BIM技术在污水处理工程中的应用探究

彭标 何辉 张世浪

摘  要：BIM技术作为一种工程设计、建造和管理的数据化工具，目前在建筑设计行业BIM技术应用普遍，但对污水处理工程中应用BIM技术的研究不多。随着城镇化建设不断推进，水质指标不断提高，为有效提高污水处理厂设计效率，提高设计质量，降低工程造价，方便运维管理，这亟须在污水处理工程中引入BIM技术。该文通过分析讨论BIM技术在污水处理工程中的具体应用，期望为相关从业者提供一些借鉴。

关键词：BIM技术  污水处理工程  设计  应用

中图分类号：X703    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）06（a）-0072-02

污水处理工程具有投资大、建设周期长、施工工期紧、涉及专业多等特点，设计稍有偏差，就容易出现工程延误，工程质量问题甚至导致安全事故发生。同时，随着近年来我国越来越重视环境治理工作，水环境治理投资不断加大，污水处理标准越来越高。BIM技术的产生正好为污水处理行业目前的问题带来了解决方案，与传统的CAD二维图纸不同，BIM能够进行更多维度的设计，具有可视性、协同性、集约性、模拟性和数据整合性等特点。通过将工程设计信息化，能够直观地将可视化的模型呈现给建设人员，通过协同设计，很大程度上提升设计的质量和效率。

1  BIM技术的概述

BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的简称，是以建筑工程项目的各项相关数据信息为基础，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，通过三维建筑模型实现各项功能。相比于传统的技术，BIM技术更加方便、快速，结合了可视性、协调性和模拟优化性的特点，该技术已经在民用建筑等领域得到了广泛应用，是提高设计效率和质量、控制工程成本的重要手段。随着BIM技术的不断发展和污水处理规模的不断扩大，今后其必然在污水处理工程发挥重要作用。

2  BIM技术在污水处理工程中的应用设想

BIM技术可以应用在方案、设计、施工、远程可视化运维等多个方面。在设计阶段能够将三维视图以更加形象的形式呈现，各专业设计人员在模型中协同配合，同时设计，避免繁重的提资工作，这样可以缩短设计时间，同时也提高设计的准确性，从而推动设计工作的顺利进行。由此可见，BIM技术一方面能够有效提高设计的效率和品质，另一方面还能够确保设计的可行性。通过直观模型还能方便进行设计优化，从而有效地控制建造成本，降低投资。此外，在污水处理厂的实际运营中，通过对污水处理全过程进行实时监测，统计整合设备运行和水质相关参数，及时发现问题，从而提高污水处理运维效率，确保污水处理厂稳定达标运行。

2.1 提高设计效率

首先，由于污水处理厂的设计较为复杂繁琐，如果仅仅依靠传统的方法，很难展示出污水处理的整体结构，在2D图纸上也无法直观地反映出设计效果和一些隐蔽的问题，但是BIM技术自身具有可视性的特点，能够构建起三维立体模型，通过仿真演示能够对设计方案进行检测，一些隐蔽的问题也能够一目了然。除此之外，由于在污水处理厂的设计过程中涉及不同专业，需要不同工作人员参与，在专业和理念的差异下也可能会出现设计的漏洞和冲突，但是运用BIM技术能够发挥出整合的功能，将一些差异化的信息展示给设计人员，设计人员通过演示出来的三维效果就能够完成对设计的修改和优化，从而有效提升设计效率[1]。

2.2 降低工程造价

BIM技术的应用能够有效降低工程造价主要体现在以下两个方面：一方面，BIM技术能够通过模拟及时地发现存在的设计问题和重复设计，并在第一时间进行设计优化，减少不必要的设计，从而降低工程成本;另一方面，在造价预算过程中，人工计算往往容易加大裕量，从而增加造价成本，但是应用BIM技术，能够自动获取和统计工程量，对各项数据进行高效、准确的计算，提升工程的经济效益。

2.3 方便运维管理

在运维阶段，需要整合人员、设备设施和进水条件等资源来充分提升污水处理系统的运行效率，保证出水水质，需要付出大量运营维护的成本。应用BIM技术则能够在很大程度上提升运维管理的效率，运维人员通过多终端远程可视化运维BIM模块，不需要亲临现场就能够了解设备的运行和出水水质情况。可以通过终端远程查看设备运行参数，及时发现设备问题，及时远程报备并跟踪整改进度，让管理人员实时了解各设备设施的状态，这不仅为运维管理提供了方便，还有效提高了运维的效率，降低了运维的成本[2]。

3  BIM技术在污水处理工程的具体应用

3.1 三维视图

污水处理工程设计涉及工艺、电气、暖通、仪控、结构和建筑等众多专业，整体结构复杂，通过二维图纸是无法完全呈现的，不利于工程设计图纸的分析以及工程量的计算。可以将BIM技术应用在识图环节中，通过对各项信息数据的收集和整理，构建出立体的工程模型，形象地展现出污水处理工程的建构筑物、设备和管线等，从而使业主方、设计方和施工方等能够全方位地对模型进行分析，及时地发现问题进行调整，为后续工作开展提供可靠保证。

3.2 工程预算

在污水处理工程中，污水的收集、提升、处理和达标排放对施工工艺有着较高的要求。由于工程复杂，对工程做出准确预算有一些难度。工程预算不仅仅关系到工程的投资，还会影响工程建设的进度，对整个工程顺利开展至关重要。如果对工程量计算不准，会直接影响工程进度，甚至造成整个项目的失败。BIM技术通过对完整BIM模型进行自动工程量计算，可以大大节约预算时间和提高准确性。因此利用BIM技术能够使工程量计算更加准确、高效，为整个工程预算的计算提供可靠的支持[3]。

3.3 模拟施工

虚拟化技术是建筑信息模型的重要组成部分。对于污水处理工程来说，在正式施工之前，通过查看BIM模型，将现场实际情况与模型进行比较，判断施工中可能遇到的问题，并提前做预案，保证施工顺利。此外，通过对施工的模拟还能使施工方更好地掌控施工进度和施工方案，设计人员还能够利用BIM模型向施工方进行技术交底，使施工过程更加合理。

3.4 复核设计

由于污水处理工程中各类管线众多，因此，在施工过程中可能会出现管线相互碰撞的问题，不仅会影响工程的顺利开展，还会增加施工成本，造成不必要的浪费。可以利用BIM技术对其管线设计进行复核，检查碰撞情况，确保无误之后再进行下一步的工作，从而尽量避免管線碰撞的现象，提高工程建设的效率。

3.5 构件和设备施工

污水处理工程需要使用大量的构件和设备，对整体工程有重要的影响，可以利用BIM技术建立设备和构件模型三维数据库，将设备安装尺寸和构件加工尺寸直观的展现出来，确保符合相应标准，方便在设备定标以前进行土建设计。

4  结语

综上所述，在污水处理工程中引入BIM技术体现出了许多优势，但是在具体应用过程中仍然不够完善，需要相关人员不断探索和研究。结合污水处理工程的特点，将BIM技术合理地应用设计、施工、运维等各个工程阶段中，充分地发挥出BIM技术的重要作用，确保污水处理工程建设的顺利开展，同时提升污水处理运维效率和效果，具有重要的意义。

参考文献

[1] 陈殷.探究BIM技术在污水处理厂设计中的应用[J].装饰装修天地，2017（19）：197.

[2] 罗宇.BIM技术在污水处理厂设计中的应用分析[J].建材发展导向，2018，16（8）：397.

[3] 许红刚，王其才，刘全正等.武汉北湖污水处理厂BIM应用概述[J].建筑·建材·装饰，2018（19）：159-160.