BIM技术在高速公路机电工程中的应用探讨

文/刘铁程 黑龙江双鸭山 155100

目前，随着信息化技术的不断发展，建筑信息模型逐渐成为各大建设工程信息化施工、管理的重要手段，交通运输部直接提出在基础设施建设方面，必须深化BIM技术的应用，为各工程项目的高效有序落实提供重要支持。基于高速公路机电工程系统复杂、设备众多、管线密集、施工难度大等诸多特点，加强BIM技术在高速公路机电工程中的应用具有重要意义。

1、BIM技术分析

近年来，在互联网技术的快速发展背景下，各个领域均对信息化、数字化、智能化等理念予以了极大的关注，信息化建模技术就此发展起来。Building Infor-mationModeling，即建筑信息模型，这一概念首次是由Autodesk公司在2002年提出，其主要是通过构建三维模型，对建筑物理、功能特性等进行数字化的表达。在工程实践中，由于三维模型中的相关信息可实时删减、编辑，因此可满足不同参建方、不同阶段（设计、施工）的实际需要，为工程作业的顺利开展提供可靠支持，如：在设计阶段，BIM可开展各专业的三维设计，共享模型数据；在施工阶段，BIM可利用三维设计模型数据展开虚拟建造；在运营阶段，BIM可开展应急救援等方案的模拟分析。BIM的主要应用方向有四维、工程量预算、冲突预测、能耗模拟、成本控制、预制件等等。

2、高速公路机电工程BIM技术的作用

机电工程是高速公路建设中的一项重要部分，其包括收费、监控、通信、供配电、照明等诸多系统的采购、安装、调试、试运行等工作，目前，BIM技术在高速公路机电工程中的作用主要可以归纳为以下几点：

2.1 可视化展示

在高速公路机电工程施工中，通过BIM技术可构建三维模型，直观展现工程布局，对工程设计的可行性进行进一步的检验，及时发现工程隐患，保证机电工程的有序开展。

2.2 干涉检测

将拟建的高速公路、桥梁、隧道以及机电设备BIM模型导入工程模拟软件，展开线缆路由检测、设备定位检测等工作，同时对相关标段设备间关系进行模拟，进一步优化机电工程施工方案，减少后期工程变更，实现资源的最优调配。

2.3 指导施工

通过BIM生成高速公路机电设备的三维数据模型，以专用的浏览器，对设备模型进行分类、关联，对全路段机电系统展开三维多视角的浏览，进一步编辑各分部工程信息，将三维效果图分解为不同的二维施工图，科学指导施工作业的开展。

2.4 资源管理

高速公路机电工程中，机电设备众多且型号复杂，通过BIM模型的构建，可将不同设备信息均标注完全，便于统计机电施工材料、设备的种类、数量、参数，直接提交至采购部采购。

2.5 偏差分析

基于BIM构建施工现场管理系统，对机电工程施工进度、资源消耗情况、成本等进行实时的、动态的对比分析，及时预警，为机电工程的有效开展提供可靠支撑。

2.6 施工监控

通过BIM系统对高速公路机电工程的关键线路进行全程跟踪、监控，实时掌握施工质量、安全实践，为工程作业的管理决策提供充分依据。

3、一种BIM+RFID机电工程信息管理模型在高速公路工程的应用

基于高速公路机电工程的施工特点与要求，提出了一种BIM+RFID技术方案，为高速公路机电工程提供全方位的服务，切实提升项目施工的信息化水平。

3.1 BIM+RFID方案

BIM+RFID指的是以BIM为信息基础、以RFID识别数据源，构建机电工程信息管理模型，实现机电工程的信息化施工、管理，优化工程作业。

BIM+RFID机电工程信息管理模型主要分为以下几个层次：

（1）数据采集层，本系统的数据来源主要包括三个方面：RFID实时采集所得；高速公路项目数据库、机电工程现场的数据；通过人机交互界面，由用户直接输入或是修正的数据。

（2）数据处理层，主要是根据IFC标准，对采集到的信息展开数据过滤、分析，生成符合BIM模型要求的实时数据，上传至不同的数据库内进行存储、处理。

（3）模型层，此为整个系统的核心所在，其主要是根据高速公路机电工程实际需求，构建实体模型、安全模型、开展三维动态模拟，通过可视化平台向用户直观展现。通过IFC标准可实现个模块与BIM数据库的连接，提供信息查询、修改以及更新等操作。

（4）应用层，本系统可为高速公路机电工程的工业化生产、施工安装、运维管理以及安全管理提供全方位的服务。

（5）表现层，本系统支持网页端、移动端以及单点登录，适应了不同使用需求，方便、快捷。

（6）用户层，本系统中的用户涵盖了高速公路机电工程的各个参与单位，如：建设单位、设计单位、施工单位、设备生产厂商、监理单位、运输单位等等，支持全方位服务。

3.2 BIM+RFID应用

针对BIM+RFID机电工程管理模型在高速公路施工中的应用展开分析，具体如下：

（1）在高速公路机电工程施工中，主要需考虑两大点问题：机电设备的入场管理；机电设备的安装作业。根据对高速公路工程施工情况调查可知，机电设备存放区域往往受到较大的限制，必须充分利用有限空间，但是这也会导致出现一些设备找不到或是找错的情况，由此影响施工的正常开展。在BIM+RFID机电工程信息管理模型的应用下，在设备生产制造阶段直接置入RFID标签，以RFID技术追踪机电设备，减少信息人工录入可能出现的误差，尤其是在设备进场时，甚至无需人工操作，直接以RFID阅读器对车辆中的相关设备进行数据采集。

（2）在高速公路机电工程施工现场，施工人员可以利用RFID阅读器直接读取设备上的RFID标签信息，及时了解工程施工进度进行情况，并通过BIM系统对施工过程进行可视化模拟，对工程进度情况进行对比分析，以保证机电工程按时、保质完成 。

结语：

综上所述，基于高速公路机电工程特点与相关政策要求，BIM技术的推广应用具有重要意义，为工程施工质量、进度控制提供了可靠的数据支持，对高速公路机电工程工业化发展具有极大的推动作用，应用前景十分广阔。

参考文献：

[1]华昕若.BIM技术在高速公路跨线桥施工安全管理中的应用研究[J].公路工程，2017（1）.

[2]柏万林，刘玮，陶君.BIM技术在某项目机电安装工业化中的应用[J].施工技术，2015（22）.

[3]王婷，池文婷.BIM技术在4D施工进度模拟的应用探讨[J].图学学报，2015（2）.