BIM技术在公路机电工程中的应用

苏鹏

摘 要：随着当前信息化的快速发展，在各个建筑工程行业当中对于建筑信息模型的应用非常普遍。在公路发展中，对BIM技术的应用，能够为项目的落实提供相应的支撑，采用对公路机电工程分析可以发现，工程所涉及到的设备数量较多以及系统的复杂程度较高，这些对于施工会增加很多难度，所以在施工当中就需要加强对于BIM技术的合理应用。

关键词：BIM技术;公路机电工程;应用

一、公路机电工程的特点

首先，由于公路工程机电施工当中所涉及到的范围比较广，并且在整个工程当中和设计交底以及设备材料的采购、设备的安装以及调试等阶段。其次，在公路工程机电施工当中，通常对于一些新材料以及新技术和新设备等会应用到。最后，公路机电工程当中的材料以及设备比较多，并且其相应的施工工艺也比较复杂，施工周期也比较短，因此在实际的公路机电工程施工当中就需要加强人力以及物力的投入，在一定意义上对于施工技术人员自身的要求也是非常的高。

二、 BIM技术在公路设计中的应用优势所在

在公路建设当中，机电工程是其主要的环节之一，其范围主要包括收费以及监控和通信等多个方面，并且在这当中还有机电安装以及调试和运行等方面，其所涉及的方面比较多，在整个过程当中呈现相应的繁琐性以及复杂性，工程量比较大，施工周期也非常长，同时机电工程实际的施工效益对于公路的整体经济效益有着很大的影响。在实际的工程建设项目当中，这就需要能够根据实际的要求对于BIM软件合理选取，并且在此基础上，可以根据实际的要求对软件实施再次开发，以此来有效的满足不同施工要求，现阶段，在公路机电工程当中，对于BIM技术的应用其作用主要有以下相关方面：

（一）精确计算，节省支出

在进行公路设计时，应用BIM技术采用平均断面算法等快速、精确的计算出设计线和原地面之间的土方量。此外，采用BIM技术建造的平台可以自动生成土方分配图标，然后确定土方弃土堆和缺失坑的位置。通过在工程中应用BIM技术，设计人员还可以粗略估算工程材料的数量，有效地控制施工和施工的成本，并确保施工的经济效益。

（二）清晰反映，立体展示

在公路的机电工程设计中，可采用BIM技术下的平台进行图像设计，便于设计人员全面掌握公路相关信息，如公路路线、公路四周的环境情况。之后将这些信息通过BIM技术进行简单3D建模，清晰反映出相关信息。与常规的CAD设计图纸相比，BIM技术建立的三维模型，图像更加直观清晰，设计人员一看就能立马发现问题的所在点，减少设计偏差，确保设计质量。

（三）调整优化，模拟施工

在进行工程设计时，设计人员要考虑到已完成设计公路的四周环境，坡度是否太大等情况，而设计人员想了解到的这些数据都已经在计算机屏幕上清晰的呈现出来。即便发现之前的设计内容有些地方存在不合理之处，也只需要动动鼠标进行一下修改，确保了工程设计质量。除此之外，设计人员还可进一步模拟出整个施工方案，优化其中的相关工序，提高管理水平。

（四）协调作业，数据共享

在传统公路设计模型中，每一环节的设计工作都是独立存在的个体，彼此之间没有联系，造成最终的设计方案中存在很多冲突。而应用BIM技术进行工程设计时，将每一个环节的设计内容协调在一起，一同在BIM数据平台下协同作业，进一步实现数据共享，防止在实际的工程建设中出现问题，有效保障施工进度，为建筑单位节约工程成本。

三、BIM技术在公路机电工程中的应用价值

BIM技术是一项随着互联网技术快速发展且逐渐成熟的智能化、信息化、数字化技术。BIM技术是建筑信息模型，主要借助构建三维模型的方式对建筑的物理、功能等以数字化方式表现出来。BIM技术简单而言就是以信息化模型的方式展现设计、施工等过程，借助这一项技术的应用，可以在设计、施工、管理、运营等过程形成系统化的改进，可以在规划设计、建造施工、运营维护等过程中，采用3D、4D信息技术实现系统化设计、协调性施工、虚拟性建造以及工程量预算等。在具体应用中，BIM技术的应用价值也非常多，三维模型当中的任何信息都可以实现随时删减或编辑，也可以更好地满足不同参建方的工作需求，为整个机电工程的开展提供可靠的技术支持。例如，在公路机电工程建设中，应用BIM技术不仅可以建立出三维模型，清晰反映出图像内容，还可让多名参与者之间展开有效的沟通交流，大大提高工作效率。另外，应用BIM技术所创建的平台是一个全方位的信息平台，为参与者提供了沟通交流的渠道。通过所建立的工程模型上的信息数据，及时掌握公路周边的相关情况，减少设计变更。BIM技术可运用到对公路监控与道路检测上，发现各环节中存在矛盾的地方，进一步优化设计，减少设计误差，避免不必要的经济损失，确保工程设计质量。

