市政污水處理工程施工中BIM技術的運用實踐研究

羅中玉

摘 要： 通過對BIM技術及其優勢的介紹，分析二維設計不足之處，并重點對BIM技術在市政污水處理工程中的施工運用展開全面論述，期望能夠為市政污水處理施工提供一定啟示。

關鍵詞： 污水處理；市政工程；BIM技術；二維設計

BIM技術是信息時代的產物，其會通過對信息化技術的運用，完成對數字信息仿真模擬模型的構建，可以為工程參建各方提供各項工程真實信息，以協助管理者做出準確分析與決策，可以有效解決二維設計所存在的各項設計問題，優勢較為突出。也正是因為這一點，該項技術開始在市政污水處理工程施工中得到了應用。為了對其具體應用情況展開全面探究，相關人員首先應對BIM技術相關內容進行明確，以為后續研究開展做好鋪墊。

1、BIM技術

在二十世紀70年代，Chuck Eastman教授[1]提出了BIM概念。經過萌芽、產生以及發展三個階段的發展，該項技術已經在民用、工業建筑以及電站等領域得到了廣泛應用。就本質而言，該項技術并不是單純對數字信息進行集成處理，而是對數字信息的有效運用，是使管理、設計以及建造向數字化進行轉變的技術，可以有效改善工程集成管理環境，保證工程風險控制效果與施工效率。其具有可出圖性、模擬性以及協調性等方面的特點，將其運用到市政污水處理工程施工之中，可以借助該技術優勢實施有效管控與施工，作用較為突出。

2、BIM技術在市政污水處理工程施工中的優勢

2.1過程可視化

BIM技術具有較為突出的可視化特征，因此將其運用到市政污水處理工程施工之中時，可以利用其這一特征，將整體工程處理過程可視化，確保施工環節各個細節都能夠得到完全性展示，工作人員能夠及時發現施工過程中所存在的問題以及誤差，而及時與相關人員進行溝通，并對設計進行調整，確保整體設計精準度以及可操作度，以為最終設計效果呈現進行保證，實現理想化工程施工模式。

2.2施工虛擬化

通過對BIM技術的分析可以發現，該項技術不僅擁有可視化功能，同時還具有時間維度，相關人員可以利用這兩項功能展開施工虛擬模擬[2]。在模擬過程中，相關人員可以對施工設計與實際施工之間的差異進行明確，進而完成對工程設計圖紙的進一步優化，并可以按照模擬施工情況，制定出科學化的施工協調方案，確保各參建方能夠相互進行有效配合，以為整體施工順利進行提供可靠保障。同時還要將模擬施工與施工方案和現場施工視頻監測結合在一起，要對工程所存在的各項問題以及安全隱患展開及時查找并處理，以降低整改以及返工的機率。

2.3管控精準化

污水處理工程與其它工程有所不同，一旦處理不當就可能會造成污水泄漏或者其他嚴重問題，會對周邊生態環境產生以及民眾日常用水安全產生直接影響，所以整體工程施工必須要擁有較高水平的管控，以防止工程出現各項問題。施工人員需要通過對BIM技術的運用，對整體工程施工實施精準把控，確保事故發生時可以第一時間利用技術得知事故精準地理位置，以便在最短的時間內對事故展開妥善處理，以為污水處理工程運行穩定性提供保障。

2.4依據可靠化

在BIM的數據庫之中，所有數據都具有可進行計量的特征，所以有關人員要利用這一點，通過對該項技術的運用，為工程提供可靠的數據支持[3]。工程所有管理部門可以運用BIM技術完成對各項基礎數據的使用與查詢，并可以及時與其他部門進行信息共享，能夠按照構件類型以及時空維度，對工程信息進行對比以及分析等處理，可以為工程施工以及工程造價等決策提供可靠數據支持。

3、傳統污水處理工程二維設計問題

以往在進行市政污水處理工程設計過程中，設計人員會通過平面圖對工程設計進行呈現，整體施工過程就是將二維平面設計向三維立體工程進行轉化的過程，難免會在轉化過程中出現一定差異，像設計重復以及設計與實際情況不符等方面的狀況，都會對實際工程施工造成直接影響。同時在進行設計構想象實際工程進行轉換的過程中，也可能會因為設計人員的表述偏差或者施工人員對涉及理解的偏差，而出現信息轉換誤差問題，也會對施工開展形成直接阻礙。

