BIM技术在污水处理厂设计中的应用

黄建文 南昌绿源给排水工程设计有限公司

1 前言

BIM技术具有形象化和模型化的特点，应用在污水处理厂设计中，对设计的参数和数据进行整合并分析形成设计模型，为设计者提供可参考的污水处理厂设计要点。污水处理厂设计较为系统，尤其是排水管道的设计更加的复杂化，要科学的设计排水管道，需要在实践中进行多次的考察，应用BIM技术可以设计出污水处理厂的模型，使得设计工作更加简单，更加高效。

2 BIM技术的概述

BIM技术是建筑工程模型的英文缩写，以三维数据技术为技术，对建筑工程的各种相关信息进行了整合和分析，形成了立体的建筑模型，展示了建筑工程设计的全过程中，BIM技术中的参数技术可以高效地完成数据分析工作，节省了大量的设计时间，并提升了设计的精准度，同时，BIM技术可以随时随地的根据客户的要求和环境的变化进行建筑模型的修改和的更新，符合建设工程设计的多变性，大大地缩短了工程的工期。

应用BIM技术有制图功能，通过三维设计和虚拟建模可以完成工程模型的构建，使得工程处于可视化的状态，在利用BIM技术时，可以展示出工程的三维模型，为设计工程的开展提供了精准的数据，不仅节省了工程的成本，也缩短了工程周期。现在BIM技术在多个不同工程设计、施工和管理中的应用都逐渐普及，污水处理厂设计工程体量大，设计难度大，且技术要求高，应用BIM技术辅助工程设计，能够有效地提升污水处理厂设计的整体质量。

3 BIM技术在污水处理厂设计中的应用意义

BIM技术的成熟预示着其应用更加成熟化，现在BIM技术已经在多个领域中得到了应用，解决了很多工程设计、施工和管理中的问题。对于污水处理厂设计工程而言，设计工程量大，涵盖内容广泛，且设计要点极多，在设计过程中，需要多次进行实地探索和规划、技术交底，稍不注意，数据参数的采集可能就会出问题，最终工程前期的准备有可能就需要重新核对，从而大大地降低了工程的设计效率应用。

BIM技术进行污水处理厂设计，对数据和各项参数的分析、整合和归纳以信息技术为支撑，提升了数据参数的精确度，且数据分析更加的快速，大大减少了人员的参与，从而减少了人工成本。传统污水厂设计中，需要采集大量的相关数据，也就需要投入大量的人员，数据记录、分析和核对工作量大，耗费人力且效率低下，加大了污水处理厂设计的工作难度[1]。应用BIM技术对污水处理厂设计中工程要点进行了全方位的分析和处理，使得设计工作更加的方便快捷，可以将污水处理厂以三维立体的模型展示给设计者，减少了很多设计工作的重复核对，提升了设计的效率，BIM技术不仅在污水厂设计过程中具有明显的优势，其应用在贯穿于后期的施工和管理中，为施工提供了可参考的可视化模型，从而优化施工的流程，为管理也提供了基本的依据，让管理更加的便捷化。在后期，随着BIM技术应用得更加成熟，在污水处理设计中的应用将会更加的系统化，更有深度，因此BIM技术具有较强的实际应用研究意义。

4 BIM技术在污水处理厂设计中的应用

BIM技术在污水处理厂设计中的应用具有实际性的意义，针对其应用优势，在设计过程中，应该进行细化管理，从而充分地发挥其应用优势，为污水处理厂设计工作提供立体化的模型，减少设计过程中的问题，优化设计流程。污水处理厂设计要点较多，在应用BIM技术设计模型时，应该注重要点分析，把控设计要点，对重点部分进行综合性的考量，并结合BIM技术的基本应用原则。

4.1 对排水和给水设计中的应用

污水处理处理厂设计中，排水和给水的设计是核心设计部分，由于管道分布密集，需要缓冲重要管道的排水和给水的压力，在设计时应用进行多次的斟酌和考量，使得水管分布和设计更加的科学化。当前，BIM技术在建筑工程中的应用较为成熟，在污水处理厂设计中的应用还处于初步的探索过程中，因此在利用BIM技术规划设计污水处理厂的排水和给水管时，应该综合考虑设计理念和工程语言表达等方面，因为工程设计和污水排水厂设计存在着直接的差异。要想充分的利用BIM技术设计污水处理厂的排水和给水管就需要建立与之相匹配的BIM设计规划，要综合的考虑BIM设计的规则，应用BIM技术设计排水和给水管时应该遵循以下设计原则：一小管让大管，在设计时应该先设计大管；二临时管线避让永久管线；三有压管道避让无压管道，无压管道生活污水、粪便污水排水管、雨水排水管等，在有压管道和无压管道相交时，有压管道应该避让无压管道；四金属管道应该避让非金属管道；五冷水管道应该避让热水管道，热水管道造价高；六热水管道避让冷冻管道，因为冷冻管道管径较大，宜短而直，有利于工艺和造价；七电气避热避水，热水管道和水管的垂直方向不宜设计电气线路。在应用BIM技术应该遵循以上原则，才能保证管道设计的合理性、科学性，管道设计的污水处理厂设计中的重中之重，在利用BIM技术设计管道分布模型时，应该参考一定的设计规则[2]。另外，在设计管道区域划分、污水处理厂设备图库绘制、图名命名时，也应该遵循相应的设计规则，从而保证设计总体的规范性，为后期的施工提供精准的设计模型。

