市政水厂复杂构筑物设计中BIM技术的应用研究

摘要：在市政水厂建设过程中，需要通过合理进行设计和布局的方式，保证水厂运转能够达到理想状态，确保能够为广大民众带来稳定的水源供给。在此过程中如果遇到复杂的构筑物，一般会借助先进技术完成构筑物的设计，确保整体设计方案能够与实际情况相符，可以为复杂构筑物整体工程建设提供可靠指导和依据。建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）技术具有可视化与操作简便等优势，会对复杂构筑物设计产生积极影响，是设计工作中常用的重点技术。鉴于此，在进行市政水厂复杂构筑物设计时，可以通过BIM技术完成相关设计任务，这也是研究的重点。

关键词：管线施工复杂构筑物设计市政水厂三维模型碰撞检查

中图分类号：TP393

ResearchontheApplicationofBIMTechnologyintheDesignofComplexStructuresinMunicipalWaterPlants

LONGHuiCHENXiaojunLUSong

ChinaMunicipalEngineeringCentralandSouthDesignandResearchInstituteCo.，Ltd.Wuhan，HubeiProvince，430010China

Abstract：Intheconstructionprocessofmunicipalwaterplants，itisnecessarytoensurethatthewaterplantcanoperateinanidealstateandprovidestablewatersupplytothegeneralpublicthroughreasonabledesignandlayout.Ifcomplexstructures/OTWNoRk49Gr5d+T7RhSeg==areencounteredduringconstructionprocess，advancedtechnologyisgenerallyusedtocompletethedesignofthestructures，ensuringthattheoveralldesignschemeisconsistentwiththeactualsituation，whichcanprovidereliableguidanceandbasisfortheoverallconstructionofcomplexstructures.（BuildingInformationModeling，BIM）technologyhasadvantagesinvisualizationandeasyoperation，whichwillhaveapositiveimpactonthedesignofcomplexstructures，anditisakeytechnologyusedindesignwork.Inviewofthis，whendesigningcomplexstructuresofmunicipalwaterplants，therelevantdesigntaskscanbecompletedthroughtheapplicationofBIMtechnology，whichisalsothefocusofthisarticle.

KeyWords：Pipelineconstruction;Designofcomplexstructures;Municipalwaterplants;3Dmodel;Collisioninspection

BIM技术会通过对三维信息技术的应用，对工程施工全生命周期展开管理，为设计以及施工等各项工作开展提供有效辅助。可以通过对该项技术的应用，高质量完成建筑物自身信息表达以及优化工作流程等任务，能够利用各项数据信息完成数字化模型的建设，将相关内容以更加清晰直观的方式呈现出来，方便设计人员以及施工管理人员进行应用。可以利用模型展开场地布置优化以及管线碰撞检查等一系列操作，能够为技术交底以及质量安全管理等各项工作开展提供详细解决方案以及各项数据，能够为复杂构筑物设计提供可靠支持和助力。

1工程项目基本情况

为更好地对BIM技术在复杂构筑物设计中的应用进行分析，在此将以实际案例为例，对技术应用进行研究。

本次工程为河南某地市政水厂建设项目，整体项目占地面积72500m2，包括清水池、门卫以及综合楼等内容。在进行水厂建设过程中，需要重点做好净水厂构筑物以及相关配套设施建设，完成112.839km供水管网的设置。保证在水厂建成之后，能够完成城市生活用水以及生产用水的供给，各项建筑物能够按照使用功能高质量完成建设任务，进而投入水厂运营之中。在实际进行设计时，由于构筑物结构相对较为复杂，所以将采用BIM技术为设计工作开展提供辅助。

2设计工作开展重难点分析

2.1设计与施工相脱节

本次工程设计需要涉及多个领域以及多种专业，各专业之间需要保持有效协调，保证设计方案能够与实际情况相符，能够为项目实际施工提供指导。但就实际设计施工方案而言，存在没有和施工单位进行有效协调，设计图纸内容和实际施工相脱节的情况，各图纸设计合理之处有待提升，整体设计方案还需要优化。

2.2施工场地存在限制

本次项目建设空间相对较小，建设用地和高速公路距离相对较近，存在大型机械进场困难以及建筑材料运输困难等方面的问题。在进行设计时，需要对各方面问题进行充分考量，并制订出有效方案，保证后续施工能够顺利实施。需要做好施工现场空间布置以及物料堆放等各方面内容的考量，避免因设计不当而导致后续施工无法开展。

2.3单体工程较多

本次工程项目建筑单体相对较多，需要做好管廊门卫以及沙滤池等各部分内容的设置。整体需要进行设计的构筑物达到11个，每个构筑物单体结构都存在体量较大且相对复杂的问题。由于是市政工程，整体工程精度要求相对较高，所以整体工程设计难度相对较大。在施工过程中可能会出现设计变更较多的情况，需要在规定时间内完成相关设计任务，且能够按照实际情况对设计做出科学调整。

2.4管线施工较为复杂

本次管线施工周期相对较短，内外管线布置相对较为复杂，如果在进行设计时没有进行科学处理，容易出现布局错漏或者工程返工等方面的状况。强调在进行设计时，需要做好整体布局检查以及碰撞试验检测等各项工作。需要保证设计方案的可行性和有效性，确保设计不会出现缺漏问题，以便保证能够在规定时间内高质量完成管线方面布置任务。

