电子厂房污水处理站施工BIM技术应用

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【摘要】阐述BIM技术在电子厂房污水处理站施工中的应用。在电子厂房污水处理站建设过程中通过创建bim模型，解决传统污水处理厂在施工过程中面临的识图难度大、系统核对困难、工程量统计难度大且不精确、综合管线排布复杂等难题。

【关键词】BIM；电子厂房；污水处理站；综合管线；施工技术

1工程概况

该项目为电子厂房污水处理站，废水处理量50000t/d，建筑面积19827m2，地下1层、地上2层（见图1）。该项目主要特点是污水处理工艺管道较多，电子厂房由于生产工艺的差异产生不同的废水杂质，故所需废水处理系统不同，项目共有34个废水处理系统及10个常规管线系统。该项目系统数量庞大，单纯依靠二维图纸易导致施工过程中各建设方信息交流与传递出现偏差，在同一工作空间中易发生冲突，造成施工过程中的窝工、返工现象；机电管道工程量大，材料管理困难。针对上述问题，项目施工引入BIM技术。项目应用BIM软件进行结构专业、建筑专业、机电专业及管架模型的创建和深化。BIM技术的应用重点是通过机电管线综合排布，优化原设计中存在的管道碰撞、排布不合理问题，同时根据创建的BIM模型提取不同施工阶段的工程量以辅助现场的材料管理。因此，BIM技术应用为工程的顺利进行提供技术支撑。

2BIM技术在电子厂房污水处理站施工中的应用

2.1工艺管道系统核对

该类项目中工艺管道系统较繁杂，采用传统平面及系统图对照查看，由于图面信息繁多，很难将系统单独核对，核对效果较差，不易发现图面中存在的问题。同一空间管道纵向最多的管道层数为8层，每层在平面上单独体现，每个系统图面表达的完整性不易核对。借助BIM工具，采用各系统分开创建的方式对系统进行检查。利用Revit建模软件，在平面中分别创建各层管道模型，生成三维立体模型如图2所示。通过三维模型可查看各系统的完整性，核对平面图中标注信息的正确性，及时发现各工艺管道系统的缺漏现象，保证模型创建过程中的模型系统完整性（见图3）。

2.2空间管理

电子厂房污水处理站机电安装的特点包括：污水处理设备较多；污水处理管道数量巨大，结构、管线立体交叉，形状复杂。合理利用建筑物内部空间，将数量巨大的设备和管道既美观又经济地进行安装是对机电安装工程的巨大考验，因此施工前做好管线综合工作确有必要。传统的管线综合主要通过能力较强的专业设计师及施工人员进行图纸会审，利用自身经验发现各专业之间的冲突，或通过分析局部剖面的方式确定管线排布方案，但传统的管线综合方式效果较差，往往解决1个位置冲突，又带来新问题且未被发现。本项目管道数量庞大，若采用如上方式会造成工作量激增。利用BIM技术分别对建筑、结构、机电3个专业创建模型，再将3个专业模型整合于同一项目文件中，通过虚拟的三维模型实现多专业协调，机电专业与建筑结构专业的相对位置关系及机电专业管道之间的关系可通过三维模型直观表现（见图4）。可针对管道较复杂区域做相应剖面图，进而查看其相应的位置关系，利用Revit软件直接生成剖面图，同一区域可创建多个剖面图来辅助调整管道位置（见图5）。在设备安装前，应确保采购设备安装空间充足。将所需设备按厂家提供尺寸创建设备族，并将设备族放置在项目模型中，核对与设备相连的机电管道穿过结构墙的位置，最终确定机电管道预留洞口位置，保证预留洞口在后续安装过程中的可用性（见图6）。项目利用BIM技术，通过优化管道排布和设备尺寸，提高工程施工质量，减少碰撞引起的返工现象，保证项目管理可控性，提高施工安全性，控制工程造价成本。

2.3工程量统计

各施工阶段需准备相应的施工材料，目前虽然很多专业算量软件可统计工程量，但大量施工管理人员仍采用最原始的图纸测量方式。利用Revit创建BIM模型，包含管道尺寸、位置、长度等信息。如图7所示，通过明细表可直接统计模型中包含的所有构件信息，使施工管理人员便捷地操作专业算量软件。机电安装过程中使用BIM技术易积累历史数据，并在后续施工过程中实现数据核查与指导。项目管理人员利用BIM技术，结合时间和成本因素，可实现对机电安装过程的动态监控。利用明细表可即时获取某个时间段内所有的材料消耗，根据材料信息获取相应的资金消耗情况；针对不同施工阶段，将模型进行拆分，即可获取各施工阶段的材料需求量，根据历史数据得出每个施工阶段的资金需求，确保资金及时到位，按施工进度供应施工材料，及时调整材料的库存管理，减少流动资金消耗。施工过程中因变更引起的材料变化对材料管理产生影响，若材料变化量不能及时更新，可能造成重大损失。根据变更图纸使用BIM技术更新模型，所有的材料信息自动更新，降低了材料管理信息更新不及时或不完全造成的经济损失。项目在机电安装过程中利用BIM技术实现智能化材料管理，有效控制了成本。

3结语

BIM技术应用于电子厂房污水处理站中，可取得以下成果。1）利用BIM建模软件Revit建立虚拟三维模型，模型反馈机电设备及管道真实的尺寸、形状和位置信息，模型创建过程即是对设计图纸表达正确性的检查过程，可视化的三维模型便于各建设参与方的数据共享与交流。2）BIM工程师通过软件对三维模型进行操作，实现不同的管道排布方案，甄选最优方案。同时，可在安装前做好空间管理，减少因碰撞造成的返工。3）实现工程量统计，优化材料管理，达到材料进场与人员、机械、环境的高效配置。未来电子厂房污水处理站将越来越多，系统越来越复杂，更需BIM技术支撑。随着BIM技术的不断普及和相关应用的成熟，将有更多的BIM技术在该类项目中落地。

作者：邓艳艳 戚恩泽 高全文 单位：上海宝冶集团有限公司建筑设计研究院