4.2 在团队协同化设计中的应用

污水处理厂设计中，应用BIM技术设计工程模型时，应该整合整个设计团队的力量进行协同设计，充分的发挥BIM技术的优势，构建协同设计团队，对不同设计专业的人员和技术检验、监督设计等人员进行组织，一同参与到污水处理厂模型规划设计中。俗话说术业有专攻，不同专业设计人员和技术检测人员能够充分地发挥自己本专业优势，将自己的专业知识和经验应用到污水处理厂模型设计中，从而可以有效避免非专业人员对局部设计认知不足而造成设计问题的现象。将所有的技术人员组织到一起，就可以打破时间和空间的限制，借助BIM服务器便可以实现污水处理厂设计数据和参数的共享，从而提升模型规划设计的合理性，在实际的模型设计中，如果哪一个设计者随意改动了设计数据，也可以通过信息共享反眏出来，从而实现人机交流，对模型设计中出现的问题进行针对性的分析，可以将设计问题把控在可视范围之内，减少了设计工作量，提升了设计效率。在利用BIM技术设计污水处理厂三维模型时，对于设计数据更容易控制，确保了不同信息数据的协同性，同时，还可以将所有的数据信息植入模型中，以供设计者参考和读取。模型对数据还有保护功能，以防数据被修改，同时BIM技术也设置了设计师权限功能，对于设计数据只有设计师才能进行修改，从而有效地保护了模型设计的完整性。

4.3 创建三维模型库

应用BIM技术可以创建污水处理厂三维模型库，应用其中的GDL语言，可以编写数据模型库，构建不同机械设备的三维模型库，由于污水处理厂设计工程体量大，所涉及的工程类目多，在实际的设计过程中，也会应用到大量的机械设备，所以污水处理厂三维立体模型的设计较有难度。三维模型设计大多应用在建筑工程设计中，污水处理厂很多机械设备模型的构建应用并没有涉及，因此，在构建污水处理厂三维立体模型前，应该先对工程中所用的机械设备进行模型设计，应用BIM技术中的GDL语言对污水处理厂中机械设备的模型进行构建，并编写参数模块，通过构建污水处理厂机械设备三维模块库，可以为后期的设计工作提供基本的参数依据，最终完成设计目标。

4.4 三维展示图

传统污水厂设计中，利用二维图纸进行设计，需要整合大量的数据参数，因此在整合污水厂数据时容易出现问题，数据的精确性难以保证，在展示污水处理厂设计成果时，展示效果难以保证，且容易发生遗漏数据的现象，最终影响这个污水厂设计工作。用BIM技术可以展示污水处理厂三维立体的设计成果，并且包含三种不同的污水处理厂数据模型，有三维动画效果、三维模型和三维漫游效果，展示三维立体设计成果时，施工方可以形象、直观的了解整个污水处理厂的大体形态、结构。但是在实际的三维立体成果展示中，三维立体模型所占据的内存较多，处理器运行较有压力，展示不够流畅，但是三维动画制作前期虽然复杂，但是在后期的展示过程中，效果良好，更加适用，能更好地展示出污水处理厂的三维效果图，为施工方提供更明晰的三维污水处理厂结构图，可以更加顺利的展开施工[3]。

4.5 模型后期处理中的应用

BIM技术的应用重点在于模型设计，要想获得更好的展示效果，就要优化设计模型的存储方式，想办法减少设计模型的存储内存，提升系统的运行流畅度，从而进一步的提升三维立体模型的展示效果。但是要优化污水处理厂模型的存储方式，就要从模型入手，适当地减少模型的展示效果，降低模型材质的光泽度，最终也就影响了模型的展示效果。因此，模型后期的处理环节十分关键。在构建好污水处理厂的模型后，应用第三方软件进行辅助优化，可以很好地提升模型的展示效果，目前，在应用BIM技术构建工程模型时，已经有了多种对BIM后期的处理软件，可以较好地处理BIM技术模型构建的后续存留问题，从而进一步提升了模型的展示效果。在实际的模型构建中，设计者在设计完污水处理厂模型后，应该综合模型情况，了解模型参数，选择合适的模型效果处理软件进行后期处理，从而保证模型的展示效果，为后期的污水处理厂施工提供高效的模型展示效果，为后期的污水处理厂管理和维护，提供基本的参考数据。

5 结束语

综上所述，现在，BIM技术在建筑工程设计中的应用已经较为成熟，但是在污水处理厂设计中的应用还处于初步的探索阶段，但是随着技术应用的不断成熟，技术的不断创新，BIM技术在污水处理厂设计中的应用将会更加的灵活和广泛，从而减少污水处理厂设计的工作量，提升设计的科学性。