少或優(yōu)化工程變更，科學(xué)的調(diào)配資源，優(yōu)化工程方案。

（三）BIM工程深度設(shè)計(jì)

深度設(shè)計(jì)工程BIM模型（如道路、隧道、橋梁、建筑、機(jī)電設(shè)備等），是應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行工程管理的主要體現(xiàn)。其主要工作有兩項(xiàng)：第一，根據(jù)數(shù)據(jù)要求創(chuàng)建模型，再編輯到BIM系統(tǒng)開展優(yōu)化設(shè)計(jì);第二，按照測試結(jié)果，調(diào)整并改進(jìn)BIM建模的相關(guān)設(shè)備管線。各項(xiàng)目的專業(yè)工作人員深化圖紙的設(shè)計(jì)，并創(chuàng)建BIM三維模型，根據(jù)軟件標(biāo)準(zhǔn)定義道路和設(shè)備數(shù)據(jù)，包括每項(xiàng)工程的尺寸、功能、型號(hào)、材料等完整的參數(shù)。創(chuàng)建成為各道路設(shè)備的3D數(shù)據(jù)模型，利用專用瀏覽器對設(shè)備模型實(shí)施分類、組織以及關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用3D多視覺瀏覽整體項(xiàng)目。將每個(gè)子項(xiàng)目的分部工程信息實(shí)施創(chuàng)建、編輯與擴(kuò)展，并將項(xiàng)目屬性（如項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量、安全、成本等）和相應(yīng)的模型相關(guān)聯(lián)。

（四）施工資源管理

針對工程進(jìn)行的每個(gè)階段，將設(shè)備、工作人員以及其他資源和物資實(shí)施調(diào)撥管理。應(yīng)用BIM系統(tǒng)根據(jù)工程進(jìn)度編輯成設(shè)備調(diào)撥表，工程管理者可根據(jù)調(diào)撥表和施工進(jìn)度規(guī)劃好物料到貨時(shí)間，并提交采購部實(shí)施訂購。此外，為了對物資的管理進(jìn)行控制，項(xiàng)目部可開展限額領(lǐng)取材料，BIM系統(tǒng)可以自動(dòng)生成物料配置單，施工隊(duì)根據(jù)物料配置單進(jìn)行物料的發(fā)放和領(lǐng)取。

（五）工程進(jìn)度管理

利用BIM系統(tǒng)集成進(jìn)度計(jì)劃數(shù)據(jù)以及BIM模型，使得相關(guān)人士利用至關(guān)且易于理解三維模型的特征來模擬BIM虛擬環(huán)境中的項(xiàng)目施工，并分析其安全性、功能和空間，優(yōu)化、完善工程組織的計(jì)劃方案。同時(shí)，能夠確保工程進(jìn)度信息、計(jì)劃進(jìn)度CPI和實(shí)際進(jìn)度API偏差等方面的實(shí)施查詢，并可根據(jù)需要生成各種報(bào)表。按不同的時(shí)間段檢查項(xiàng)目施工進(jìn)度，研究分析各時(shí)間段方案的施工缺陷，以實(shí)現(xiàn)最佳的施工管理效益。全面優(yōu)化施工的進(jìn)度，從而促進(jìn)降低施工成本。

（六）施工偏差分析

按照高速公路機(jī)電工程管理特點(diǎn)和要求，根據(jù)BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，聘請職業(yè)軟件企業(yè)為施工管理系統(tǒng)實(shí)施系統(tǒng)的再開發(fā)，實(shí)現(xiàn)基于BIM技術(shù)動(dòng)態(tài)現(xiàn)場施工管理系統(tǒng)的搭建，通過動(dòng)態(tài)的對比每個(gè)子項(xiàng)目工程的實(shí)際和預(yù)計(jì)的進(jìn)展，為施工中的偏差與沖突分析進(jìn)行預(yù)警;設(shè)定時(shí)間段分析工程量、工程資料和成本，進(jìn)行資源消耗量的分析和預(yù)警;對比計(jì)劃進(jìn)度工程價(jià)值和實(shí)際進(jìn)度，分析每個(gè)節(jié)點(diǎn)成本偏差與影響因素。