當(dāng)BIM遇上污水處理廠會(huì)碰撞出怎樣的火花?

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BIM的核心是通過建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)，為模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫。該信息庫不僅包含描述建筑物構(gòu)件的幾何信息、專業(yè)屬性及狀態(tài)信息，還包含了非構(gòu)件對(duì)象(如空間、運(yùn)動(dòng)行為)的狀態(tài)信息。這一三維模型大大提高了建筑工程的信息集成化程度，從而為建筑工程項(xiàng)目的相關(guān)利益方提供了一個(gè)工程信息交換和共享的平臺(tái)。

當(dāng)BIM遇上污水處理廠會(huì)碰撞出怎樣的火花?

BIM技術(shù)在菱湖污水處理廠的應(yīng)用

菱湖污水處理廠提標(biāo)改造工程是北控水務(wù)集團(tuán)BOT項(xiàng)目，同時(shí)是南京市政院承接的EPC工程。項(xiàng)目規(guī)模4萬噸/日，工程包括新建調(diào)節(jié)池、混凝氣浮組合池、AO生化池、二沉池、高效沉淀池、中間提升泵站房、氣浮污泥脫水機(jī)房、污泥脫水機(jī)房、接觸消毒池、加氯間及尿素投加間、鼓風(fēng)機(jī)房、變電所及生物濾池除臭。

項(xiàng)目將BIM技術(shù)應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理等各個(gè)階段，通過對(duì)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)化、信息化模型進(jìn)行整合，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，助力工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息做出正確理解和高效應(yīng)對(duì)，為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建造、運(yùn)營(yíng)單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

六“計(jì)”加持，讓設(shè)計(jì)更加及時(shí)高效

01 參數(shù)化設(shè)計(jì)

基于BIM設(shè)計(jì)的所有圖紙、二維圖紙和三維視圖以及明細(xì)表都是基于同一個(gè)模型數(shù)據(jù)庫，參數(shù)化修改引擎可自動(dòng)協(xié)調(diào)在任何位置(模型視圖、圖紙、明細(xì)表、平面和剖面)進(jìn)行的修改，并且可以在任何時(shí)候、任何地方對(duì)設(shè)計(jì)做任意修改，真正實(shí)現(xiàn)“一處修改、處處更新”。

在污水處理廠工程設(shè)計(jì)中，廠區(qū)管線平面布置的調(diào)改，使閥門、消火栓等設(shè)備以及管道數(shù)量發(fā)生變化，這些在材料表中都可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新，從而極大地提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。

另外，利用dynamo軟件編寫代碼，在EXCEL表格中輸入水池相關(guān)參數(shù)信息，然后將EXCEL表格導(dǎo)入寫好的程序內(nèi)，BIM模型通過表格中的參數(shù)信息直接形成實(shí)體模型，大大降低了建立模型的工作量，且后期修改時(shí)，只需修改EXCEL表格參數(shù)就可以同步更新BIM模型。

02 BIM正向設(shè)計(jì)

BIM設(shè)計(jì)中的任何構(gòu)筑物可以隨意剖切，并以其特有的直觀性降低理解與設(shè)計(jì)的偏差，助力設(shè)計(jì)師提高對(duì)細(xì)節(jié)的把握能力。BIM設(shè)計(jì)要以二維平面圖的形式作為最終設(shè)計(jì)成果，BIM設(shè)計(jì)可以將三維模型通過投影關(guān)系自動(dòng)轉(zhuǎn)化為二維圖紙，轉(zhuǎn)換后的成果經(jīng)過適當(dāng)?shù)募庸せ究梢赃_(dá)到傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)時(shí)的效果。由此可見，BIM的正向設(shè)計(jì)既保證了圖紙和模型的一致性，也減少了施工圖的錯(cuò)漏碰缺，對(duì)于提升設(shè)計(jì)質(zhì)量有很大的幫助。但由于軟件平臺(tái)等方面的不成熟，目前還不能完全做到全專業(yè)100%的正向設(shè)計(jì)出圖。

03 工程量統(tǒng)計(jì)

以往編制材料表時(shí)，一般依靠給水排水設(shè)計(jì)人員在CAD文件進(jìn)行測(cè)量和統(tǒng)計(jì)，這樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且容易出錯(cuò)，如果圖紙修改，則可能需要進(jìn)行重新統(tǒng)計(jì)。BIM技術(shù)本身就是一個(gè)信息庫，可以提供實(shí)時(shí)可靠的材料表清單。通過BIM獲得材料表，可以用于前期成本估算、方案比選、工程預(yù)決算等。

相較于CAD算量軟件，BIM技術(shù)在工程量統(tǒng)計(jì)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。BIM技術(shù)通過建立3D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，可以準(zhǔn)確、快速提取工程量，提高工程量統(tǒng)計(jì)的精度和效率。BIM遵循面向?qū)ο蟮膮?shù)化建模方法，利用模型的參數(shù)化特點(diǎn)，在表單域設(shè)置所需條件，對(duì)構(gòu)件的工程信息進(jìn)行篩選，并利用軟件自帶表單統(tǒng)計(jì)功能，完成相關(guān)構(gòu)件的工程量統(tǒng)計(jì)。同時(shí)，BIM模型能實(shí)現(xiàn)即時(shí)算量，即設(shè)計(jì)完成或修改，算量隨之完成或修改。隨著工程推進(jìn)、項(xiàng)目參與方的增加，需求可能會(huì)發(fā)生調(diào)整和改變，工程變更隨之發(fā)生，BIM模型算量的及時(shí)性能夠大幅度減少變更算量的響應(yīng)時(shí)間，提高工程算量效率。

