BIM技術在市政給水廠工程中的應用

趙瑞

中國葛洲壩集團第一工程有限公司 湖北宜昌 443000

伴隨著近年來我國社會和經濟的進步，整個城市的勘察設計行業的科技水平也越來越多地得到了提高，BIM技術的應用作為一種嶄新的勘察設計模式及其理念正逐漸被行業各級主要的勘察設計學校和院所認可。

目前國內大多數的公共市政管理服務行業對于管理BIM的深入研究與推廣運用尚比較遲，總體上仍然應該是從尚處于初級階段起步。國家在“十一五”期間已經多次明確提出我們要對建筑BIM信息技術領域進行更加深入的技術探索和深入研究，住房和計劃城鄉鄉業建設部印《2011-2015年建筑業信息化發展綱要》，要求我們行業要始終堅持貫徹自主驅動創新、重點驅動跨越、支撐持續發展、引領未來的發展戰略方針，高度重視行業信息化對于促進建筑業健康穩定發展的重要帶動性和積極性與推廣性的作用。《綱要》明確指出，“十二五”期間，基本建成實現了大型建筑信息企業管理信息系統的廣泛應用普及和規范應用，加快了大型建筑企業信息協同系統管理數據模型（BIM）、基于云和互聯網的建筑工程質量管理信息協同系統操作等新型高科技術在大型建筑工程質量管理工作中的廣泛應用。大力支持推動大型建筑企業信息化管理規范和技術標準的體系建設，促進了一批具有獨特性和具有自主研發知識產權的大型建筑企業信息系統軟件研發產業化，形成了一批建筑信息技術的發展應用已經逐步達到了各種國際先進技術水平的大型專業建筑信息企業。

“十三五”這個時期更是當前我國加快構建健康經濟社會的關鍵性決勝時期，建設新型智慧城市工程將成為貫徹落實新思想和理念的重大實踐，是以互聯網和信息技術引領城市發展和改革轉型的一次難得契機，全面深入地推進了新一代信息技術與城市發展和創新，是實現城市可持續發展的一種新路徑、新方法、新格局。

1 BIM技術的基本概念

BIM模型是漢語英文單詞buildinginformationmodeling的一個英文數字縮寫，意為一種新型建筑數字信息處理模型，它指的是以一個大型建筑工程設計項目的各種建筑相關數字信息和設計數據資料等作為主要信息依托而設計構建的一種新型現代建筑信息模式，并通過這些相關數字信息資料來對一個建筑物本身所必須具備的建筑真實性性能進行數字仿真和綜合模擬。

當前，盡管BIM信息技術在應用領域的研究還是處于一個初級階段，但政府部門逐步加大了對BIM技術的推廣，并將BIM技術的實踐應用列入“十二五”規劃發展周期的重點項目。

在市政給水廠項目建設中，BIM技術將三維立體空間數據信息系統在進行創建模型過程中，把市政給水廠項目建設過程中的各種數據信息系統作為一個重要的基礎參考資料，創建完整的三維立體空間大氣系統數據信息模型。從本質上講，BIM技術屬于所有市政供水廠項目的項目生命周期中數據和信息的整合。與以往的工作模式相比，BIM技術確保了市政供水廠建設項目的統一、簡化、標準化、精細化管理，從而為市政供水廠建設項目產生綜合經濟效益[1]。

BIM具有可視化，協調性，模擬性，優化性和可出圖性五大特點。

BIMd這是一種完全有別于我們以前傳統的autocad二維表達式創建設計操作方法的一種全新的三維模型創建設計工具，它用的是一套全新的專門三維建筑設計實用工具、實時三維設計可視化、更先進的施工協同三維設計模式、由三維模型自動繪制創造的建筑施工詳細草圖和底盤地圖、工程量統計資料、一處自動修改處處自動更新、配套的數據分析、模擬三維設計等多種技術手段。

通過BIM技術進行設計的一個工程，所有整個生命周期內的各個參與者都能夠實現對多系統數據的匯總、數據提取與綜合分析和對大量資料和經驗的借鑒與重用，為一個建筑工程項目的實施提供了一個全周期的技術支持和協調幫助[2]。

2 BIM技術在市政給水廠工程建設中的應用價值

（1）規劃階段的使用價值。在市政給水廠項目規劃的規劃階段，BIM技術在整體合理布局規劃和污水處理工藝布局中充分發揮了關鍵作用。

例如，對公司的零部件進行周邊環境模擬，實施各個零部件的方案規范的規劃，對各種管線進行預分析。無論是從加工技術的基本原理層面，還是從運營管理方式層面，BIM技術的高效運用都會產生優異的效果。

（2）在設計方案階段的應用價值。在市政供水廠建設項目的設計階段，借助BIM技術的接入功能和數據漫游功能，可以更加直觀、直觀地展示設計理念。

在建立三維空間信息信息內容實體模型的整個過程中，能夠和諧地處理不同專業設計之間的差異和矛盾，以及不同工況之間的碰撞問題。

因此，減少了項目施工階段臨時更改的機會。依靠工程量清單的統計分析，可以提高預算統計分析的及時性和準確性，為下一階段的建設奠定堅實的基礎。

（3）工程建設過程的應用價值。依托三維空間數據信息實體模型，動態模擬項目建設計劃，展示項目進度，同時將安全工作、質量控制、項目進度管理、項目成本管理等各個方面與三維空間數據信息實體模型進行整合，完成集中化、數據可視化和精益化管理，提高工作效率。

