BIM技術在污水廠工程協同施工中的應用研究

趙揚帆

上海城投水務工程項目管理有限公司 上海 201103

近年來，隨著人們對水環境和空氣環境治理的要求提升，城市污水處理廠的建設模式逐步從傳統地上分散式，轉變為地下封閉式。地下式污水處理廠主要分布在在國內一二線城市或沿海經濟發達區域。加強城市污水處理廠生物膜的應用研究，可為其科學發展提供技術支持，使城市污水處理廠在生產實踐中處于良好的發展狀態，更好地適應當前形勢。

1 BIM技術概述

建筑信息模型技術是簡單的建筑信息模型，其核心是建立建筑項目的虛擬三維模型，可以與建筑數據信息的整體過程進行集成，以數字的形式表示項目的整個生命周期，實踐得知，其可以被應用于包括方案、設計、施工、運營，以及管理等諸多領域之中。BIM技術的有效運用，能夠結合上二維設計與三維虛擬等相應的優勢，表現出可制圖、可視化、可優化、模擬性，還有協調性等優勢，可以把三維視圖以更加直觀的形式呈現出來；推動設計工作的順利進行，增強工作質量以及效率；確保測算的可行性與精確度；可展開虛擬工作，進而提升工作協同性；可以就管理成本加以有效的管控，進而盡可能的降低企業成本投入[1]。

2 BIM技術在污水處理廠中的運用探究

2.1 BIM設計規則的構建

目前來看，不管是國內或是國外，BIM軟件之所以得以開發與應用大多數情況是以建筑工程作為基礎的，而給排水工程則是其中的關鍵性項目，于設計理念，包括成果與工程語言表達上來看，對比于其他類型的建筑工程，該工程有著自身獨特的特征。就BIM設計展開有效的推廣，首要任務是建立起給排水專業的BIM設計規則。如此一來，才可切實性的增強BIM設計質量。在這一構建過程中，必須要就相應的BIM設計規則加以充分具體的考慮，其中這里所提到的設計規則，大多體現在：水廠設備圖庫的繪制、圖層命名等多個方面。

2.2 團隊協同設計

協同技術的恰當利用，能夠集中起各種專業設計師、包括相應的校準核對與管理人員，在具體的設計工作階段，促使一系列技術人員均能夠參與其中。借助于BIM服務器把參與到項目組的人員聯系為整體，達到資料圖紙共享目的，倘若發生個人修改問題，那么其他參與者可以有效的反映出問題，防止由于問題故障從而阻礙工程的順利進行。借助于BIM技術，既能夠達到設計協同的目的，同時也可以實現信息協同，利用BIM技術，于模型中可以把所有的數據內容植入進來，而其中的讀取也不受限于專業的不同。在這一過程中，為防止某些人出于個人利益的考慮隨意篡改他人的勞動成果，需要構建出相應的設計原則，進而就勞動成果最有效的保護。

2.3 3D模型庫的構建

考慮到污水處理廠整體項目規模較大，要需要借助一系列機械設備進行，現階段，大部分BIM設計軟件均是為了建筑工程的開發，而在機械設備構建方面卻幾乎沒有涉及。因此，需要自主進行設計工作，具體的設計階段可通過GDL語言實現，應當編寫參數化設備模塊，進而可以促進機械設備相應三維模塊庫的構建，僅進行一次相關的設計，那么在之后的設計中便可永久通用，一方面設計時間大幅度降低，同時也提升了設計效率[2]。

2.4 MEP模塊的運用

在具體的設計過程中，MEP模塊起著比較關鍵的作用主要作用，而針對其的具體設計，需要尤為注意以下三點問題，其一、建立并健全MEP管道設計標準；其二、一系列專業間的協同設計；第三點表示碰撞檢查的有效應用。就當前實際情況來看，所應用的MEP模塊方面仍存在許多不足，構建工具過于簡單，因而不適用于要求較高的工程，無法實現管件之間的自動匹配，而是要依賴人工形式的仔細核對，消耗了一定的人力資源與時間。

