目前，BIM技術在國外的工程管理上已得到大量應用，特別是在大型、復雜工程的管理中，其產(chǎn)生的社會效益和經(jīng)濟效益得到業(yè)界廣泛關注和普遍認可。

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

?BIM可視化展示設計

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

各項目數(shù)據(jù)的準確性、全面性是項目設計動態(tài)可視化展示的基礎，全面準確的BIM建模可以使管理者直觀地理解工程布局，校檢工程設計的可行性，及早發(fā)現(xiàn)工程隱患，及時提出并驗證工程預案。

BIM可視化展示設計時BIM技術利用的基礎工作，也是決定成敗的關鍵。

?BIM干涉監(jiān)測與工程模擬

將創(chuàng)建的道路、隧道、橋梁、建筑、機電設備等BIM模型導入工程模擬軟件檢測線纜路由、設備控制范圍干涉，進行設備定位監(jiān)測和精確分析，并模擬相關標段設備間的相互關系。

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工程深度設計

利用道路、隧道、橋梁、建筑、機電設備等BIM模型進行工程深度設計，是BIM技術參與工程管理的主要體現(xiàn)。

主要應用在兩個方面：根據(jù)數(shù)據(jù)要求創(chuàng)建模型，并導入BIM系統(tǒng)進行優(yōu)化設計；根據(jù)檢測結果，在BIM建模中隊相關設備管線進行調(diào)整和完善。

各專業(yè)技術人員對圖紙進行深化設計，創(chuàng)建BIM三維模型，按照軟件標準定義道路和設備數(shù)據(jù)，包括各項工程的完整參數(shù)，如尺寸、功能、型號、材料等。

生成各道路設備的3D數(shù)據(jù)模型，通過專用瀏覽器，將設備模型進行分類、組織、關聯(lián)、實現(xiàn)全路段全程3D多視覺瀏覽。

創(chuàng)建、編輯與擴展各分項分部工程信息，將工程進度、質(zhì)量、安全、成本等分項屬性與對應模型進行關聯(lián)，屬性的關聯(lián)應支持后期擴展以便升級維護。

利用建成的BIM模型根據(jù)項目特點，對工程進行干涉碰撞檢測，根據(jù)檢測報告對工程進行優(yōu)化設計，根據(jù)設計結果生成綜合三維效果圖，進一步分解為二維施工圖。

?資源管理

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

為控制物資管理，項目部限額領料，系統(tǒng)自動生成限額領料單，施工隊根據(jù)限額領料單到倉庫領用。

?成本管理

計統(tǒng)部將施工定額標準以編碼的形式登陸B(tài)IM系統(tǒng)，BIM系統(tǒng)自動對完成工程量量算，精確計算出工程成本。

通過BIM系統(tǒng)的資源動態(tài)生成工程計量清單，系統(tǒng)可以自動計算出任意節(jié)點的總工程量以及對應工程所需人力、物力消耗的預算；實現(xiàn)工程量、資源、成本的計劃于實際進度的偏差分析；可定義生成工程量進度表、資源占用表及計劃進行偏差表等，實現(xiàn)工程資源動態(tài)管理，并自動生成工程質(zhì)量安全統(tǒng)計分析表。

?進度管理

通過BIM系統(tǒng)集成進度計劃數(shù)據(jù)和BIM模型，工程團隊和相關干系人利用三維模型直觀易懂的特點，把工程方案在BIM虛擬環(huán)境中進行仿真演練，對重點項目的安全、功能、空間進行分析，優(yōu)化工程組織方案。

同時實現(xiàn)工程進度信息的實時查詢、計劃進度CPI與實際進度API偏差分析等功能，并可按要求生成多種報表。

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

?偏差分析

根據(jù)高速公路機電工程管理特點要求及BIM技術應用價值，需委托專業(yè)軟件公司對施工管理系統(tǒng)進行二次開發(fā)，建立起基于BIM技術活的現(xiàn)場施工管理系統(tǒng)，通過動態(tài)對比各分項工程的實際進度與計劃進度，實現(xiàn)進度偏差和成本偏差及沖突分析預警；按設定日期進行工程量、工程資料及成本對比，實現(xiàn)資源消耗量分析和預警；根據(jù)計劃進度工程價值和實際進度掙值對比，動態(tài)分析任意節(jié)點的成本偏差及其影響因素。

?BIM技術對職能部門的管理

BIM系統(tǒng)根據(jù)不同的權限和職能確保各部門實現(xiàn)合同管理、采購管理、進度管理、質(zhì)量管理、安全管理、變更管理、支付管理等功能，實現(xiàn)各業(yè)務間的控制聯(lián)動，并進行可視化查詢。

為管理者提供工程實時數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計、分析等功能，按要求定制生成各種工程報表。

通過對工程關鍵線路跟蹤，實現(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)實施目標及社會、經(jīng)濟效益



隨著BIM技術在工程設計、物資管理、成本控制中的深入應用，可有效提高項目管理水平，降低決策風險，減少能源消耗，降低施工成本，營造綠色工程。

通過BIM技術實施，建立完整的高速公路機電安裝工程構件庫，開發(fā)一套基于BIM技術的現(xiàn)場施工管理系統(tǒng)，并可推廣到其他在建要建項目之中。可實現(xiàn)的效益分析如下：

?實現(xiàn)有效溝通

為項目建立可視化的三維模型，與業(yè)主干系人等相關方溝通更直接，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，是項目參與方進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展、實時信息更新，工程管理效率會顯著提高。

?加強技術措施

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

?保證工程安全

利用項目BIM三維模型，精確計算出材料使用量，合理利用資源。通過對關鍵分項工程和重要工程節(jié)點動態(tài)、直觀模擬，可以生成多個施工及組織方案，以供合理優(yōu)化選擇。

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

?降低工程成本

BIM技術根據(jù)施工進度能精確計算出工程每月、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)配分部分項工程進度計劃，實現(xiàn)分項進度合理搭接，縮短工期，提高資源利用率，節(jié)省資源供給。

利用BIM技術對工程進度及消耗資源、施工成本的統(tǒng)計分析，實現(xiàn)工程成本動態(tài)查詢和及時調(diào)配。

?實現(xiàn)工程全壽命管理

高速公路機電工程施工階段建立并完善的BIM模型系統(tǒng)完全可以應用于項目運營維護階段的信息化管理，提供真實、完整的高速公路工程模型，為高速公路機電系統(tǒng)后期運營維護帶來便利，為實現(xiàn)高速公路機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、設備、管線的BIM模型，在設計階段支持綠色節(jié)能分析、碰撞檢測和優(yōu)化方案；施工階段可實現(xiàn)工程動態(tài)管理；運營階段可實現(xiàn)智能管理，實現(xiàn)設備運行狀態(tài)可視化、資源消耗和設施調(diào)配可視化等。

BIM技術在高速公路機電工程，以及高速公路規(guī)劃、設計、施工、運維工程全壽命周期的全面介入，必將為未來的高速公路項目管理帶來變革。



03

結束語



當前，在國內(nèi)外工程管理應用中，BIM技術還存在初期建模工作量大、標準不統(tǒng)一、應用軟件配套少等問題。隨著現(xiàn)代化管理的要求，BIM技術適應了當前工程精細化管理的潮流，它的應用和推廣將成為工程管理的一種趨勢。