3 BIM技術在市政給水廠工程建設中的實踐應用

3.1 工程概況

成都市溫江區40萬噸給水廠工程，占地面積6.65公頃。主要工程建設的項目包括：分級配水井、預沉池、高效斜管澄清池、高速均質濾料過篩池、清水池、送水泵站、污泥池及回用水池等。本項目涉及23棟不同功能的建筑和12個不同的技術專業。同時，要維護生態環境保護。根據BIM技術的選用，所有設計方案的周期時間從計劃的120天縮短到105天，節約近10%，工程施工周期節省近40天。計劃占地7.5畝的紅酒吧。最終，新項目具體商業用地6.65畝，節約近12%，更有利于維護當地生態環境。加工工藝的有效布局，使全廠計算機裝機輸出功率節省5%，原材料用量減少8%。本項目首次將市政工程中的三維協同設計流程應用于水廠項目；首次從管道PID建立管道實體模型，完成信息傳遞；其次，利用三維模型籌集資金、驗證和交付設計方案的結果。

最后，開展現場施工安全的立體化嘗試和中后期智能交付和運維管理的探索。根據BIM技術基礎，該項目獲得了2018年世界榮耀大獎賽的最高榮譽“榮耀獎”。

圖1 項目效果圖

圖2 BIM全廠圖

圖3 照片對比

3.2 BIM技術在市政給水廠工程中的具體應用

（1）碰撞檢查及圖紙輸出。BIM實體模型的創建不僅是對項目具體情況的直觀展示，同時也是對設計內容的全方位考察。在模型擬合內容的審核中，利用BIM影響檢查功能，設計師可以及時處理設計中的各種問題。今后將根據自身的專業技能，依靠與相關部門的溝通與溝通，如有數據信息異常、不科學的部門會立即進行整改，完善設計內容的合理化。另外，使用REVIT建模后，地下管線的布置和室內空間的相關性也可以清晰的呈現給設計者，有利于相關人員對項目的定期檢查驗收，防止發生問題，促進后續項目建設的順利開展。使用BIM可以將構建的幾何圖形轉換為二維幾何圖形輸出，并轉化為更清晰的平面圖，大大提高了設計階段的效率。同時也協助后期的圖紙管理[3]。

（2）場地分析。在市政給水廠項目中，利用BIM技術構建規劃方案的物理模型，從室內空間利用、項目投資、園林景觀等多方面因素進行綜合數據分析，選擇一個合適的場地環境。在使用BIM構建實體模型時，設計方案人員首先要做好現場勘察工作，獲取更準確的環境數據信息，然后創建地質模型。根據模型擬合分析，其中會有勘誤點。明確提出生成相對完善的三維地貌面模型，然后合并實體模型信息，計算出相關主要參數數據信息，完成場地規劃的科研布局。

（3）通風設計方案。BIM在市政水廠工程項目中的應用，為通風設計方案提供了更準確的信息，如幾何圖形信息、隔熱信息等，避免了模擬中的重復工作，幫助工作人員更加準確。對能耗、熱環境和風環境進行分析，完善規劃內容，加強通風實效[4]。

（4）互聯網技術模擬與監控技術。結合BIM、云計算技術和物聯網技術構建的信息化管理系統，完成了對本項目的智能化監管和監管。這種優秀技術的綜合應用，輔助基層施工人員提前準備，掌握項目模型信息、特點信息、深入設計內容、生產加工信息、高精度、準確的測量數據信息等。有利于員工方面的檢查和管理。同時，利用BIM實體模型、物聯網技術和自然地理信息技術，提高了人機對戰的監管水平，做好了各種信息的實時采集和整理，數據和信息，為完成集中動態管理目標奠定了堅實的基礎[5-8]。

（5）BIM下的運維管理。BIM下的運維管理主要是在原有計算機監控和數據采集系統的基礎上，借助opc協議合理應用對項目原有的采集系統信息進行了優化處理，實現對信息數據的實時監控和獲取，使得運維工作人員及時準確地掌握項目施工中，水流量的計數和水質監控信息、出水流量的計數和水質監控信息、各個入水區水位自動監控的情況，及時發現其中存在的超標等問題，且加以管控，減少系統運行中危險的發生[9]。同時，利用BIM和物聯網技術，對相關信息、數據、信息和設計方案的全過程實施全方位地分析和監管，準確把握系統功能、邏輯架構和物理架構的優勢，建立數據傳輸方式等內容，為運維服務提供了很多可靠的基礎，提高了管理能力[10]。

4 結語

總的來說，我們可以知道，隨著現代科學技術的進步和信息化基礎設施建設進程的加快，將BIM技術協同智能管理系統的應用擴展到市政水廠工程建設行業已成為一種流行的發展趨勢。趨勢。在市政供水廠項目建設過程中，高效利用BIM技術可以完成項目風險管理與物理模型文件的有機化學整合，充分發揮BIM技術在可視化、高效化、量化等方面的優勢和特點.為此，提高基礎設施建設的高效率，提高工程建設質量，擴大整個工程項目的綜合經濟效益。