BIM技术在市政给水厂工程中的应用

赵瑞

中国葛洲坝集团第一工程有限公司 湖北宜昌 443000

伴随着近年来我国社会和经济的进步，整个城市的勘察设计行业的科技水平也越来越多地得到了提高，BIM技术的应用作为一种崭新的勘察设计模式及其理念正逐渐被行业各级主要的勘察设计学校和院所认可。

目前国内大多数的公共市政管理服务行业对于管理BIM的深入研究与推广运用尚比较迟，总体上仍然应该是从尚处于初级阶段起步。国家在“十一五”期间已经多次明确提出我们要对建筑BIM信息技术领域进行更加深入的技术探索和深入研究，住房和计划城乡乡业建设部印《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》，要求我们行业要始终坚持贯彻自主驱动创新、重点驱动跨越、支撑持续发展、引领未来的发展战略方针，高度重视行业信息化对于促进建筑业健康稳定发展的重要带动性和积极性与推广性的作用。《纲要》明确指出，“十二五”期间，基本建成实现了大型建筑信息企业管理信息系统的广泛应用普及和规范应用，加快了大型建筑企业信息协同系统管理数据模型（BIM）、基于云和互联网的建筑工程质量管理信息协同系统操作等新型高科技术在大型建筑工程质量管理工作中的广泛应用。大力支持推动大型建筑企业信息化管理规范和技术标准的体系建设，促进了一批具有独特性和具有自主研发知识产权的大型建筑企业信息系统软件研发产业化，形成了一批建筑信息技术的发展应用已经逐步达到了各种国际先进技术水平的大型专业建筑信息企业。

“十三五”这个时期更是当前我国加快构建健康经济社会的关键性决胜时期，建设新型智慧城市工程将成为贯彻落实新思想和理念的重大实践，是以互联网和信息技术引领城市发展和改革转型的一次难得契机，全面深入地推进了新一代信息技术与城市发展和创新，是实现城市可持续发展的一种新路径、新方法、新格局。

1 BIM技术的基本概念

BIM模型是汉语英文单词buildinginformationmodeling的一个英文数字缩写，意为一种新型建筑数字信息处理模型，它指的是以一个大型建筑工程设计项目的各种建筑相关数字信息和设计数据资料等作为主要信息依托而设计构建的一种新型现代建筑信息模式，并通过这些相关数字信息资料来对一个建筑物本身所必须具备的建筑真实性性能进行数字仿真和综合模拟。

当前，尽管BIM信息技术在应用领域的研究还是处于一个初级阶段，但政府部门逐步加大了对BIM技术的推广，并将BIM技术的实践应用列入“十二五”规划发展周期的重点项目。

在市政给水厂项目建设中，BIM技术将三维立体空间数据信息系统在进行创建模型过程中，把市政给水厂项目建设过程中的各种数据信息系统作为一个重要的基础参考资料，创建完整的三维立体空间大气系统数据信息模型。从本质上讲，BIM技术属于所有市政供水厂项目的项目生命周期中数据和信息的整合。与以往的工作模式相比，BIM技术确保了市政供水厂建设项目的统一、简化、标准化、精细化管理，从而为市政供水厂建设项目产生综合经济效益[1]。

BIM具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。

BIMd这是一种完全有别于我们以前传统的autocad二维表达式创建设计操作方法的一种全新的三维模型创建设计工具，它用的是一套全新的专门三维建筑设计实用工具、实时三维设计可视化、更先进的施工协同三维设计模式、由三维模型自动绘制创造的建筑施工详细草图和底盘地图、工程量统计资料、一处自动修改处处自动更新、配套的数据分析、模拟三维设计等多种技术手段。

通过BIM技术进行设计的一个工程，所有整个生命周期内的各个参与者都能够实现对多系统数据的汇总、数据提取与综合分析和对大量资料和经验的借鉴与重用，为一个建筑工程项目的实施提供了一个全周期的技术支持和协调帮助[2]。

2 BIM技术在市政给水厂工程建设中的应用价值

（1）规划阶段的使用价值。在市政给水厂项目规划的规划阶段，BIM技术在整体合理布局规划和污水处理工艺布局中充分发挥了关键作用。

例如，对公司的零部件进行周边环境模拟，实施各个零部件的方案规范的规划，对各种管线进行预分析。无论是从加工技术的基本原理层面，还是从运营管理方式层面，BIM技术的高效运用都会产生优异的效果。

（2）在设计方案阶段的应用价值。在市政供水厂建设项目的设计阶段，借助BIM技术的接入功能和数据漫游功能，可以更加直观、直观地展示设计理念。

在建立三维空间信息信息内容实体模型的整个过程中，能够和谐地处理不同专业设计之间的差异和矛盾，以及不同工况之间的碰撞问题。

因此，减少了项目施工阶段临时更改的机会。依靠工程量清单的统计分析，可以提高预算统计分析的及时性和准确性，为下一阶段的建设奠定坚实的基础。

（3）工程建设过程的应用价值。依托三维空间数据信息实体模型，动态模拟项目建设计划，展示项目进度，同时将安全工作、质量控制、项目进度管理、项目成本管理等各个方面与三维空间数据信息实体模型进行整合，完成集中化、数据可视化和精益化管理，提高工作效率。

