目前，BIM技術(shù)在國外的工程管理上已得到大量應(yīng)用，特別是在大型、復(fù)雜工程的管理中，其產(chǎn)生的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益得到業(yè)界廣泛關(guān)注和普遍認(rèn)可。

根據(jù)高速公路機(jī)電工程施工階段的管理特點(diǎn)和實(shí)際需求，本文從BIM技術(shù)的管理優(yōu)勢、應(yīng)用方法、未來趨勢等多方面進(jìn)行了探討，并提出了現(xiàn)階段施工管理BIM應(yīng)用的系統(tǒng)流程、技術(shù)需求和應(yīng)用措施，為高速公路機(jī)電工程實(shí)現(xiàn)基于BIM的工程施工信息化提供了一個(gè)新的思路。
高速公路機(jī)電工程管理實(shí)現(xiàn)BIM應(yīng)用還存在著諸多困難。BIM應(yīng)用需要大量專業(yè)人員實(shí)現(xiàn)BIM建模，通過中性文檔或指定格式，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入工程應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)局部信息共享。針對BIM技術(shù)實(shí)施，現(xiàn)從以下八個(gè)方面進(jìn)行討論。

?BIM可視化展示設(shè)計(jì)

可視化展示設(shè)計(jì)及建模過程，依照圖紙和數(shù)據(jù)，利用專業(yè)軟件創(chuàng)建項(xiàng)目的道路、隧道、橋梁、建筑、設(shè)備等的BIM模型。

各項(xiàng)目數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、全面性是項(xiàng)目設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)可視化展示的基礎(chǔ)，全面準(zhǔn)確的BIM建?？梢允构芾碚咧庇^地理解工程布局，校檢工程設(shè)計(jì)的可行性，及早發(fā)現(xiàn)工程隱患，及時(shí)提出并驗(yàn)證工程預(yù)案。

BIM可視化展示設(shè)計(jì)時(shí)BIM技術(shù)利用的基礎(chǔ)工作，也是決定成敗的關(guān)鍵。

?BIM干涉監(jiān)測與工程模擬

將創(chuàng)建的道路、隧道、橋梁、建筑、機(jī)電設(shè)備等BIM模型導(dǎo)入工程模擬軟件檢測線纜路由、設(shè)備控制范圍干涉，進(jìn)行設(shè)備定位監(jiān)測和精確分析，并模擬相關(guān)標(biāo)段設(shè)備間的相互關(guān)系。

這樣可以提前發(fā)現(xiàn)后期管理中的問題，減少或優(yōu)化工程變更，調(diào)配資源和優(yōu)化工程方案。

?BIM工程深度設(shè)計(jì)

利用道路、隧道、橋梁、建筑、機(jī)電設(shè)備等BIM模型進(jìn)行工程深度設(shè)計(jì)，是BIM技術(shù)參與工程管理的主要體現(xiàn)。

主要應(yīng)用在兩個(gè)方面：根據(jù)數(shù)據(jù)要求創(chuàng)建模型，并導(dǎo)入BIM系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；根據(jù)檢測結(jié)果，在BIM建模中隊(duì)相關(guān)設(shè)備管線進(jìn)行調(diào)整和完善。

各專業(yè)技術(shù)人員對圖紙進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，創(chuàng)建BIM三維模型，按照軟件標(biāo)準(zhǔn)定義道路和設(shè)備數(shù)據(jù)，包括各項(xiàng)工程的完整參數(shù)，如尺寸、功能、型號、材料等。

生成各道路設(shè)備的3D數(shù)據(jù)模型，通過專用瀏覽器，將設(shè)備模型進(jìn)行分類、組織、關(guān)聯(lián)、實(shí)現(xiàn)全路段全程3D多視覺瀏覽。

創(chuàng)建、編輯與擴(kuò)展各分項(xiàng)分部工程信息，將工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全、成本等分項(xiàng)屬性與對應(yīng)模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，屬性的關(guān)聯(lián)應(yīng)支持后期擴(kuò)展以便升級維護(hù)。

利用建成的BIM模型根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，對工程進(jìn)行干涉碰撞檢測，根據(jù)檢測報(bào)告對工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果生成綜合三維效果圖，進(jìn)一步分解為二維施工圖。

