李月鵬

摘 ?要：高速公路機電工程具備管線鋪設(shè)復(fù)雜、設(shè)備種類多的特點，需要各參建方協(xié)同作業(yè)，減少各專業(yè)的施工沖突，才能保證機電工程施工質(zhì)量。通過把BIM技術(shù)引入高速公路機電工程中，可以全過程、全方位、動態(tài)監(jiān)管項目建造過程，通過模型和數(shù)據(jù)，利用BIM技術(shù)的特點，最大程度發(fā)揮項目的信息價值，從而促進我國高速公路工程的進一步發(fā)展。本文就此展開了相關(guān)探究。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);高速公路;機電工程

1BIM在高速公路機電工程中的特點及作用

1.1BIM的特點分析

1.1.1可視化

可視化的實際應(yīng)用在建筑行業(yè)中起著非常重要的作用。BIM所提及的可視化是一種可視化圖形，可以形成人與人之間的互動和反饋，因為整個過程是可視化的，視覺效果不僅可以通過效果圖顯示和報告，更重要的是，在項目設(shè)計、施工和運營過程中的溝通、討論和決策都是以視覺狀態(tài)進行的。

1.1.2協(xié)調(diào)性

協(xié)調(diào)是建筑行業(yè)的重點內(nèi)容，建設(shè)單位、業(yè)主、設(shè)計單位都在做協(xié)調(diào)配合的工作。一旦企業(yè)項目的實施發(fā)展過程中遇到了問題，就要將各有關(guān)人士召集起來開協(xié)調(diào)會，尋找各個施工安全問題可能發(fā)生的原因及解決辦法。然后作出變更，采取相應(yīng)補救措施來解決這些問題。

1.1.3模擬性

在設(shè)計發(fā)展階段，BIM可以對設(shè)計上需要施工部位進行模擬實驗。比如：節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱傳導(dǎo)模擬等。4D模擬（三維模型加項目開發(fā)時間）可在招投標(biāo)和施工階段進行，即根據(jù)施工組織設(shè)計進行模擬實際施工，從而確定合理的施工方案，指導(dǎo)施工。同時，可以進行5D模擬（基于4D模型加成本控制），實現(xiàn)成本控制。

1.1.4優(yōu)化性

事實上整個系統(tǒng)設(shè)計、施工、運營的過程就是一個企業(yè)不斷進行優(yōu)化的過程。當(dāng)然優(yōu)化和BIM也不存在實質(zhì)性的必然聯(lián)系，但在BIM的基礎(chǔ)上可以做更好的優(yōu)化。優(yōu)化受3個因素的制約：信息、復(fù)雜性和時間。復(fù)雜程度較高時，參與管理的工作人員本身的能力無法掌握所有的信息，必須借助相關(guān)的科學(xué)研究技術(shù)和設(shè)備的幫助。

1.1.5可出圖性

BIM模型不僅可以繪制常規(guī)的建筑設(shè)計圖和構(gòu)件工藝圖，而且可以直觀地顯示、協(xié)調(diào)、模擬和優(yōu)化建筑，并發(fā)布專業(yè)圖紙和深化圖紙，使工程表達更加詳細(xì)直觀。

1.2BIM的作用

BIM技術(shù)對業(yè)主企業(yè)而言，因可明確自己預(yù)先通過了解并檢視工作成果，是一個有吸引力的工具，因為它的潛力超出了以舊技術(shù)研究工具可以進行發(fā)展規(guī)劃和設(shè)計時的窠臼[1]。如果實施有效，BIM可以在整個建筑生命周期內(nèi)節(jié)省大量成本。通過促進運營商之間的合作和知識共享，它可以在施工開始前生成更準(zhǔn)確的成本估計。在施工期間，透過3D模型分析及其相關(guān)信息技術(shù)確實、隨時進行溝通，可以通過模型最大限度地減少返工及資源浪費。

2BIM技術(shù)在高速公路機電工程中的應(yīng)用

2.1BIM機電工程深化設(shè)計

高速公路機電工程的三維模型包含設(shè)備、道路、隧道等數(shù)字信息，這些數(shù)據(jù)是運用BIM進行施工管理的基礎(chǔ)。①根據(jù)要求創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型，并開展優(yōu)化設(shè)計;②依據(jù)監(jiān)測模擬的結(jié)果更改、優(yōu)化BIM設(shè)計中的相關(guān)設(shè)備管線。各專業(yè)設(shè)計人員在進行圖紙深化設(shè)計時，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定義設(shè)備、道路、隧道等內(nèi)容數(shù)據(jù)，包括尺寸、功能、型號、材料等完整參數(shù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息創(chuàng)建包含各道路設(shè)備信息的3D數(shù)據(jù)模型，并對設(shè)備模型實施分類、組織以及關(guān)聯(lián)工作。

2.2施工資源管理

針對高速公路機電工程施工的各階段特點，將設(shè)備、工作人員以及其他資源和物資實施調(diào)撥管理。應(yīng)用BIM系統(tǒng)根據(jù)工程進度編輯成設(shè)備調(diào)撥表，工程管理者可根據(jù)調(diào)撥表和施工進度規(guī)劃好物料到貨時間，并提交采購部實施訂購。此外，對物資的管理進行控制，項目部可開展限額領(lǐng)取材料，BIM系統(tǒng)可以自動生成物料配置單，施工工人根據(jù)物料配置單進行物料的發(fā)放和領(lǐng)取。