正是因為傳統設計所存在的這些問題，市政工程將借助BIM技術所具有的優勢，改善傳統設計以及施工所存在的不足之處，從而確保該項技術所存在的優勢可以在市政污水處理工程中得以發揮。

4、BIM技術在市政污水處理工程施工中的運用

4.1在工程預算中的運用

為保證污水處理效果，在進行市政污水處理工程施工時，需要對污水排放收集以及運輸等環節施工工藝進行嚴格把控，要保證市政污水處理工程的使用質量以及使用期限，都可以達到理想水平，以為城市環保工作做出一份貢獻。但因為污水處理過程的各個工程項目，雖然相對較為獨立卻又有著較為密切的關聯性，所以會直接增加工程建設造價預算難度。由于工程計算與工程建設進度有著一定關聯，所以如果造價預算方面出現狀況，就會對工程建設形成直接影響。例如，如果工程數量計算出現錯誤，就可能會出現材料使用過度浪費以及工程質量不達標等方面的狀況，不僅會直接增加整體工程造價成本，同時也可能會對施工人員人身安全造成一定威脅，所以工程預算問題必須要引起有關人員的足夠重視，并要對其進行及時解決[4]。工程預算人員可以通過對BIM技術的使用，對工程關鍵數據進行獲取與分析，并要借助該項技術的敏銳感對工程數量展開計算，進而實現高效化、準確化的工程數量計算模式。

4.2在虛擬施工中的運用

在對BIM技術研究時發現，該項技術具有極為突出的虛擬化特征，所以技術人員可以運用其這一特征，在進行污水處理工程施工時通過BIM技術實施模擬施工[5]。

在正式施工以前，需要通過對BIM技術三維模型以及時間維度的運用，在計算機中對整體工程施工進行模擬，進而將設計理念以立體化模型的形式體現出來，并參照現場施工實際情況對實際施工進行預估，以便通過對實際施工以及虛擬施工相比較的方式，及時明確設計以及施工等方面存在的問題，保證監理人員以及施工人員可以參照模擬施工情況，妥善對工程施工協調以及監督等工作具體開展方案進行合理規劃與調整。同時通過實際施工與模擬施工兩者之間的比較，也可以對協調工作作用發揮效果進行保證，可以為工程參建各方提供相應數據支持，極為便于領導以及專業技術人員對現場施工進行指導與視察，能夠幫助各方人員更好的對工程施工工藝流程與具體操作細節進行掌握，可以及時預估出施工過程中可能出現的各項狀況，進而制定出針對性的預防處理舉措，以達到最大限度降低實際操作中可能出現問題的目標，切實對建筑工程施工安全以及質量水平進行提高。此外，技術人員還可以借助BIM技術向施工方進行施工技術交底，可以通過主觀、生動的形式讓施工人員更加深入的對工程設計細節進行明確，可以有效提高工程施工秩序性以及合理性，能夠將工程物力、人力投入控制在最低。

4.3在復核設計中的運用

現代污水處理工程管線交叉密集程度相對較高，很有可能在施工過程中發生因管線施工相互碰撞而無法繼續進行施工的問題，會直接造成返工以及施工投入增加的狀況。為妥善解決這一問題，在進行管道施工之前需要利用BIM技術對所有設計碰撞情況進行檢查，要確保管線設計可以達到最優之后，再展開進一步的施工與指導，確?，F場施工管線碰撞現象可以被控制在最低，整體復核設計可以達到最優，以對工程開展效率以及施工成本進行保障。

4.4在識圖中的運用

因為污水處理工程整體結構較為復雜，且工程項目總類相對較多，如果只是運用二維圖紙對其進行呈現，會存在信息局限性的問題，會對工程設計圖紙分析以及工程量計算等工作開展效率形成不同程度的影響。所以在進行識圖環節中，也要加大對BIM技術的運用，要借助Revit軟件進行各項信息數據的收集與整理，并要在此基礎上完成工程模型構建，以便通過立體化呈現方式，對結構以及管線等部分設計進行集中體現，保證各部分設計的協調性，保證各項設計沖突問題可以被及時發現并處理。技術人員在完成信息模型構建之后，需要根據實際設計參數情況，進行模擬工程構建，保證模擬工程可以對工程結構以及工程項目總類進行直觀呈現，能夠為技術人員提供更加優質的視覺體驗，確保他們可以從不同角度以及不同層次對工程模型進行分析，以達到對設計意圖展開深層次感悟的目標。同時要BIM技術對設計基礎、預留孔洞以及預埋件的具體位置進行直觀體現，要按照特定比例完成對各個位置的呈現，以便為設計調整以及設計復核工作開展提供保障。此外，對此種技術的運用，還可以達到有效降低技術人員工作壓力以及提高管理人員信息掌握能力的目的，可以為工程施工開展提供有利支持。