?資源管理

針對不同的工程階段，對設(shè)備、人員等資源物資進(jìn)行調(diào)撥管理。BIM系統(tǒng)根據(jù)工程進(jìn)度生成設(shè)備調(diào)撥表，項(xiàng)目經(jīng)理根據(jù)調(diào)撥表及進(jìn)度制訂材料到貨計(jì)劃，提交給采購部進(jìn)行采購。

為控制物資管理，項(xiàng)目部限額領(lǐng)料，系統(tǒng)自動(dòng)生成限額領(lǐng)料單，施工隊(duì)根據(jù)限額領(lǐng)料單到倉庫領(lǐng)用。

?成本管理

計(jì)統(tǒng)部將施工定額標(biāo)準(zhǔn)以編碼的形式登陸B(tài)IM系統(tǒng)，BIM系統(tǒng)自動(dòng)對完成工程量量算，精確計(jì)算出工程成本。

通過BIM系統(tǒng)的資源動(dòng)態(tài)生成工程計(jì)量清單，系統(tǒng)可以自動(dòng)計(jì)算出任意節(jié)點(diǎn)的總工程量以及對應(yīng)工程所需人力、物力消耗的預(yù)算；實(shí)現(xiàn)工程量、資源、成本的計(jì)劃于實(shí)際進(jìn)度的偏差分析；可定義生成工程量進(jìn)度表、資源占用表及計(jì)劃進(jìn)行偏差表等，實(shí)現(xiàn)工程資源動(dòng)態(tài)管理，并自動(dòng)生成工程質(zhì)量安全統(tǒng)計(jì)分析表。

?進(jìn)度管理

通過BIM系統(tǒng)集成進(jìn)度計(jì)劃數(shù)據(jù)和BIM模型，工程團(tuán)隊(duì)和相關(guān)干系人利用三維模型直觀易懂的特點(diǎn)，把工程方案在BIM虛擬環(huán)境中進(jìn)行仿真演練，對重點(diǎn)項(xiàng)目的安全、功能、空間進(jìn)行分析，優(yōu)化工程組織方案。

同時(shí)實(shí)現(xiàn)工程進(jìn)度信息的實(shí)時(shí)查詢、計(jì)劃進(jìn)度CPI與實(shí)際進(jìn)度API偏差分析等功能，并可按要求生成多種報(bào)表。

按季、月、周天檢查項(xiàng)目施工進(jìn)度，分析不同方案的施工優(yōu)劣，從而達(dá)到最佳施工管理效益。優(yōu)化施工進(jìn)程，降低施工成本。

?偏差分析

根據(jù)高速公路機(jī)電工程管理特點(diǎn)要求及BIM技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，需委托專業(yè)軟件公司對施工管理系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)，建立起基于BIM技術(shù)活的現(xiàn)場施工管理系統(tǒng)，通過動(dòng)態(tài)對比各分項(xiàng)工程的實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度偏差和成本偏差及沖突分析預(yù)警；按設(shè)定日期進(jìn)行工程量、工程資料及成本對比，實(shí)現(xiàn)資源消耗量分析和預(yù)警；根據(jù)計(jì)劃進(jìn)度工程價(jià)值和實(shí)際進(jìn)度掙值對比，動(dòng)態(tài)分析任意節(jié)點(diǎn)的成本偏差及其影響因素。

?BIM技術(shù)對職能部門的管理

BIM系統(tǒng)根據(jù)不同的權(quán)限和職能確保各部門實(shí)現(xiàn)合同管理、采購管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、安全管理、變更管理、支付管理等功能，實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)間的控制聯(lián)動(dòng)，并進(jìn)行可視化查詢。

為管理者提供工程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)、分析等功能，按要求定制生成各種工程報(bào)表。

通過對工程關(guān)鍵線路跟蹤，實(shí)現(xiàn)對工程施工質(zhì)量、安全事件的全程監(jiān)控，為決策人員的管理決策提供分析依據(jù)和支持。



02

BIM系統(tǒng)實(shí)施目標(biāo)及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益