3 BIM技术在市政给水厂工程建设中的实践应用

3.1 工程概况

成都市温江区40万吨给水厂工程，占地面积6.65公顷。主要工程建设的项目包括：分级配水井、预沉池、高效斜管澄清池、高速均质滤料过筛池、清水池、送水泵站、污泥池及回用水池等。本项目涉及23栋不同功能的建筑和12个不同的技术专业。同时，要维护生态环境保护。根据BIM技术的选用，所有设计方案的周期时间从计划的120天缩短到105天，节约近10%，工程施工周期节省近40天。计划占地7.5亩的红酒吧。最终，新项目具体商业用地6.65亩，节约近12%，更有利于维护当地生态环境。加工工艺的有效布局，使全厂计算机装机输出功率节省5%，原材料用量减少8%。本项目首次将市政工程中的三维协同设计流程应用于水厂项目；首次从管道PID建立管道实体模型，完成信息传递；其次，利用三维模型筹集资金、验证和交付设计方案的结果。

最后，开展现场施工安全的立体化尝试和中后期智能交付和运维管理的探索。根据BIM技术基础，该项目获得了2018年世界荣耀大奖赛的最高荣誉“荣耀奖”。

图1 项目效果图

图2 BIM全厂图

图3 照片对比

3.2 BIM技术在市政给水厂工程中的具体应用

（1）碰撞检查及图纸输出。BIM实体模型的创建不仅是对项目具体情况的直观展示，同时也是对设计内容的全方位考察。在模型拟合内容的审核中，利用BIM影响检查功能，设计师可以及时处理设计中的各种问题。今后将根据自身的专业技能，依靠与相关部门的沟通与沟通，如有数据信息异常、不科学的部门会立即进行整改，完善设计内容的合理化。另外，使用REVIT建模后，地下管线的布置和室内空间的相关性也可以清晰的呈现给设计者，有利于相关人员对项目的定期检查验收，防止发生问题，促进后续项目建设的顺利开展。使用BIM可以将构建的几何图形转换为二维几何图形输出，并转化为更清晰的平面图，大大提高了设计阶段的效率。同时也协助后期的图纸管理[3]。

（2）场地分析。在市政给水厂项目中，利用BIM技术构建规划方案的物理模型，从室内空间利用、项目投资、园林景观等多方面因素进行综合数据分析，选择一个合适的场地环境。在使用BIM构建实体模型时，设计方案人员首先要做好现场勘察工作，获取更准确的环境数据信息，然后创建地质模型。根据模型拟合分析，其中会有勘误点。明确提出生成相对完善的三维地貌面模型，然后合并实体模型信息，计算出相关主要参数数据信息，完成场地规划的科研布局。

（3）通风设计方案。BIM在市政水厂工程项目中的应用，为通风设计方案提供了更准确的信息，如几何图形信息、隔热信息等，避免了模拟中的重复工作，帮助工作人员更加准确。对能耗、热环境和风环境进行分析，完善规划内容，加强通风实效[4]。

（4）互联网技术模拟与监控技术。结合BIM、云计算技术和物联网技术构建的信息化管理系统，完成了对本项目的智能化监管和监管。这种优秀技术的综合应用，辅助基层施工人员提前准备，掌握项目模型信息、特点信息、深入设计内容、生产加工信息、高精度、准确的测量数据信息等。有利于员工方面的检查和管理。同时，利用BIM实体模型、物联网技术和自然地理信息技术，提高了人机对战的监管水平，做好了各种信息的实时采集和整理，数据和信息，为完成集中动态管理目标奠定了坚实的基础[5-8]。

（5）BIM下的运维管理。BIM下的运维管理主要是在原有计算机监控和数据采集系统的基础上，借助opc协议合理应用对项目原有的采集系统信息进行了优化处理，实现对信息数据的实时监控和获取，使得运维工作人员及时准确地掌握项目施工中，水流量的计数和水质监控信息、出水流量的计数和水质监控信息、各个入水区水位自动监控的情况，及时发现其中存在的超标等问题，且加以管控，减少系统运行中危险的发生[9]。同时，利用BIM和物联网技术，对相关信息、数据、信息和设计方案的全过程实施全方位地分析和监管，准确把握系统功能、逻辑架构和物理架构的优势，建立数据传输方式等内容，为运维服务提供了很多可靠的基础，提高了管理能力[10]。

4 结语

总的来说，我们可以知道，随着现代科学技术的进步和信息化基础设施建设进程的加快，将BIM技术协同智能管理系统的应用扩展到市政水厂工程建设行业已成为一种流行的发展趋势。趋势。在市政供水厂项目建设过程中，高效利用BIM技术可以完成项目风险管理与物理模型文件的有机化学整合，充分发挥BIM技术在可视化、高效化、量化等方面的优势和特点.为此，提高基础设施建设的高效率，提高工程建设质量，扩大整个工程项目的综合经济效益。