04 虛擬仿真漫游

虛擬仿真漫游的主要目的是利用BIM軟件模擬建筑物的三維空間關(guān)系和場(chǎng)景，通過漫游、動(dòng)畫和VR等形式提供身臨其境的視覺、空間感受，有助于相關(guān)人員在方案設(shè)計(jì)階段進(jìn)行方案預(yù)覽和比選。在初步設(shè)計(jì)階段，能夠檢查建筑結(jié)構(gòu)布置的匹配性、可行性、美觀性以及設(shè)備主干管排布的合理性;在施工圖設(shè)計(jì)階段，能夠預(yù)覽全專業(yè)設(shè)計(jì)成果，進(jìn)一步分析、優(yōu)化空間等。設(shè)計(jì)階段利用虛擬仿真漫游，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)不易察覺的設(shè)計(jì)缺陷或問題，減少由于事先規(guī)劃不周全而造成的損失，有利于設(shè)計(jì)與管理人員對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)與方案評(píng)審，促進(jìn)工程項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、投標(biāo)、報(bào)批與管理。

05 性能模擬分析

利用BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中創(chuàng)建的BIM模型已經(jīng)包含了大量的設(shè)計(jì)信息(幾何信息、材料性能、構(gòu)件屬性等)，只要將BIM模型導(dǎo)入相關(guān)的性能化分析軟件，就可以得到相應(yīng)的分析結(jié)果。原本需要專業(yè)人士花費(fèi)大量時(shí)間輸入大量專業(yè)數(shù)據(jù)的過程，如今可以自動(dòng)完成，大大降低了性能化分析的周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)也使設(shè)計(jì)企業(yè)能夠?yàn)闃I(yè)主提供更專業(yè)的技能和服務(wù)。

通過對(duì)項(xiàng)目的精細(xì)化分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以減少不必要的能源消耗，進(jìn)而節(jié)約運(yùn)營(yíng)費(fèi)用、改善廠區(qū)的工作環(huán)境，對(duì)建設(shè)環(huán)境友好、宜人舒適、低碳節(jié)能、綠色經(jīng)濟(jì)的污水處理廠具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。

06 管線優(yōu)化

BIM模型可以直觀反映出管道綜合后各管線之間或管線與構(gòu)筑物之間的水平和縱向凈距，以滿足規(guī)范規(guī)定的管線敷設(shè)凈距要求。在BIM模式下，三維直觀的管道系統(tǒng)反映的是管道真實(shí)的空間狀態(tài)。設(shè)計(jì)師既可以在建模過程中直觀觀察到模型中的碰撞沖突，也可以在建模后期利用軟件本身的碰撞檢測(cè)功能進(jìn)行硬碰撞(物理意義上的碰撞)或軟碰撞(安裝、檢修、使用空間校核)的檢測(cè)，并形成碰撞及優(yōu)化報(bào)告，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和修改。

全生命周期應(yīng)用，為項(xiàng)目保駕護(hù)航

BIM模型的信息傳遞將建筑全生命周期串聯(lián)起來，具有重要的應(yīng)用價(jià)值，具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1、設(shè)計(jì)階段，BIM協(xié)同設(shè)計(jì)流程能夠有效地改善甚至消除設(shè)計(jì)品質(zhì)下降問題。在施工之前，BIM技術(shù)有助于解決大量施工過程中有可能遇到的問題，提升項(xiàng)目的整體質(zhì)量。在設(shè)計(jì)階段通過電腦解決這些問題，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)返工問題。

2、施工階段，建設(shè)單位可進(jìn)一步向4D BIM模型內(nèi)錄入人力、材料、設(shè)備、成本和場(chǎng)地布置等施工組織信息，形成5D的虛擬施工模擬，從而更加合理的進(jìn)行施工計(jì)劃與組織安排，同時(shí)還可以在任意時(shí)間查看計(jì)劃完成任務(wù)和實(shí)際完成任務(wù)，減少數(shù)據(jù)的重復(fù)輸入，提高數(shù)據(jù)利用效率，減少人為產(chǎn)生的信息歧義和錯(cuò)誤。

3、運(yùn)維階段，在項(xiàng)目建設(shè)中可以不斷細(xì)化、修改、錄入信息，最終加工成為項(xiàng)目竣工BIM模型，將信息模型與運(yùn)維管理系統(tǒng)整合，為運(yùn)營(yíng)維護(hù)過程提供切實(shí)可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，幫助業(yè)主、物業(yè)部門實(shí)時(shí)查詢所需的各種數(shù)據(jù)、信息。

此外，BIM技術(shù)可快速搭建整個(gè)廠區(qū)模型，并直接通過網(wǎng)頁端將方案展示給當(dāng)?shù)卣驑I(yè)主，提升整體服務(wù)質(zhì)量。

城市污水處理設(shè)施是重要的民生工程，對(duì)改善環(huán)境質(zhì)量具有基礎(chǔ)性作用，特別是在生態(tài)文明建設(shè)打開新篇章的今日，提升市政污水處理工程的質(zhì)量更是成為重中之重。提高污水處理設(shè)施施工的準(zhǔn)確性，確保工程效益，BIM技術(shù)的重要作用將逐漸凸顯。未來，在為客戶提供項(xiàng)目全生命周期的專業(yè)化服務(wù)上，BIM技術(shù)將發(fā)揮不可替代的作用，為公司提供技術(shù)動(dòng)能。

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