隨著BIM技術(shù)在工程設(shè)計(jì)、物資管理、成本控制中的深入應(yīng)用，可有效提高項(xiàng)目管理水平，降低決策風(fēng)險(xiǎn)，減少能源消耗，降低施工成本，營造綠色工程。

通過BIM技術(shù)實(shí)施，建立完整的高速公路機(jī)電安裝工程構(gòu)件庫，開發(fā)一套基于BIM技術(shù)的現(xiàn)場施工管理系統(tǒng)，并可推廣到其他在建要建項(xiàng)目之中?？蓪?shí)現(xiàn)的效益分析如下：

?實(shí)現(xiàn)有效溝通

為項(xiàng)目建立可視化的三維模型，與業(yè)主干系人等相關(guān)方溝通更直接，可提高工作效率。
BIM系統(tǒng)是高度集成和全方位的信息化平臺，是項(xiàng)目參與方進(jìn)行有效交流和溝通的渠道；通過系統(tǒng)內(nèi)的工程模型的信息擴(kuò)展、實(shí)時(shí)信息更新，工程管理效率會(huì)顯著提高。

?加強(qiáng)技術(shù)措施

利用道路管線路由、設(shè)備控制范圍中的BIM模型，進(jìn)行高速公路監(jiān)控功能與公路固定標(biāo)志標(biāo)牌以及路橋的干涉監(jiān)測，提前發(fā)現(xiàn)各標(biāo)段相互配合中存在的問題，深化設(shè)計(jì)，減少設(shè)計(jì)變更，減少前期設(shè)計(jì)失誤，減少無謂工程投入及工程返工成本，提高設(shè)計(jì)效率和工程質(zhì)量。

?保證工程安全

利用項(xiàng)目BIM三維模型，精確計(jì)算出材料使用量，合理利用資源。通過對關(guān)鍵分項(xiàng)工程和重要工程節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)、直觀模擬，可以生成多個(gè)施工及組織方案，以供合理優(yōu)化選擇。

BIM技術(shù)的工程沖突與安全分析使管理者能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程的安全隱患和技術(shù)缺陷，及時(shí)解決問題，大大提高了工程的安全性、可靠性。

?降低工程成本

BIM技術(shù)根據(jù)施工進(jìn)度能精確計(jì)算出工程每月、每周甚至每天的人力、物力消耗，可有效幫助管理者合理分配工程資源和場地，調(diào)配分部分項(xiàng)工程進(jìn)度計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)分項(xiàng)進(jìn)度合理搭接，縮短工期，提高資源利用率，節(jié)省資源供給。

利用BIM技術(shù)對工程進(jìn)度及消耗資源、施工成本的統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)工程成本動(dòng)態(tài)查詢和及時(shí)調(diào)配。

?實(shí)現(xiàn)工程全壽命管理

高速公路機(jī)電工程施工階段建立并完善的BIM模型系統(tǒng)完全可以應(yīng)用于項(xiàng)目運(yùn)營維護(hù)階段的信息化管理，提供真實(shí)、完整的高速公路工程模型，為高速公路機(jī)電系統(tǒng)后期運(yùn)營維護(hù)帶來便利，為實(shí)現(xiàn)高速公路機(jī)電工程全壽命周期管理的數(shù)據(jù)交換和共享提供支持。

完整精確的道路、設(shè)備、管線的BIM模型，在設(shè)計(jì)階段支持綠色節(jié)能分析、碰撞檢測和優(yōu)化方案；施工階段可實(shí)現(xiàn)工程動(dòng)態(tài)管理；運(yùn)營階段可實(shí)現(xiàn)智能管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)可視化、資源消耗和設(shè)施調(diào)配可視化等。

BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程，以及高速公路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維工程全壽命周期的全面介入，必將為未來的高速公路項(xiàng)目管理帶來變革。



03

結(jié)束語



當(dāng)前，在國內(nèi)外工程管理應(yīng)用中，BIM技術(shù)還存在初期建模工作量大、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、應(yīng)用軟件配套少等問題。隨著現(xiàn)代化管理的要求，BIM技術(shù)適應(yīng)了當(dāng)前工程精細(xì)化管理的潮流，它的應(yīng)用和推廣將成為工程管理的一種趨勢。