四、在公路机电工程中BIM技术的具体应用

（一）设计阶段优化设计

在機电系统的设计阶段，基于公路主体工程和其他辅助工程的模型，可以进一步具体优化道路机电系统设备的安装位置和电缆连接路径。生成准确的相关工程量，并检查机房和机房，收费广场，隧道，桥梁，孔等预留管道等相关专业接口是否保留。是否位置空间干扰，是否有系统设计缺失项目等，并进一步优化每个专业设计。

（二）基于现场实际情况优化施工方案

BIM技术用于将系统模型划分为不同的层以进行打印，并且在办公室中引导施工现场。但是，当讨论或内容的内容发生变化时，有必要重新印刷图片，这会浪费相关的人力和物力资源。限制BIM技术的优势，因此移动设备可用于解决此问题，例如将BIM模型导入平板电脑。通过动态实时现场比对，可以直接在现场进行程序讨论，实现多专业信息与任意视角的视觉联动。

（三）组建云平台工作组，实现模型更新的同步控制

项目的参建单位一般主要有建设单位以及设计单位和监理单位、施工单位，为了确保项目的统一性，各个参建单位需要都能够受到信息模型的更新信息，这就需要对分布式云平台技术进行引入，这项技术进行云平台工作组的组件，在业主对图纸确认之后，相关的参建技术人员需要对BIM模型有效的更新，同时由云平台管理人员对数据和人员做好更新，将工程的进度模型进行更新，确保用户所接受到的信息模型统一，防止产生信息更新的不是很及时以及图纸错误等，同时确保进度信息的显著，从而能够对进度实现合理的分析以及控制。

（四）通过BIM技术进行物资设备管理

三维模型可以快速计算工程量，确保材料的精细管理，准确及时地提供数据支持，从而制定有效的设备采购计划。此外，在机电安装项目中，BIM3D模型可用于成本管理。更新项目后，技术人员会更改和调整组件参数，工程量将相应更改。因此，基于更新的三维模型实现了项目成本的动态管理。

（五）通过BIM技术进行成本控制

在对于工程项目招投标当中，对于公路机电工程成本预算可以采用BIM技术来有效应用，以此实现对机电工程整体成本有效实现管理。在公路机电工程当中，BIM技术的整个过程管理主要就是技术以及经济的管理，例如，碰撞检测以及机电管道线路设计的相关数据支持。在采购当中，需要对施工实施虚拟建造，对材料做好限额领料管理，并且对技术和施工做好交底。除此之外，相应的技术人员采用项目的模型和数据对于生产计划进行安排，以此确保分包结算工作的合理性。总而言之，对于公路工程机电施工的每一个阶段当中，技术人员就需要对于当中的相关施工计划做好数据的合理采集，数据能够自动生成报表，采用技术审核之后对信息有效的回馈到建模系统当中。在公路机电项目的BIM技术应用中，项目模型和数据更新过程用于完成完成交付阶段的BIM设计。 在进行数据采集和项目文件管理时，可以快速调用结构设计数据，建立项目设计的快速响应机制。

（六）通过BIM技术进行协调性管理

机电工程所涉及的专业内容比较多，这就需要对BIM技术自身的优点和作用合理的呈现出来，以此来对整体实现合理的协调，对各个专业的优点有效的整合，从而为安装施工奠定良好的基础。在公路工程机电工程当中，大部分采用的分包模式，对工程整体划分为多个分包系统，根据其内部的实际联系性，对BIM技术的模型合理的设置，做好相应的组织结构工作，确保理论和实践能够很好的联系，以此来对工程的整体性要求提升。例如，某省际公路全长126.36km，在该工程某个路段当中为了确保机电工程安装质量符合要求，实施了对BIM技术的合理应用，在这当中进行专业化的模型设立，对每一项机电设备的内部逻辑关系有效的细分，同时采用BIM技术模型来有效的呈现出来，对于每一个部位的实际安装要点进行体现出来，以此对各个系统的协调性不断提升，确保工程整体安装水平有效提升。

（七） BIM技术在施工重点管控中的应用

BIM技术用于公路机电项目，在协同管理中，建立协作平台，制定可持续，强大的安装和施工计划，并利用通信机制建立完整的BIM技术体系。除设计阶段外，整个公路机电工程的BIM建模活动应充分考虑后期施工的应用。 在机电安装施工前，要做好统一的工作计划，加强现场检查工作，做好施工方案的评估工作。在施工前，应安排会议，解决机电安装的关键和难点问题，讨论具体的施工细节，协调各部門的工作。在施工期间，技术人员可以使用智能建模来设置参数并由各种专业人员绘制管道。 加强对管道碰撞的检测，确定各专业管道系统施工质量的综合分析，并采用BIM技术提高施工材料的利用率。 保证施工作业区域的系统平衡等。 所有施工的实际过程应使用BIM技术及时协调和更新项目模型和数据，然后使用更新的模型和数据来管理，分析和控制项目建设。

参考文献：

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