2.3質(zhì)量控制

2.3.1碰撞檢測

應(yīng)用BIM技術(shù)的三維模型視圖功能，快速準(zhǔn)確檢測出構(gòu)件是否存在碰撞，并在檢測后生成沖突報告，直觀顯示發(fā)生沖突的位置，以便于對機電工程設(shè)計方案進行調(diào)整。

2.3.2綜合管線優(yōu)化

管線優(yōu)化必須按照機電安裝各專業(yè)的設(shè)計規(guī)范要求，遵循合理避讓與排布的原則對不同系統(tǒng)及其內(nèi)部構(gòu)件之間的距離關(guān)系進行調(diào)整。常見的綜合管線優(yōu)化情形如下：（1）管線線路、標(biāo)高發(fā)生沖突時進行調(diào)整優(yōu)化。（2）在有限空間管線分布不合理，即部分空間區(qū)域過于密集或分散時進行調(diào)整優(yōu)化。（3）機電系統(tǒng)管線存在相互干擾時，如強、弱電纜橋架的相距較近時需要調(diào)整優(yōu)化[2]。（4）管線分布密集時需要用組合支架進行分層排布，以保證管線正常使用，節(jié)省空間。（5）工程現(xiàn)場的施工工藝、安裝順序?qū)C電設(shè)備管線的部分情況造成影響時需要進行優(yōu)化調(diào)整。

2.4進度控制

2.4.1施工模擬

（1）機電工程施工進度經(jīng)常會受到場地布局、管線排布、安裝順序、安裝方法等方面的因素影響，造成實際進度與進度計劃偏差。利用BIM技術(shù)能夠減少上述問題的發(fā)生，通過在施工前多次模擬施工流程，能夠使各專業(yè)直觀看到機電安裝效果[3]。（2）在技術(shù)交底中，可以組織施工方觀看施工模擬圖，提前告知施工現(xiàn)場存在的安全隱患和注意事項，提高施工效率。BIM平臺能夠提供機電工程施工模擬圖，讓現(xiàn)場管理人員掌握各個施工節(jié)點的進度情況，并將實際進度與計劃進度進行對比，實現(xiàn)對施工進度計劃的動態(tài)控制。

2.4.2工期優(yōu)化

在BIM平臺中錄入了機電工程計劃開始與完成、實際開始與完成等參數(shù)，使項目部能夠在工期范圍內(nèi)查詢每個時間節(jié)點對應(yīng)的工程量情況，便于制定合理可控的每天、每周、每月的施工進度計劃，根據(jù)進度計劃優(yōu)化資源供給，減少施工延誤的可能性。

2.5成本控制

2.5.1工程量查詢

利用BIM平臺集成MEP模型、進度和成本的數(shù)據(jù)，以時間為參照軸建立起構(gòu)件信息與成本數(shù)據(jù)的關(guān)系，使承建方能夠?qū)崟r動態(tài)查詢實際工程量[4]。在工程量查詢中，可自定義查詢關(guān)鍵條件，如時間、進度、構(gòu)件類型、規(guī)格型號等，BIM平臺可以根據(jù)查詢條件自動計算和導(dǎo)出工程量信息，增強成本數(shù)據(jù)的可追溯性。

2.3.2資源控制

（1）在BIM平臺中，可以對任意時間段的人工、材料、機械的消耗量與計劃成本進行分析，以可視化的資源曲線圖展現(xiàn)出來，使項目部能夠直觀獲取材料的消耗量信息，對材料消耗量的變化趨勢進行分析判斷，為資源控制提供決策依據(jù)[5]。（2）BIM平臺要提供精細(xì)化的查詢功能，對某個時間段的人、料、機消耗量進行查詢，將其與預(yù)算進行對比分析，確定成本執(zhí)行偏差，并生成資金曲線圖，使項目部了解實際成本與預(yù)算成本之間的偏離情況，為制定成本糾偏措施提供依據(jù)。

結(jié)束語：

總之，在高速公路機電工程施工中，BIM技術(shù)不但能提高整個項目的精細(xì)化、系統(tǒng)化管理水平，還可提高施工建造關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用水平，保證高速公路機電工程的管理效率、建設(shè)質(zhì)量，需要引起足夠的重視。

參考文獻：

[1]李愛龍.BIM技術(shù)在高速公路機電工程中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2020（31）：96-97.

[2]金海波.BIM技術(shù)在高速公路機電工程項目管理中的應(yīng)用[J].交通世界，2019（23）：175-176.

[3]李貴文.BIM技術(shù)在高速公路機電工程中的應(yīng)用[J].交通世界，2019（21）：142-143+151.

[4]張志寧.BIM技術(shù)在高速公路機電工程中的應(yīng)用分析[J].數(shù)字通信世界，2019（02）：224+275.

[5]張麗.BIM技術(shù)在高速公路機電工程項目管理中的應(yīng)用[J].交通世界，2018（08）：139-140.