BIM技术在污水厂工程协同施工中的应用研究

2019-11-29赵扬帆

商品与质量 2019年49期

赵扬帆

上海城投水务工程项目管理有限公司上海 201103

近年来，随着人们对水环境和空气环境治理的要求提升，城市污水处理厂的建设模式逐步从传统地上分散式，转变为地下封闭式。地下式污水处理厂主要分布在在国内一二线城市或沿海经济发达区域。加强城市污水处理厂生物膜的应用研究，可为其科学发展提供技术支持，使城市污水处理厂在生产实践中处于良好的发展状态，更好地适应当前形势。

1 BIM技术概述

建筑信息模型技术是简单的建筑信息模型，其核心是建立建筑项目的虚拟三维模型，可以与建筑数据信息的整体过程进行集成，以数字的形式表示项目的整个生命周期，实践得知，其可以被应用于包括方案、设计、施工、运营，以及管理等诸多领域之中。BIM技术的有效运用，能够结合上二维设计与三维虚拟等相应的优势，表现出可制图、可视化、可优化、模拟性，还有协调性等优势，可以把三维视图以更加直观的形式呈现出来；推动设计工作的顺利进行，增强工作质量以及效率；确保测算的可行性与精确度；可展开虚拟工作，进而提升工作协同性；可以就管理成本加以有效的管控，进而尽可能的降低企业成本投入[1]。

2 BIM技术在污水处理厂中的运用探究

2.1 BIM设计规则的构建

目前来看，不管是国内或是国外，BIM软件之所以得以开发与应用大多数情况是以建筑工程作为基础的，而给排水工程则是其中的关键性项目，于设计理念，包括成果与工程语言表达上来看，对比于其他类型的建筑工程，该工程有着自身独特的特征。就BIM设计展开有效的推广，首要任务是建立起给排水专业的BIM设计规则。如此一来，才可切实性的增强BIM设计质量。在这一构建过程中，必须要就相应的BIM设计规则加以充分具体的考虑，其中这里所提到的设计规则，大多体现在：水厂设备图库的绘制、图层命名等多个方面。

2.2 团队协同设计

协同技术的恰当利用，能够集中起各种专业设计师、包括相应的校准核对与管理人员，在具体的设计工作阶段，促使一系列技术人员均能够参与其中。借助于BIM服务器把参与到项目组的人员联系为整体，达到资料图纸共享目的，倘若发生个人修改问题，那么其他参与者可以有效的反映出问题，防止由于问题故障从而阻碍工程的顺利进行。借助于BIM技术，既能够达到设计协同的目的，同时也可以实现信息协同，利用BIM技术，于模型中可以把所有的数据内容植入进来，而其中的读取也不受限于专业的不同。在这一过程中，为防止某些人出于个人利益的考虑随意篡改他人的劳动成果，需要构建出相应的设计原则，进而就劳动成果最有效的保护。

2.3 3D模型库的构建

考虑到污水处理厂整体项目规模较大，要需要借助一系列机械设备进行，现阶段，大部分BIM设计软件均是为了建筑工程的开发，而在机械设备构建方面却几乎没有涉及。因此，需要自主进行设计工作，具体的设计阶段可通过GDL语言实现，应当编写参数化设备模块，进而可以促进机械设备相应三维模块库的构建，仅进行一次相关的设计，那么在之后的设计中便可永久通用，一方面设计时间大幅度降低，同时也提升了设计效率[2]。

2.4 MEP模块的运用

在具体的设计过程中，MEP模块起着比较关键的作用主要作用，而针对其的具体设计，需要尤为注意以下三点问题，其一、建立并健全MEP管道设计标准；其二、一系列专业间的协同设计；第三点表示碰撞检查的有效应用。就当前实际情况来看，所应用的MEP模块方面仍存在许多不足，构建工具过于简单，因而不适用于要求较高的工程，无法实现管件之间的自动匹配，而是要依赖人工形式的仔细核对，消耗了一定的人力资源与时间。

2.5 施工图出图与总图管道设计

BIM的一大特点就在于其的可出图性，借助于Revit平台从而设计所得模型里涵盖了全面的图纸信息，均能够于模型中实时动态生成，因而，可将其视作数据库的一个视图。污水处理厂设计中相应的总图管道设计始终是设计中的难点内容，由于管线密度较高，关联线路较多。而总图管道又属于地下工程，施工过程中容易产生路口管道碰撞，使得管道无法顺利有效连接。在BIM模式之下，三维管线系统可以较为具体的呈现出管道相应的空间状态，因而设计师在其绘图阶段能够更加直观的对其进行观察，并借助于软件碰撞检测功能进行后期的检查。针对其中的设计冲突，软件会及时有效的向设计人加以反馈，便于其的调整以及修改。对比于传统形式上的二维设计，MEP系统所具备的可视化设计，包括碰撞检测是一项创新型设计，其不仅降低了管道返工概率，在增强效率的同时也有效的节约了成本[3]。

2.6 后期可视化应用

BIM类软件核心内容并不指的是效果图，而是详细的设计工作，为尽可能的减少设计模型所占据的内存，并有效的提升软件流畅性，就该模型的材质效果，加以具体的弱化处理，导致模型所呈现出来的表现能力十分低下。因而，需要借助第三方辅助软件提升后期展示效果。整合而得的污水厂模型，其中包含了项目的所有信息，于BIM后续工作流同样存在诸多应用，比如虚拟现实的相应漫游动画，可用于三维模型上导入相应的时间维度，进行实现施工模拟，有助于工程参与方能够就项目进度加以及时有效的了解，发现工程过程中所需要重点考虑的问题。

3 BIM技术在污水厂协同施工中有待提高的问题分析

3.1 构件库不够真实

由于给排水工程中常用的管件和预制构件都是非标准构件，在许多情况下，构件与实际施工设计会有一定的差异，一般需要根据工程要求定制，前期准备周期长，准备工作费时。而在给排水工程中使用的不仅仅是管道配件，还有许多如压力泵、电气柜等部件、阀门等。一些大型污水处理厂需要特殊定制，而且内部结构也很复杂。

3.2 专业技术人员稀缺

因为BIM技术需要专业和技术人员来管理，以提高工作质量和效率，但由于技术人员稀缺，BIM协作仍缺乏普遍性[4]。由于城市污水处理厂单体结构的复杂性和多样性，使用简单的二维图纸所能体现的信息有很大的局限性，很难保证相应的工作效率在图纸理解、工程量计算、设计误差修正、施工协调等方面。针对这种情况，将城市污水处理厂的地图识别技术应用于城市污水处理厂，将有利于提高地图识别的效率，为城市污水处理厂的设计和建设提供技术支持。

3.3 模型重复利用难度高

refit的参量化功能是一把双刃剑。针对一些较为简单的模型，其参数相对来说修改起来比较容易。对于部分比较复杂的模型，由于其内部链接相对复杂，对其加以修改，会导致更多技术性问题发生。除此之外，给排水工程结构的绘图效率低，通用性强，单个设计图的重用率高，传统的二维设计采用嵌套绘图和参数化绘图等高效手段，而软件的二维功能较弱，在生成二维图之前需要对BIM模型生成的图进行修改，效率低下[5]。