電子廠房污水處理站施工BIM技術應用

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【摘要】闡述BIM技術在電子廠房污水處理站施工中的應用。在電子廠房污水處理站建設過程中通過創(chuàng)建bim模型，解決傳統(tǒng)污水處理廠在施工過程中面臨的識圖難度大、系統(tǒng)核對困難、工程量統(tǒng)計難度大且不精確、綜合管線排布復雜等難題。

【關鍵詞】BIM；電子廠房；污水處理站；綜合管線；施工技術

1工程概況

該項目為電子廠房污水處理站，廢水處理量50000t/d，建筑面積19827m2，地下1層、地上2層（見圖1）。該項目主要特點是污水處理工藝管道較多，電子廠房由于生產工藝的差異產生不同的廢水雜質，故所需廢水處理系統(tǒng)不同，項目共有34個廢水處理系統(tǒng)及10個常規(guī)管線系統(tǒng)。該項目系統(tǒng)數量龐大，單純依靠二維圖紙易導致施工過程中各建設方信息交流與傳遞出現(xiàn)偏差，在同一工作空間中易發(fā)生沖突，造成施工過程中的窩工、返工現(xiàn)象；機電管道工程量大，材料管理困難。針對上述問題，項目施工引入BIM技術。項目應用BIM軟件進行結構專業(yè)、建筑專業(yè)、機電專業(yè)及管架模型的創(chuàng)建和深化。BIM技術的應用重點是通過機電管線綜合排布，優(yōu)化原設計中存在的管道碰撞、排布不合理問題，同時根據創(chuàng)建的BIM模型提取不同施工階段的工程量以輔助現(xiàn)場的材料管理。因此，BIM技術應用為工程的順利進行提供技術支撐。

2BIM技術在電子廠房污水處理站施工中的應用

2.1工藝管道系統(tǒng)核對

該類項目中工藝管道系統(tǒng)較繁雜，采用傳統(tǒng)平面及系統(tǒng)圖對照查看，由于圖面信息繁多，很難將系統(tǒng)單獨核對，核對效果較差，不易發(fā)現(xiàn)圖面中存在的問題。同一空間管道縱向最多的管道層數為8層，每層在平面上單獨體現(xiàn)，每個系統(tǒng)圖面表達的完整性不易核對。借助BIM工具，采用各系統(tǒng)分開創(chuàng)建的方式對系統(tǒng)進行檢查。利用Revit建模軟件，在平面中分別創(chuàng)建各層管道模型，生成三維立體模型如圖2所示。通過三維模型可查看各系統(tǒng)的完整性，核對平面圖中標注信息的正確性，及時發(fā)現(xiàn)各工藝管道系統(tǒng)的缺漏現(xiàn)象，保證模型創(chuàng)建過程中的模型系統(tǒng)完整性（見圖3）。

2.2空間管理

電子廠房污水處理站機電安裝的特點包括：污水處理設備較多；污水處理管道數量巨大，結構、管線立體交叉，形狀復雜。合理利用建筑物內部空間，將數量巨大的設備和管道既美觀又經濟地進行安裝是對機電安裝工程的巨大考驗，因此施工前做好管線綜合工作確有必要。傳統(tǒng)的管線綜合主要通過能力較強的專業(yè)設計師及施工人員進行圖紙會審，利用自身經驗發(fā)現(xiàn)各專業(yè)之間的沖突，或通過分析局部剖面的方式確定管線排布方案，但傳統(tǒng)的管線綜合方式效果較差，往往解決1個位置沖突，又帶來新問題且未被發(fā)現(xiàn)。本項目管道數量龐大，若采用如上方式會造成工作量激增。利用BIM技術分別對建筑、結構、機電3個專業(yè)創(chuàng)建模型，再將3個專業(yè)模型整合于同一項目文件中，通過虛擬的三維模型實現(xiàn)多專業(yè)協(xié)調，機電專業(yè)與建筑結構專業(yè)的相對位置關系及機電專業(yè)管道之間的關系可通過三維模型直觀表現(xiàn)（見圖4）?？舍槍艿垒^復雜區(qū)域做相應剖面圖，進而查看其相應的位置關系，利用Revit軟件直接生成剖面圖，同一區(qū)域可創(chuàng)建多個剖面圖來輔助調整管道位置（見圖5）。在設備安裝前，應確保采購設備安裝空間充足。將所需設備按廠家提供尺寸創(chuàng)建設備族，并將設備族放置在項目模型中，核對與設備相連的機電管道穿過結構墻的位置，最終確定機電管道預留洞口位置，保證預留洞口在后續(xù)安裝過程中的可用性（見圖6）。項目利用BIM技術，通過優(yōu)化管道排布和設備尺寸，提高工程施工質量，減少碰撞引起的返工現(xiàn)象，保證項目管理可控性，提高施工安全性，控制工程造價成本。

2.3工程量統(tǒng)計

各施工階段需準備相應的施工材料，目前雖然很多專業(yè)算量軟件可統(tǒng)計工程量，但大量施工管理人員仍采用最原始的圖紙測量方式。利用Revit創(chuàng)建BIM模型，包含管道尺寸、位置、長度等信息。如圖7所示，通過明細表可直接統(tǒng)計模型中包含的所有構件信息，使施工管理人員便捷地操作專業(yè)算量軟件。機電安裝過程中使用BIM技術易積累歷史數據，并在后續(xù)施工過程中實現(xiàn)數據核查與指導。項目管理人員利用BIM技術，結合時間和成本因素，可實現(xiàn)對機電安裝過程的動態(tài)監(jiān)控。利用明細表可即時獲取某個時間段內所有的材料消耗，根據材料信息獲取相應的資金消耗情況；針對不同施工階段，將模型進行拆分，即可獲取各施工階段的材料需求量，根據歷史數據得出每個施工階段的資金需求，確保資金及時到位，按施工進度供應施工材料，及時調整材料的庫存管理，減少流動資金消耗。施工過程中因變更引起的材料變化對材料管理產生影響，若材料變化量不能及時更新，可能造成重大損失。根據變更圖紙使用BIM技術更新模型，所有的材料信息自動更新，降低了材料管理信息更新不及時或不完全造成的經濟損失。項目在機電安裝過程中利用BIM技術實現(xiàn)智能化材料管理，有效控制了成本。

3結語

BIM技術應用于電子廠房污水處理站中，可取得以下成果。1）利用BIM建模軟件Revit建立虛擬三維模型，模型反饋機電設備及管道真實的尺寸、形狀和位置信息，模型創(chuàng)建過程即是對設計圖紙表達正確性的檢查過程，可視化的三維模型便于各建設參與方的數據共享與交流。2）BIM工程師通過軟件對三維模型進行操作，實現(xiàn)不同的管道排布方案，甄選最優(yōu)方案。同時，可在安裝前做好空間管理，減少因碰撞造成的返工。3）實現(xiàn)工程量統(tǒng)計，優(yōu)化材料管理，達到材料進場與人員、機械、環(huán)境的高效配置。未來電子廠房污水處理站將越來越多，系統(tǒng)越來越復雜，更需BIM技術支撐。隨著BIM技術的不斷普及和相關應用的成熟，將有更多的BIM技術在該類項目中落地。

作者：鄧艷艷 戚恩澤 高全文 單位：上海寶冶集團有限公司建筑設計研究院