BIM技術在污水處理工程中的應用探究

彭標 何輝 張世浪

摘? 要：BIM技術作為一種工程設計、建造和管理的數據化工具，目前在建筑設計行業BIM技術應用普遍，但對污水處理工程中應用BIM技術的研究不多。隨著城鎮化建設不斷推進，水質指標不斷提高，為有效提高污水處理廠設計效率，提高設計質量，降低工程造價，方便運維管理，這亟須在污水處理工程中引入BIM技術。該文通過分析討論BIM技術在污水處理工程中的具體應用，期望為相關從業者提供一些借鑒。

關鍵詞：BIM技術? 污水處理工程? 設計? 應用

中圖分類號：X703 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）06（a）-0072-02

污水處理工程具有投資大、建設周期長、施工工期緊、涉及專業多等特點，設計稍有偏差，就容易出現工程延誤，工程質量問題甚至導致安全事故發生。同時，隨著近年來我國越來越重視環境治理工作，水環境治理投資不斷加大，污水處理標準越來越高。BIM技術的產生正好為污水處理行業目前的問題帶來了解決方案，與傳統的CAD二維圖紙不同，BIM能夠進行更多維度的設計，具有可視性、協同性、集約性、模擬性和數據整合性等特點。通過將工程設計信息化，能夠直觀地將可視化的模型呈現給建設人員，通過協同設計，很大程度上提升設計的質量和效率。

1? BIM技術的概述

BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的簡稱，是以建筑工程項目的各項相關數據信息為基礎，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，通過三維建筑模型實現各項功能。相比于傳統的技術，BIM技術更加方便、快速，結合了可視性、協調性和模擬優化性的特點，該技術已經在民用建筑等領域得到了廣泛應用，是提高設計效率和質量、控制工程成本的重要手段。隨著BIM技術的不斷發展和污水處理規模的不斷擴大，今后其必然在污水處理工程發揮重要作用。

2? BIM技術在污水處理工程中的應用設想

BIM技術可以應用在方案、設計、施工、遠程可視化運維等多個方面。在設計階段能夠將三維視圖以更加形象的形式呈現，各專業設計人員在模型中協同配合，同時設計，避免繁重的提資工作，這樣可以縮短設計時間，同時也提高設計的準確性，從而推動設計工作的順利進行。由此可見，BIM技術一方面能夠有效提高設計的效率和品質，另一方面還能夠確保設計的可行性。通過直觀模型還能方便進行設計優化，從而有效地控制建造成本，降低投資。此外，在污水處理廠的實際運營中，通過對污水處理全過程進行實時監測，統計整合設備運行和水質相關參數，及時發現問題，從而提高污水處理運維效率，確保污水處理廠穩定達標運行。

2.1 提高設計效率

首先，由于污水處理廠的設計較為復雜繁瑣，如果僅僅依靠傳統的方法，很難展示出污水處理的整體結構，在2D圖紙上也無法直觀地反映出設計效果和一些隱蔽的問題，但是BIM技術自身具有可視性的特點，能夠構建起三維立體模型，通過仿真演示能夠對設計方案進行檢測，一些隱蔽的問題也能夠一目了然。除此之外，由于在污水處理廠的設計過程中涉及不同專業，需要不同工作人員參與，在專業和理念的差異下也可能會出現設計的漏洞和沖突，但是運用BIM技術能夠發揮出整合的功能，將一些差異化的信息展示給設計人員，設計人員通過演示出來的三維效果就能夠完成對設計的修改和優化，從而有效提升設計效率[1]。

2.2 降低工程造價

BIM技術的應用能夠有效降低工程造價主要體現在以下兩個方面：一方面，BIM技術能夠通過模擬及時地發現存在的設計問題和重復設計，并在第一時間進行設計優化，減少不必要的設計，從而降低工程成本;另一方面，在造價預算過程中，人工計算往往容易加大裕量，從而增加造價成本，但是應用BIM技術，能夠自動獲取和統計工程量，對各項數據進行高效、準確的計算，提升工程的經濟效益。

