北京瑞拓電子技術(shù)發(fā)展有限公司 解海波

高速公路機電工程是十分重要的環(huán)節(jié)，通過構(gòu)建完善的機電工程，能確保各項建設(shè)工作的高效開展，提高機電工程的工作效率。BIM技術(shù)是在信息化發(fā)展背景下所誕生的一種現(xiàn)代化的信息管理系統(tǒng)，該工作系統(tǒng)主要是基于項目工程分類信息，構(gòu)建三維建筑模型，并在模型構(gòu)建過程中，將項目的各項信息涵蓋了規(guī)劃、設(shè)計、施工、后期服務(wù)等全部內(nèi)容融入其中，為施工管理人員提供一個良好的操作平臺、管理平臺。同時在BIM技術(shù)體系當(dāng)中還可應(yīng)用數(shù)字化的信息模擬建模技術(shù)，保證了機電工程建設(shè)的協(xié)同性，同時也能對數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)性的分析，及時地掌握工程各個階段的詳細(xì)信息，使工程人員能建立相對準(zhǔn)確的工程數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)對項目工程針對性的管控。

1 在高速公路機電工程項目管理中應(yīng)用的特點

1.1 BIM技術(shù)的原理

BIM技術(shù)被稱為building Information modeling，是在現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用背景之下所誕生的一種3D結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫，通過將該項技術(shù)應(yīng)用到工程領(lǐng)域，可有效避免工程因為延期所造成的各種經(jīng)濟管理方面的問題，從而能保證整個項目工程在建設(shè)過程中施工流程更加明確，管理更加科學(xué)，以此來提高施工效率，大幅度地降低工程的建設(shè)風(fēng)險[1]。BIM技術(shù)是一種現(xiàn)代化的工程信息管理手段，能在項目工程建設(shè)的各個環(huán)節(jié)有效應(yīng)用。從項目工程的設(shè)計到現(xiàn)場施工作業(yè)以及各個施工環(huán)節(jié)之間的有效協(xié)調(diào)，運營管理等各個方面利用3D模型創(chuàng)建形式，通過將工程建設(shè)和數(shù)據(jù)庫有效錄入到模型當(dāng)中，從而能真實的還原和模擬施工現(xiàn)場的實際情況，并能對項目工程建設(shè)過程中的實際方案做出動態(tài)化的優(yōu)化，對關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的修改，科學(xué)合理保障設(shè)計方案的合理性。

1.2 系統(tǒng)具有較強的仿真功能

BIM技術(shù)的一個顯著特征是具備較強的仿真模擬功能，能實現(xiàn)工程各個階段的現(xiàn)場模擬，通過將工程各個階段的數(shù)據(jù)輸入到模擬系統(tǒng)當(dāng)中，不但能對各項數(shù)據(jù)進(jìn)行針對性的分析，保證各項數(shù)據(jù)的科學(xué)合理，還能為整個項目工程的規(guī)劃設(shè)計建造管理提供強大的數(shù)據(jù)支撐。如進(jìn)行工程模擬處理過程中，通過將3D和時間軸有效結(jié)合形成4D模型，能對工程設(shè)計階段的可行性進(jìn)行全面、針對性的數(shù)據(jù)分析，從而使整個項目工程的建設(shè)方案更加趨于合理化、科學(xué)化。

項目工程建設(shè)期間，可創(chuàng)建三維模型時間軸成本控制為主的5D模型，對項目工程的建設(shè)進(jìn)度建設(shè)計劃進(jìn)行有效的分析處理，從而進(jìn)一步掌握項目工程，在建設(shè)過程中可能會存在的問題，明確各個施工環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確的劃定施工進(jìn)度并對施工計劃進(jìn)行有效地控制，確保項目工程的建設(shè)成本控制更加得到實現(xiàn)，對各個階段施工作業(yè)費用支出情況進(jìn)行針對性監(jiān)測和動態(tài)化控制。在高速公路機電工程施工建造期間，還可對項目工程建設(shè)期間可能會出現(xiàn)的安全隱患進(jìn)行有效地預(yù)判，并提前制定預(yù)防方案，通過模擬停電消防疏散等一系列的工程，確保所制定的應(yīng)急方案更加科學(xué)合理[2]。

