BIM技術(shù)在工廠污水處理站中應用
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【摘要】近年來，中國的城市化建設取得了顯著成就，尤其是隨著經(jīng)濟水平的不斷提升，各種高層建筑和城市配套基建工程越來越多，對于這類大型工程傳統(tǒng)建筑管理技術(shù)已經(jīng)無法滿足。bim技術(shù)的出現(xiàn)對建筑行業(yè)的發(fā)展具有劃時代的意義，BIM技術(shù)通過基于項目參數(shù)建立三維立體模型，將傳統(tǒng)建筑行業(yè)的粗放管理帶入數(shù)字化管理時代。本文提出BIM技術(shù)在某污水處理項目中的應用，主要論述了基于BIM技術(shù)的項目模型對提高污水處理系統(tǒng)建設各施工階段的管理效率，為污水處理系統(tǒng)建設項目的精益化管理提供了技術(shù)保障，促進了我國建筑業(yè)科技化智能化的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】大型項目；參數(shù)模型；BIM技術(shù)
1工程概況
某工廠污水處理廠房，地下1層、地上2層，建筑總面積19827㎡，日污水處理量為50000噸。該工廠生產(chǎn)工藝較多，不同生產(chǎn)工藝排出的廢水的水質(zhì)不同，因此需要的污水處理系統(tǒng)不同，該項目共有10條常規(guī)管線系統(tǒng)和34個污水處理系統(tǒng)，污水處理工藝系統(tǒng)較復雜。由于污水處理系統(tǒng)工藝不同且種類和數(shù)量龐大，傳統(tǒng)的二維施工圖紙已經(jīng)不足以表達施工建設的各方面信息，非常容易造成信息傳遞偏差使施工過程中出現(xiàn)工序碰撞和沖突，最終導致工程返工，造成工期和成本的浪費。另外，污水處理系統(tǒng)施工時，管道工程和機電項目工程量大，材料設備較多。本項目通過引入BIM工程控制技術(shù)進行污水處理項目的施工，對項目施工涉及的建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)工程、機電安裝和管道施工搭建參數(shù)化模型[1-2]。BIM技術(shù)主要的優(yōu)點之一就是對施工項目的整體情況進行模擬演示，通過對施工全過程進行演示可以及時發(fā)現(xiàn)各工序環(huán)節(jié)的協(xié)同性，通過對施工過程中工序排布、管道碰撞進行優(yōu)化設計實現(xiàn)對施工過程最優(yōu)排布，同時可以根據(jù)模型實現(xiàn)不同施工階段的工程量計算輔助現(xiàn)場各項施工安排。因此，BIM技術(shù)可以對污水處理建設等大型施工項目提供良好的技術(shù)支持[3]。
2具體應用
2.1工藝管道系統(tǒng)核對
該污水處理項目污水處理系統(tǒng)龐大且涉及的管道施工較多，傳統(tǒng)的二維設計和施工技術(shù)圖紙表達信息有限，很難全面展示現(xiàn)場施工細節(jié)，核圖效果較差，不易發(fā)現(xiàn)圖中存在的問題。由于二維圖紙的平面性限制，在同一空間上最多可以展示8層管道，且每層在平面上單獨體現(xiàn)，因此不易核對出設計圖紙的表述完整性?；贐IM技術(shù)采用Revit軟件進行建模，搭建的三維立體模型可以直觀形象的展示出各層管道的模型。通過三維模型可以比較直觀地核對系統(tǒng)設計的完整性和正確性，核對施工圖中標注信息的正確性，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設計的缺陷及不合理之處，確保模型搭建過程中的完整性[4]。
2.2空間管理
機電安裝工程是污水處理項目的主要部分，機電安裝工程涉及的污水處理設備較多，污水處理的管道形狀結(jié)構(gòu)復雜、數(shù)量較大。如何將復雜的管道設備比較合理美觀的安裝在規(guī)定的建筑空間內(nèi)是對機電安裝的一項挑戰(zhàn)，因此管道施工之前的綜合管理工作至關(guān)重要。傳統(tǒng)的管線綜合工作主要是通過經(jīng)驗技術(shù)和專業(yè)能力較強的人員進行人工審圖，及時發(fā)現(xiàn)施工過程中的專業(yè)沖突，并通過分析局部剖面及時調(diào)整管線施工方案，但這種方式過分依靠人工經(jīng)驗和技術(shù)，可以解決比較明顯的沖突問題，容易遺漏或者帶來其他問題。本污水處理項目工程量巨大，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)無法滿足工作需要。本污水項目通過BIM技術(shù)將復雜的三維模型組織為二維輸出，并為此建立了多套視圖樣板，形成多套出圖體系，對電子圖紙的分類匯總，保證迅速查找所需圖紙，提高了電子文檔與圖紙檔案并存的高效管理模式。