2.3 方便運維管理

在運維階段，需要整合人員、設備設施和進水條件等資源來充分提升污水處理系統的運行效率，保證出水水質，需要付出大量運營維護的成本。應用BIM技術則能夠在很大程度上提升運維管理的效率，運維人員通過多終端遠程可視化運維BIM模塊，不需要親臨現場就能夠了解設備的運行和出水水質情況。可以通過終端遠程查看設備運行參數，及時發現設備問題，及時遠程報備并跟蹤整改進度，讓管理人員實時了解各設備設施的狀態，這不僅為運維管理提供了方便，還有效提高了運維的效率，降低了運維的成本[2]。

3? BIM技術在污水處理工程的具體應用

3.1 三維視圖

污水處理工程設計涉及工藝、電氣、暖通、儀控、結構和建筑等眾多專業，整體結構復雜，通過二維圖紙是無法完全呈現的，不利于工程設計圖紙的分析以及工程量的計算。可以將BIM技術應用在識圖環節中，通過對各項信息數據的收集和整理，構建出立體的工程模型，形象地展現出污水處理工程的建構筑物、設備和管線等，從而使業主方、設計方和施工方等能夠全方位地對模型進行分析，及時地發現問題進行調整，為后續工作開展提供可靠保證。

3.2 工程預算

在污水處理工程中，污水的收集、提升、處理和達標排放對施工工藝有著較高的要求。由于工程復雜，對工程做出準確預算有一些難度。工程預算不僅僅關系到工程的投資，還會影響工程建設的進度，對整個工程順利開展至關重要。如果對工程量計算不準，會直接影響工程進度，甚至造成整個項目的失敗。BIM技術通過對完整BIM模型進行自動工程量計算，可以大大節約預算時間和提高準確性。因此利用BIM技術能夠使工程量計算更加準確、高效，為整個工程預算的計算提供可靠的支持[3]。

3.3 模擬施工

虛擬化技術是建筑信息模型的重要組成部分。對于污水處理工程來說，在正式施工之前，通過查看BIM模型，將現場實際情況與模型進行比較，判斷施工中可能遇到的問題，并提前做預案，保證施工順利。此外，通過對施工的模擬還能使施工方更好地掌控施工進度和施工方案，設計人員還能夠利用BIM模型向施工方進行技術交底，使施工過程更加合理。

3.4 復核設計

由于污水處理工程中各類管線眾多，因此，在施工過程中可能會出現管線相互碰撞的問題，不僅會影響工程的順利開展，還會增加施工成本，造成不必要的浪費。可以利用BIM技術對其管線設計進行復核，檢查碰撞情況，確保無誤之后再進行下一步的工作，從而盡量避免管線碰撞的現象，提高工程建設的效率。

3.5 構件和設備施工

污水處理工程需要使用大量的構件和設備，對整體工程有重要的影響，可以利用BIM技術建立設備和構件模型三維數據庫，將設備安裝尺寸和構件加工尺寸直觀的展現出來，確保符合相應標準，方便在設備定標以前進行土建設計。

4? 結語

綜上所述，在污水處理工程中引入BIM技術體現出了許多優勢，但是在具體應用過程中仍然不夠完善，需要相關人員不斷探索和研究。結合污水處理工程的特點，將BIM技術合理地應用設計、施工、運維等各個工程階段中，充分地發揮出BIM技術的重要作用，確保污水處理工程建設的順利開展，同時提升污水處理運維效率和效果，具有重要的意義。

參考文獻

[1] 陳殷.探究BIM技術在污水處理廠設計中的應用[J].裝飾裝修天地，2017（19）：197.

[2] 羅宇.BIM技術在污水處理廠設計中的應用分析[J].建材發展導向，2018，16（8）：397.

[3] 許紅剛，王其才，劉全正等.武漢北湖污水處理廠BIM應用概述[J].建筑·建材·裝飾，2018（19）：159-160.