2.5 施工圖出圖與總圖管道設計

BIM的一大特點就在于其的可出圖性，借助于Revit平臺從而設計所得模型里涵蓋了全面的圖紙信息，均能夠于模型中實時動態生成，因而，可將其視作數據庫的一個視圖。污水處理廠設計中相應的總圖管道設計始終是設計中的難點內容，由于管線密度較高，關聯線路較多。而總圖管道又屬于地下工程，施工過程中容易產生路口管道碰撞，使得管道無法順利有效連接。在BIM模式之下，三維管線系統可以較為具體的呈現出管道相應的空間狀態，因而設計師在其繪圖階段能夠更加直觀的對其進行觀察，并借助于軟件碰撞檢測功能進行后期的檢查。針對其中的設計沖突，軟件會及時有效的向設計人加以反饋，便于其的調整以及修改。對比于傳統形式上的二維設計，MEP系統所具備的可視化設計，包括碰撞檢測是一項創新型設計，其不僅降低了管道返工概率，在增強效率的同時也有效的節約了成本[3]。

2.6 后期可視化應用

BIM類軟件核心內容并不指的是效果圖，而是詳細的設計工作，為盡可能的減少設計模型所占據的內存，并有效的提升軟件流暢性，就該模型的材質效果，加以具體的弱化處理，導致模型所呈現出來的表現能力十分低下。因而，需要借助第三方輔助軟件提升后期展示效果。整合而得的污水廠模型，其中包含了項目的所有信息，于BIM后續工作流同樣存在諸多應用，比如虛擬現實的相應漫游動畫，可用于三維模型上導入相應的時間維度，進行實現施工模擬，有助于工程參與方能夠就項目進度加以及時有效的了解，發現工程過程中所需要重點考慮的問題。

3 BIM技術在污水廠協同施工中有待提高的問題分析

3.1 構件庫不夠真實

由于給排水工程中常用的管件和預制構件都是非標準構件，在許多情況下，構件與實際施工設計會有一定的差異，一般需要根據工程要求定制，前期準備周期長，準備工作費時。而在給排水工程中使用的不僅僅是管道配件，還有許多如壓力泵、電氣柜等部件、閥門等。一些大型污水處理廠需要特殊定制，而且內部結構也很復雜。

3.2 專業技術人員稀缺

因為BIM技術需要專業和技術人員來管理，以提高工作質量和效率，但由于技術人員稀缺，BIM協作仍缺乏普遍性[4]。由于城市污水處理廠單體結構的復雜性和多樣性，使用簡單的二維圖紙所能體現的信息有很大的局限性，很難保證相應的工作效率在圖紙理解、工程量計算、設計誤差修正、施工協調等方面。針對這種情況，將城市污水處理廠的地圖識別技術應用于城市污水處理廠，將有利于提高地圖識別的效率，為城市污水處理廠的設計和建設提供技術支持。

3.3 模型重復利用難度高

refit的參量化功能是一把雙刃劍。針對一些較為簡單的模型，其參數相對來說修改起來比較容易。對于部分比較復雜的模型，由于其內部鏈接相對復雜，對其加以修改，會導致更多技術性問題發生。除此之外，給排水工程結構的繪圖效率低，通用性強，單個設計圖的重用率高，傳統的二維設計采用嵌套繪圖和參數化繪圖等高效手段，而軟件的二維功能較弱，在生成二維圖之前需要對BIM模型生成的圖進行修改，效率低下[5]。

3.4 BIM無法做到真正的對應現實情況

很有可能BIM是以一種理想的方式設計的。比如土壤質量，海拔，甚至溫度。但是，實際場地條件可能不太理想，造成一些微小的差異，由于施工的錯誤結果。

4 結語

污水處理廠設計工作的有序進行可借助于BIM技術，通過該技術的恰當合理運用能夠大大提高工作的效率，增強可設計工作質量。出于實際考慮，相關工作者應當深入探究BIM技術與污水處理廠設計工作，進而促使二者的完美配合，不斷優化污水處理廠設計。