1.3 具有可視化管理的特點

BIM技術(shù)體系是一種數(shù)字化的模擬系統(tǒng)，能從多個方面入手，構(gòu)建一個立體化的模型，從而從多角度全方位對項目工程建設(shè)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性分析，相較于傳統(tǒng)的2D平面模型，3D模型、4D模型或5D模型更加具客觀，能真實地反映當(dāng)前項目工程的建設(shè)現(xiàn)狀。用該項技術(shù)也能根據(jù)不同構(gòu)建屬性進(jìn)行相關(guān)信息的集成和分析，及時對內(nèi)部的構(gòu)件進(jìn)行有效的調(diào)換，然后對項目工程建設(shè)信息進(jìn)行有效的修改，這個過程中只需對模型構(gòu)建的相關(guān)信息進(jìn)行必要修改即可，與之關(guān)聯(lián)的模型會自動化地進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變，這也是BIM技術(shù)應(yīng)用先進(jìn)性的一個重要體現(xiàn)。機電工程在整個建設(shè)施工期間，通過利用BIM技術(shù)的可視化管理特征，不僅能及時發(fā)現(xiàn)項目工程在執(zhí)行建造過程中施工方案的不足之處，并針對施工方案當(dāng)中的問題進(jìn)行針對性的分析，做出動態(tài)化的調(diào)整，還能確保各個工作部門的銜接更加緊密，聯(lián)系更加科學(xué)。

1.4 可實現(xiàn)多方協(xié)作

BIM技術(shù)體系是一種數(shù)字化、模擬化、系統(tǒng)化的信息處理系統(tǒng)，具有較強的協(xié)同功能。高速公路機電工程在施工建造期間，往往會因周邊環(huán)境發(fā)生變化以及項目工程的變動，使很多設(shè)計出現(xiàn)變更現(xiàn)象，而任何一個環(huán)節(jié)的設(shè)計出現(xiàn)變更，就需對整個項目工程的施工方案作出有效調(diào)整，如單純應(yīng)用傳統(tǒng)的管理方式，往往需消耗大量時間、精力和人力，施工方案在調(diào)整過程中很容易因人為因素造成方案缺乏針對性，導(dǎo)致機電工程的建造不能滿足高速公路的實際運行需求。

通過將BIM技術(shù)應(yīng)用到項目管理工作當(dāng)中，能將工程建設(shè)期間的成本預(yù)算數(shù)據(jù)、資產(chǎn)管理、建設(shè)計劃、施工進(jìn)度等各種信息進(jìn)行綜合性的匯總，并錄入到數(shù)據(jù)平臺當(dāng)中，能實現(xiàn)對多方數(shù)據(jù)的高效共享、高效處理，同時利用該技術(shù)也能明確各個管理工作部門的相關(guān)職責(zé)，保證各個部門能協(xié)調(diào)處理問題，不但能確保項目工程的整體施工進(jìn)程和施工進(jìn)度，還能確保整個項目工程的建設(shè)方案更加科學(xué)合理。

1.5 支持多種類型的文件傳輸

BIM技術(shù)體系當(dāng)中各種文件在傳輸過程中通過基于IFC的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行規(guī)范，能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)對象信息的有效交互，能通過不同的建設(shè)周期進(jìn)行數(shù)據(jù)信息間的交換式溝通交流，利用格式數(shù)據(jù)文件交換的形式為整個項目工程建設(shè)提供強大的數(shù)據(jù)支撐。當(dāng)前隨著科學(xué)技術(shù)不斷向前發(fā)展以及多樣化的軟件不斷出現(xiàn)，項目工程施工、建造，尤其是項目管理過程中所涉及到的各種文件的格式類型多種多樣，常見的就包括了.dwg、hif、sat、tgn，同時在進(jìn)行數(shù)據(jù)表格制定過程中還會涉及到Excel以及數(shù)據(jù)庫軟件odbc，應(yīng)用BIM技術(shù)能實現(xiàn)對上述多種文件格式的高效兼容，實現(xiàn)多種文件形式的高效傳輸。