3市政水厂复杂构筑物设计中BIM技术的应用

3.1做好图纸优化工作

为解决2D图纸直观性不足问题，在进行构筑物的设计过程中，需要通过对BIM技术的应用，对图纸进行优化升级。需要在正式展开工程设计之前，对工程各项数据信息进行收集。掌握水厂建设各项情况以及通过进行前期勘察的方式，明确所在区域地质条件和水文条件等各项内容。利用软件将各项信息输入其中，完成数据化模型建设。当完成模型建设之后，需要运用软件具有的智能化功能，对整体模型进行全面审核。设计人员需要通过对模型所呈现出设计方案的全方面分析，确定是否存在设计错误或者设计数据设置不合理的情况。通过精准进行调节的方式，做好设计优化。通过不断对模型进行深化处理的方法，保证设置合理性，降低后续设计变更可能性。

3.2构建三维模型

需要利用软件完成三维模型的建设（如图1所示），以直观、立体化的方式将水厂建设基本情况完全呈现出来。在进行三维模型的建设过程中，不仅要如上文所述，通过输入各项数据的方式完成基本模型的建设，方便设计人员进行分析和研究，同时还要对各项细节以及各部分构筑物的具体设置方法进行模型设计。需要运用软件自身具备的功能，通过对各项细节模型建设以及对整体模型进行建设的方法，确保能够随时利用模型对各部分细节进行优化处理。

3.3做好碰撞检查

和其他工程施工有所不同，市政水厂施工需要做好大量管道设计和铺设工作。强调需要通过对管线设计内容进行充分性分析和研究的方式，做好管线布置的协调工作。应通过构建模型的方法，利用模型自身具备的虚拟化功能，对管线施工各项情况进行综合评估，通过展开碰撞检查的方式，确定管线设置是否合理。如果在施工过程中发现一根管道完成施工之后出现和另一根管道发生碰撞的情况，需要耗费大量人力、物力进行改线处理，或者通过增加弯头的方式解决该项问题。为避免类似问题发生，需要做好碰撞检查。需要通过对模型的应用，对土建专业中的墙体以及梁柱等碰撞情况进行检查，并且对水管管道以及其他管线之间的碰撞情况进行检查。通过利用软件自动生成碰撞检测报告的方式，做好问题检测。在本次工程中，需要通过构建模型的方式，利用软件进行漫游检查。通过进行三维模拟的方法，对管线碰撞以及错漏问题进行全方位检测。在检测过程中发现存在多处管线设置错漏以及碰撞等方面问题，设计人员需要根据问题产生具体原因，制定出针对性应对策略。在完成物理硬碰撞的检测之后，需要对间歇碰撞、软碰撞实时检测。通过利用专用检测软件进行配置测试调节的方法，做好点线面的碰撞检测操作。在检测过程中发现梁和门相交位置存在碰撞问题，没有做好阳台雨棚部分的设置，在和有关单位进行积极沟通之后，完成了该部分问题的妥善解决。

3.4做好场地布置与技术交底

因为在进行复杂构筑物的设计过程中，不仅要对整体构筑物细节进行合理设置，保证整体设计方案的科学性，同时还要通过对场地布置情况进行优化处理的方法，确保后续施工面可能会出现的交叉重叠问题能够得到妥善解决，能够保证后续施工可以顺利进行。需要根据整体建设模型，对工具棚、线路等各部分设置进行全方面模拟，通过对现场布置情况进行综合分析的方法，保证构筑物的整体场地设置能够达到最优状态。需要根据施工场地具体情况以及相关规定要求，科学展开办公区域、安全区域等各部分的设置，做好资源分配工作，保证施工能够有序进行。同时，需要利用模型展开技术交底工作，帮助施工人员通过对模型的分析和研究，掌握各部分施工重点和施工难点，确保整体构筑物的建设能够达到预期目标，不会因为施工人员理解不当而出现错误操作的情况。

3.5展开关键施工工艺模拟

由于复杂构筑物整体建设相对较为复杂，在施工过程中可能会出现技术方面问题，所以在进行设计时还需要通过对施工工艺进行模拟的方式，通过和施工团队进行密切沟通和配合的方法，对整体施工方案进行合理规划，保证后续施工能够顺利进行，设计价值和优势能够发挥到最大。在完成建筑信息模型建设之后，需要将施工进度、关键技术等各项内容融入模型之中，通过展开施工模拟方法，对施工全过程进行模拟分析。确保能够对复杂构筑物的各项施工设置、施工进度等各项情况有更加清晰的了解，并且能够对其中存在的设计不当问题进行及时调解。

由于本次复杂构筑物对于斜屋面浇筑施工要求相对较高，所以，在此将重点对斜屋面浇筑施工模拟内容进行深度探讨。本次工程在进行斜屋面浇筑过程中，对于混凝土成型精度有着较为严苛的要求。强调斜屋面部分施工不仅要严格控制预留施工缝数量，同时还要严禁出现渗漏等方面问题。为保证施工设计效果能够达到最佳，需要在设计阶段通过进行施工模拟的方式，确定斜屋面浇筑施工方案是否可行，各项参数设置是否合理。需要通过利用该项技术进行浇筑方案施工模拟的方法，对自重、坡度等影响造成混凝土流向指定位置的具体情况进行全方面模拟，确保能够高质量完成下层柱、梁等各部分一次浇筑施工方案设计。

4结语

强调需要进一步加强对BIM技术应用的研究力度，按照市政水厂建设具体要求以及复杂构筑物整体布局等各方面条件，利用该项技术构建模型，通过对各项内容进行直观分析的方式做好设计工作。应利用模型合理展开管线碰撞检查以及图纸设计变更等各项处理，通过对施工过程进行模拟的方式，确定设计方案是否可行，帮助施工团队更好地对设计方案进行理解，保证设计方案能够得到高质量执行，保证最终复杂构筑物的建设效果。

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