BIM 技术在承德市双峰寺地表水厂建设中的应用

□刘 峰

承德市双峰寺地表水厂承担市北区和老城区的供水任务，为承德市重点民生项目，该项目特点为：建筑物众多，结构复杂。水厂共有建筑物17 座，其中沉淀车间和滤池车间为水处理核心建筑物，主体结构复杂，预留孔洞较多，同时室内水处理管道、阀门、设备及自动化仪器设施等安装工程量较大，以上均为难点问题，极易出现遗漏或位置错误；建筑物外管道工程量大，场地狭窄。为保障项目的顺利进行，迫切需要解决难点问题，由此项目部在集团公司的指导下应用BIM 技术，经过施工过程中的实际应用，解决技术难点问题，起到积极作用，同时提高施工效率、加快施工进度，提升安全文明施工管理水平。

1.工程概况

承德市双峰寺地表水厂设计制水规模6 万t/d。主要建设内容包括：厂房、管理用房主体修建及装饰装修；水处理工艺管道和工艺设备安装；自控设备安装；给排水和消防系统；绿化及道路施工等。

2.BIM 团队组建及软件配置

2.1 团队组建及分工

为保障BIM 团队在项目施工过程中的积极作用，项目部选取经验丰富而强有力的团队，成员分工方面主要体现在以下几个方面：

BIM 小组负责人；项目推广、现场BIM 应用；模型建立；资料收集、BIM 应用算量；BIM 宣传视频制作；成果制作等。

2.2 软件配置

此工程运用了2 类软件：基础建模软件Revit 和4D、5D 分析及模型碰撞检查软件Navisworks。

Revit 是系列中的基础，主要为水利工程提供建模工具，包括Revit Architecture、Revit MEP、Revit Structure软件。Revit 可以通过绘制构件，绘制时对构件加入属性信息，然后由构件再合成整体，这样就可以进行建筑信息表达和统计。

Navisworks 软件能 够 将Revit 等 应用创建的建筑模型，与来自其它设计工具的几何图形和信息相结合，将其作为整体的三维项目，通过多种文件格式进行实时审阅，而无需考虑文件的大小。

3.BIM 应用效果及创新

3.1 场地布置规划

由于工期原因，建筑物需要同时开工。因开挖土方工程量大，且无法外运，极大限制了厂区施工布置。工程技术人员结合BIM 技术，分别布置生活区域和施工区域，通过漫游模拟提前将现场布置的问题反应出来并及时进行调整，从而做出现场最佳布置方案。

3.2 前期图纸审查

净水厂建筑物众多、水处理工艺设备及建筑物内外管道复杂，管道类型、高程和位置繁杂，利用BIM 技术的可视化更能直观对图纸进行会审，提前发现问题并解决，节约施工成本，加快施工进度。

3.2.1 碰撞检查

项目部在施工前对各专业管理进行BIM 建模，将建好的模型导入到Navisworks 中进行碰撞检查。对发现的问题及时与设计单位沟通，进行优化设计，避免二次返工。

3.2.2 优化设计

原设计图纸中清水池通吸水井的水工艺管道从吸水井北侧进入，通过BIM 建模发现此路径和溢流井的间距太小，影响溢流井的开挖，通过优化设计，调整为从吸水井东西侧进入，避免交叉施工，节约工期。

3.3 施工技术交底

传统的CAD 设计图纸缺乏立体感，尤其是重点部位表现不够直观。项目部通过对各专业施工图纸进行建模，利用BIM 模型庞大的信息数据库，配合相关软件进行虚拟施工动画展示，利用可视化效果明确施工关键点和质量及安全方面主要控制点，便于管理人员进行管理。

利用滤池整体模型进行施工交底，滤池整体模型见图1。

3.4 施工进度控制

通过BIM 直观的掌控项目施工进度，利用Navisworks 软件进行施工进度模拟，将施工计划和实际进展情况进行对比，动态控制。

通过模拟发现送水泵房南侧雨水管道设计高程低于工艺管道，如按照原施工方案先安装工艺管道再铺设雨水管道，会导致重复开挖；随后对施工顺序进行了调整，先行铺设雨水管道再安装工艺管道，避免二次开挖，节省工期。

3.5 精算材料用量

将Revit 模型导入到广联达软件进行工程量计算，根据进度计划可以快捷准确的提供出指定部位的工程量及材料使用量，提前编制下阶段计划施工部位材料采购计划，实现必备材料的零库存，降低库存占有资金和厂区内钢筋加工厂材料的堆放压力。

3.6 安全管理应用

一是将施工现场的安全管理与BIM 模型结合起来，将施工现场遇到的隐患问题直接挂接到BIM 模型对应的位置上，通过模型可视化效果更直观的对施工中存在的危险源进行排查、辨识、预警、标识、更新，配合监控设备，实现对项目危险源的可视化管理。

二是BIM 技术可以提前反映需要进行临边防护的部位。通过BIM 技术的虚拟施工，三维直观的体现需要临边防护的部位，在施工前，直观地展示所有临边洞口的位置、参数等信息，提醒施工人员加做防护措施。既进行了三维直观的安全交底，又对施工人员起到了安全警示作用。

三是根据进度计划，将厂区分为5个施工区域，设置5 个塔吊，对17 个建筑物进行全覆盖，将项目的地形模型、建筑模型和塔吊模型导入到Navisworks 软件中，模拟塔吊的工作过程，确定塔吊的转动半径和高差，减少碰撞现象的发生，使塔吊能够安全工作。

4.三维渲染展示

原绿化设计图纸均为平面布置，表现单一，无法直观的看出绿化后的效果，项目部通过BIM 建模渲染，立体的展示了绿化后的效果，得到了业主单位的高度认可，同时在不足之处进行了优化设计。厂区整体绿化建模见图2。

5.BIM 应用成果总结及建议

此次BIM 成果应用荣获河北省市政行业首届“永通杯”BIM 技术大赛“一类成果”奖，通过BIM 技术的应用，有效的提升了施工中各个环节的精细化施工与管理，利用BIM 的三维技术进行碰撞检查和技术交底，有效减少了返工和质量安全问题，提高了效益；利用BIM的三维可视化进行进度模拟施工，能够随时直观快速将施工计划与实际进行对比。总的说来，利用BIM 技术获取了施工中不易被积累的知识和技能，总结了工程项目管理的各方面优势，最终形成企业的宝贵管理经验和成果。

通过水厂工程BIM 技术的应用得知，影响BIM 技术发展的关键因素是BIM 人才的培养，建议建筑行业采取自培、外培、观摩、结合实战等多种方式，加大培养不同类型、不同层次的人才，形成全员参与、重点培养岗位级及中高层管理级人才的模式，以支撑建筑企业BIM 的发展，实现拥有技术实力领先的BIM 团队，参与到更强的行业竞争中去。