BIM系統(tǒng)對于某些動畫錄像格式也具有極大的兼容功能。同時該系統(tǒng)還能根據(jù)不同層次不同用戶的實際應(yīng)用需求，在系統(tǒng)的外部增加了API二次開發(fā)的相關(guān)接口，能實現(xiàn)C++、vb.net等相關(guān)程序。在BIM技術(shù)體系當(dāng)中，通過應(yīng)用國際通用標(biāo)準(zhǔn)的IFC能實現(xiàn)全球數(shù)據(jù)信息的高效共享，從而使項目工程管理工作更加精準(zhǔn)無誤，能實現(xiàn)各種信息的無縫對接。

2 在高速公路機電工程項目管理中應(yīng)用的價值

2.1 控制項目工程的設(shè)計變更

高速公路機電工程在施工建造過程中，由于建設(shè)的特殊性，包含了諸多的施工流程和施工環(huán)節(jié)，同時施工現(xiàn)場也會配置大量的電氣設(shè)備，一旦設(shè)計方案出現(xiàn)變更，將會對整個項目工程的建設(shè)和施工質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。但在實際的項目工程施工建造期間，正是因為機電工程設(shè)計諸多環(huán)節(jié)施工的復(fù)雜性經(jīng)常會出現(xiàn)，由于設(shè)計方案與項目實際不相符，施工現(xiàn)場管理人員提出新要求等原因需要對設(shè)計方案作出有效的變革。因此在機電工程項目管理工作開展過程中，有必要采取措施控制高速公路機電工程項目的設(shè)計變更。

通過在機電工程當(dāng)中引入BIM技術(shù)，可利用該項技術(shù)在碰撞檢驗方面的優(yōu)勢，通過將更改后的各項數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中構(gòu)建3D、4D或5D模型，并對項目更改后所造成的人力、物力和資金成本的增加情況進(jìn)行進(jìn)一步的衡量和分析，及時發(fā)現(xiàn)新更改方案中所存在的諸多不足之處，并在項目工程施工設(shè)計之前、工程設(shè)計階段提前對方案作出有效的調(diào)整，消除設(shè)計變更風(fēng)險。目前應(yīng)用BIM技術(shù)在控制項目工程設(shè)計變更方面發(fā)揮著很好的作用，應(yīng)用較為廣泛。

2.2 加強信息的有效分享

高速公路機電工程在施工建造期間往往會涉及到多個環(huán)節(jié)、多個方面，需要多個領(lǐng)域全面參與其中。其中項目工程的很多參與方均在高速公路機電工程項目管理中具有一定的權(quán)限，在機電工程項目管理實踐過程中，各個參與方可能會因為信息分享溝通不到位而出現(xiàn)信息鴻溝，信息不對稱影響到部門間的有效溝通，進(jìn)而干擾了機電工程項目的順利開展。相較于常規(guī)管理方式，BIM技術(shù)引入后能為高速公路機電工程的各方提供詳實有效更加便捷的信息，同時也能實現(xiàn)信息的高效分享、高效傳輸。以BIM技術(shù)為核心，加快構(gòu)建信息交流平臺，允許項目工程的參與方能直接從交流平臺上獲取信息，并且在交互板塊開展信息交流。同時利用該信息平臺，也能幫助參與方及時獲取高速公路機電工程施工建造中的各項信息，部門之間的相互交流溝通得到了有效保障，另外各個部門也可利用自己的職能優(yōu)勢，在信息平臺上上傳相應(yīng)的信息文件。

2.3 控制施工建造成本

高速公路機電工程所涉及到的施工環(huán)節(jié)和施工方面多種多樣，尤其是在大型的機電工程項目施工建造過程中，由于內(nèi)容的復(fù)雜性造成了這類工程的投入成本相對較高，一旦在施工過程中沒有做好成本的控制工作，容易產(chǎn)生不必要的經(jīng)濟支出，從而增加了項目工程的建設(shè)造價。而BIM技術(shù)的應(yīng)用，能很好地模擬工程在施工建造過程中可能會存在的風(fēng)險，同時也能應(yīng)用碰撞檢測的功能實現(xiàn)對各類資源以及成本消耗的精確識別，有助于完善高速公路機電工程施工項目前期的針對性規(guī)劃，保證設(shè)計方案的科學(xué)合理性，進(jìn)而實現(xiàn)對機電工程施工建造成本的針對性把控。