同時，二維圖紙可與模型實時聯(lián)動，在模型變更的同時，圖紙可自動更新，進而滿足各專業(yè)BIM模型與二維施工圖一致的需求，無需設計人員逐一進行手動更改，減少因設計變更而引起的工作量，最大程度降低錯誤率。因此，通過虛擬的三維模型演示功能實現(xiàn)施工過程的協(xié)調(diào)施工，可以直觀形象地演示建筑結(jié)構(gòu)與機電安裝的相對位置以及機電安裝各個管道之間的關(guān)系（見圖1）。針對管道較多且施工復雜的區(qū)域進行剖面演示，還可以利用Revit軟件直接導出剖面圖，并且針對施工較復雜的位置可以生成多方向的剖面圖，進行施工細節(jié)查詢和管道位置調(diào)整。由于建筑空間有限，應對設備的安裝位置進行合理規(guī)劃，確保其安裝位置和檢修位置充足。對采購的設備進行安裝設計時，按照類型尺寸創(chuàng)建設備族，并導入項目模型中，對設備的機電和管道穿墻部分進行位置確定，并在建筑結(jié)構(gòu)施工時預留穿墻洞口，確保后續(xù)安裝時位置、尺寸的合理匹配（見圖2）?；贐IM技術(shù)的各種輔助功能并建立三維模型，最大程度降低施工碰撞。在BIM模式下設計三維立體管道圖，能有效展示10條常規(guī)管線的空間位置，給人清晰印象，同時，相比傳統(tǒng)設計模式，BIM模式下能有效避免設計沖突，找出設計不合理性，并及時進行修改。此外，隨著技術(shù)的不斷更新發(fā)展，還能利用BIM軟件模擬碰撞試驗，從而檢測其功能質(zhì)量，最大化貼近施工標準。
2.3工程量統(tǒng)計
施工前需要對工程的各施工階段進行工程量統(tǒng)計，并據(jù)此和施工進度合理安排工程設備和材料進場，目前對簡單的工程項目，管理人員還是習慣采用原始的方法進行工程量測算。基于BIM技術(shù)采用Revit軟件搭建項目三維模型包含了工程項目各階段的所有參數(shù)信息，根據(jù)項目明細表可以統(tǒng)計出項目模型包含的所有材料信息，管理人員可以根據(jù)專業(yè)軟件進行工程量的計算。基于該污水處理項目的BIM技術(shù)，涵蓋了項目相關(guān)各種數(shù)據(jù)，管理人員可以結(jié)合施工現(xiàn)場情況，實現(xiàn)對機電安裝的全過程管控。通過明細表可以直接掌握對應施工階段的材料消耗量并據(jù)此得出資金利用情況，通過對不同施工階段的模型拆分，可以得到各個施工階段的材料需求情況以及資金計劃，并按照現(xiàn)場施工進度科學制定物資供應計劃，動態(tài)調(diào)整物資材料，大大提高資金利用率。在施工過程中，因為相關(guān)因素動態(tài)調(diào)整施工計劃，若相應的材料供應無法及時跟進，將會影響現(xiàn)場施工。BIM技術(shù)搭建的項目模型可以隨著計劃變更及時調(diào)整相關(guān)數(shù)據(jù)，使各種計劃同步更新，避免因信息傳遞不及時造成經(jīng)濟損失。機電安裝過程中BIM技術(shù)實現(xiàn)了物資材料的智能化管理，確保項目施工成本的可控性。
3結(jié)語
①基于BIM技術(shù)采用Revit軟件搭建的項目三維模型，可以更加直觀具體地展示各結(jié)構(gòu)、設備的位置、尺寸、形狀等情況，項目模型搭載了施工相關(guān)的各參數(shù)信息，實現(xiàn)了各參建方的數(shù)據(jù)共享和信息交流。②管理人員通過基于BIM三維模型進行流程演示，可以對施工過程和工藝進行沖突碰撞測試并對施工過程優(yōu)化調(diào)整，獲取最優(yōu)設計和施工方案，減少工程返工產(chǎn)生的成本支出。③通過BIM技術(shù)的明細表可以實現(xiàn)對工程量的統(tǒng)計計算，實現(xiàn)與物資供應、設備機械進場、人力資源等優(yōu)化配置。未來各類大型建筑及復雜工程項目將會越來越多，隨著BIM技術(shù)和功能的不斷成熟與拓展，將會提高各類大型項目的施工質(zhì)量和效率。
參考文獻
[1]杜浩強.BIM技術(shù)應用于市政污水處理工程中的措施分析[J].科技經(jīng)濟導刊,2021，29(11):126-127.
[2]宋承明.BIM技術(shù)在污水處理廠設計中的應用進展及展望[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2021，13(2):153-157.
[3]鄧艷艷，戚恩澤，高全文.BIM技術(shù)在電子廠房污水處理站施工中的應用[J].城市住宅，2020，27(9):92-94.
[4]楊婷，黃銀強，，譚越.BIM技術(shù)在地埋式污水處理廠全生命周期的應用[J].市政技術(shù)，2019，37(2):210-212.
作者:王小龍 夏征勇 單位:中國建筑第二工程局有限公司