4.5在構件施工中的運用

在污水處理工程施工過程中，需要對大量彎頭以及門窗等構件進行使用，所以為對最終構建施工質量進行保證，技術人員需要對BIM技術進行合理使用，要通過該項技術進行構件加工圖繪制，保證所有構件預制加工尺寸精準程度都能夠達到相應標準，以防止出現返工以及浪費材料的狀況。同時要在預制加工設計圖中對所有構建關鍵尺寸以及長度等相關參數進行直觀體現，且要按照施工進度以及構建自身性能對其進行分類存儲，以為施工順利進行提供支持。

由于污水工程特殊性，其管道施工部分往往存在著較為突出的隨意性特征，現場施工不確定因素相對較多，如果單一依靠平面設計圖紙，可能會出現施工現場布置量難以掌控的狀況。此時需要通過對BIM技術的應用，完成對施工現場管道布置情況的模擬施工，確定是否有意外情況出現，以便及時做出應對與設計調整，確保可以通過對模擬施工進行直接觀察的方式，確定最佳管道布置方案，以對整體施工成本進行合理控制。此外此種設計方式還能夠實現對施工現場的有效指導與管理，可以保證即便技術人員經驗水平有限，也可以完成相應施工指導，達到對人力資源進行切實節約的目標。

5、BIM技術應用問題與解決策略

雖然BIM技術具有諸多優勢，但其在使用過程中同樣也存在著一定的問題，需要市政有關部門及時進行處理。

5.1專業套件族庫豐富度不足

為對BIM技術使用質量進行保證，有關部門從美國引進了Revit構件，期望可以為其使用提供專業的套件支持，但因為該軟件是從國外進行引進的，存在著與國內相應標準不符的問題，在市政污水處理工程中進行使用時，也存在著非標構建需要進行定制的狀況，會直接增加工程成本投入，需要投入大量物力以及人力展開研究。同時在對BIM工具進行使用過程中，也需要對族庫進行建設，需要重復進行各項工作，加之標準不統一，都使族庫建設遇到了直接阻礙。所以政府甚至是國家，要制定出相應標準，要通過對標準進行統一的方式，對最終族庫建設質量進行保證。

5.2設計圖出圖效率較低

雖然Revit在模型建設中有著極為突出的表現，但在二維出圖方面還存在著一定問題，目前還沒有達到CAD二維突出的效率。通過對問題的分析可以發現，該軟件存在著符號族以及注釋族與國家制圖標準不一致的問題，整體表達方式并沒有達到相應的靈活度。針對這些問題，有關部門要加強對該軟件的二次開發力度，要保證設計出圖效果以及出圖效率都可以達到相應標準，以對BIM技術使用與發展提供有效助力。

結束語：

通過本文對BIM技術相關內容的論述，使我們對BIM技術及其所具有的優勢有了進一步的認知。有關部門要認識到二維設計在污水處理工程中存在的問題，要加大對BIM技術的研究力度，并要在此技術上，結合市政污水處理工程施工特點，將其合理運用到工程施工各個環節之中，確保BIM技術所具有的優勢與功能可以在構件、識圖以及工程預算等環節中更好地發揮出來，從而有效改善工程施工中所存在的問題，確保市政污水處理工程施工可以達到相應標準，以做好當地區污水處理工作，以為環境生態保護貢獻出一份力量。

參考文獻

[1]付香才，張宇.BIM技術在市政污水處理工程施工中的應用[J].天津建設科技，2014，24（1）：63-65.

[2]朱利民，王姣.BIM技術在春柳河污水處理廠工程設計中的應用實踐[J].中國給水排水，2016（4）：40-43.

[3]梁擎，郭志新.BIM技術在市政污水處理工程施工中的應用分析[J].建筑工程技術與設計，2016（5）.

[4]高萬林.BIM技術在市政污水處理工程施工中的應用探究[J].工程技術：全文版，2016（8）：00207-00207.

[5]李曉彤.簡述BIM技術在市政污水處理工程施工中的應用[J].引文版：工程技術，2016（6）：150-150.