3 在高速公路機電工程項目管理中的具體應(yīng)用

3.1 施工準(zhǔn)備階段的應(yīng)用

機電工程施工準(zhǔn)備階段應(yīng)盡早介入到項目建設(shè)前期工作，做得越充分越有利于降低項目工程的運營風(fēng)險、成本投入。所以在項目工程的準(zhǔn)備階段，一方面要保證各個專業(yè)能協(xié)同配合，對施工方案作出不斷地優(yōu)化。傳統(tǒng)二維的設(shè)計模式之下，施工方案當(dāng)中的離散行為具有不可預(yù)見性，很可能會因為人為因素造成一些疏漏，最終造成機電工程的線路布設(shè)、管線安裝位置出現(xiàn)沖突。同時二維設(shè)計模式之下不能全面反映多專業(yè)構(gòu)建的高速公路機電工程的整個過程，而利用BIM的可視化功能，能從多方面多維度多系統(tǒng)的模擬和演示，從而進(jìn)行各個專業(yè)的沖突檢測，及時解決各個專業(yè)之間配合問題并為實際問題的解決提供詳細(xì)的信息參考。

例如在高復(fù)雜線路的機電工程設(shè)計過程中，應(yīng)用BIM對關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行定位處理，建立與施工現(xiàn)場相符合的結(jié)構(gòu)模型，能進(jìn)一步得到在實際項目工程建設(shè)過程中各種設(shè)備基礎(chǔ)的實際尺寸，從而起到模擬預(yù)安裝的作用，達(dá)到高效管理的目的。另一方面在施工建造之前，要保證各項施工部署的前瞻性。機電工程涉及到的環(huán)節(jié)十分復(fù)雜，需施工單位和管理部門要綜合協(xié)調(diào)好土建、電氣等各專業(yè)施工技術(shù)人員，利用BIM技術(shù)的可視化功能進(jìn)行支線主線，以及空間時間上的綜合模擬，確保各個關(guān)鍵節(jié)點之間不相互沖突，并且在模型建造過程中還能進(jìn)一步標(biāo)注關(guān)鍵部位具體的部件，從而對施工方案作出進(jìn)一步的優(yōu)化。

3.2 機電工程實施階段的應(yīng)用

項目工程在實施階段將BIM達(dá)到對成本質(zhì)量以及施工進(jìn)度的針對性調(diào)控。機電工程開展施工建造過程中，通過將BIM技術(shù)有效進(jìn)入其中，可模擬整個項目工程施工的各個環(huán)節(jié)，更加直觀的確定相關(guān)線路器械設(shè)備的配置情況，并對施工做出有效的劃分，保障各項資源能科學(xué)配置。同時利用該項工程的可視化特征，能實現(xiàn)對項目工程的實施監(jiān)管，確保更加直觀地完成項目，對施工項目進(jìn)行針對性的調(diào)控。

3.3 工程現(xiàn)場協(xié)調(diào)管理的應(yīng)用

機電工程所涉及到的環(huán)節(jié)和部門多種多樣，在開展項目管理過程中內(nèi)部信息的高效傳遞對確保工程建設(shè)質(zhì)量有很大幫助，如果一直沿用傳統(tǒng)的溝通方式，往往會造成信息鴻溝或信息不對稱。通過將BIM技術(shù)有效應(yīng)用，其中可利用短視頻或動畫等多種形式進(jìn)行有效的演示，通過利用形象化、生動化的元素來開展協(xié)調(diào)和溝通，確保各個環(huán)節(jié)溝通順暢，尤其是技術(shù)交底得徹底。

綜上，高速公路機電工程項目管理開展過程中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)能切實發(fā)揮該信息系統(tǒng)的職能作用，不僅可促進(jìn)工程的順利開展，還能節(jié)約大量資源，保證工程的管理效率和管理質(zhì)量。當(dāng)前在高速公路建設(shè)事業(yè)不斷發(fā)展的大背景下，通過應(yīng)用BIM技術(shù)等現(xiàn)代化的信息技術(shù)，能大大提升高速公路建設(shè)的效率，并且能促進(jìn)項目參與方與建設(shè)方之間的有效溝通交流協(xié)同，更好的協(xié)調(diào)項目的參與方，促進(jìn)機電工程建設(shè)的合理化和規(guī)范化，保障管理工作效率和工作質(zhì)量。