電子廠房污水處理站施工BIM技術(shù)應(yīng)用

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【摘要】闡述BIM技術(shù)在電子廠房污水處理站施工中的應(yīng)用。在電子廠房污水處理站建設(shè)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(shí)圖難度大、系統(tǒng)核對(duì)困難、工程量統(tǒng)計(jì)難度大且不精確、綜合管線排布復(fù)雜等難題。

【關(guān)鍵詞】BIM；電子廠房；污水處理站；綜合管線；施工技術(shù)

1工程概況

該項(xiàng)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(xiàng)目主要特點(diǎn)是污水處理工藝管道較多，電子廠房由于生產(chǎn)工藝的差異產(chǎn)生不同的廢水雜質(zhì)，故所需廢水處理系統(tǒng)不同，項(xiàng)目共有34個(gè)廢水處理系統(tǒng)及10個(gè)常規(guī)管線系統(tǒng)。該項(xiàng)目系統(tǒng)數(shù)量龐大，單純依靠二維圖紙易導(dǎo)致施工過程中各建設(shè)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(jī)電管道工程量大，材料管理困難。針對(duì)上述問題，項(xiàng)目施工引入BIM技術(shù)。項(xiàng)目應(yīng)用BIM軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)專業(yè)、建筑專業(yè)、機(jī)電專業(yè)及管架模型的創(chuàng)建和深化。BIM技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)是通過機(jī)電管線綜合排布，優(yōu)化原設(shè)計(jì)中存在的管道碰撞、排布不合理問題，同時(shí)根據(jù)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(shù)應(yīng)用為工程的順利進(jìn)行提供技術(shù)支撐。

2BIM技術(shù)在電子廠房污水處理站施工中的應(yīng)用

2.1工藝管道系統(tǒng)核對(duì)

該類項(xiàng)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(duì)照查看，由于圖面信息繁多，很難將系統(tǒng)單獨(dú)核對(duì)，核對(duì)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(shù)為8層，每層在平面上單獨(dú)體現(xiàn)，每個(gè)系統(tǒng)圖面表達(dá)的完整性不易核對(duì)。借助BIM工具，采用各系統(tǒng)分開創(chuàng)建的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(duì)平面圖中標(biāo)注信息的正確性，及時(shí)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(jī)電安裝的特點(diǎn)包括：污水處理設(shè)備較多；污水處理管道數(shù)量巨大，結(jié)構(gòu)、管線立體交叉，形狀復(fù)雜。合理利用建筑物內(nèi)部空間，將數(shù)量巨大的設(shè)備和管道既美觀又經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行安裝是對(duì)機(jī)電安裝工程的巨大考驗(yàn)，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(qiáng)的專業(yè)設(shè)計(jì)師及施工人員進(jìn)行圖紙會(huì)審，利用自身經(jīng)驗(yàn)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(gè)位置沖突，又帶來新問題且未被發(fā)現(xiàn)。本項(xiàng)目管道數(shù)量龐大，若采用如上方式會(huì)造成工作量激增。利用BIM技術(shù)分別對(duì)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電3個(gè)專業(yè)創(chuàng)建模型，再將3個(gè)專業(yè)模型整合于同一項(xiàng)目文件中，通過虛擬的三維模型實(shí)現(xiàn)多專業(yè)協(xié)調(diào)，機(jī)電專業(yè)與建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)的相對(duì)位置關(guān)系及機(jī)電專業(yè)管道之間的關(guān)系可通過三維模型直觀表現(xiàn)（見圖4）?？舍槍?duì)管道較復(fù)雜區(qū)域做相應(yīng)剖面圖，進(jìn)而查看其相應(yīng)的位置關(guān)系，利用Revit軟件直接生成剖面圖，同一區(qū)域可創(chuàng)建多個(gè)剖面圖來輔助調(diào)整管道位置（見圖5）。在設(shè)備安裝前，應(yīng)確保采購設(shè)備安裝空間充足。將所需設(shè)備按廠家提供尺寸創(chuàng)建設(shè)備族，并將設(shè)備族放置在項(xiàng)目模型中，核對(duì)與設(shè)備相連的機(jī)電管道穿過結(jié)構(gòu)墻的位置，最終確定機(jī)電管道預(yù)留洞口位置，保證預(yù)留洞口在后續(xù)安裝過程中的可用性（見圖6）。項(xiàng)目利用BIM技術(shù)，通過優(yōu)化管道排布和設(shè)備尺寸，提高工程施工質(zhì)量，減少碰撞引起的返工現(xiàn)象，保證項(xiàng)目管理可控性，提高施工安全性，控制工程造價(jià)成本。

2.3工程量統(tǒng)計(jì)

各施工階段需準(zhǔn)備相應(yīng)的施工材料，目前雖然很多專業(yè)算量軟件可統(tǒng)計(jì)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(xì)表可直接統(tǒng)計(jì)模型中包含的所有構(gòu)件信息，使施工管理人員便捷地操作專業(yè)算量軟件。機(jī)電安裝過程中使用BIM技術(shù)易積累歷史數(shù)據(jù)，并在后續(xù)施工過程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)核查與指導(dǎo)。項(xiàng)目管理人員利用BIM技術(shù)，結(jié)合時(shí)間和成本因素，可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電安裝過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。利用明細(xì)表可即時(shí)獲取某個(gè)時(shí)間段內(nèi)所有的材料消耗，根據(jù)材料信息獲取相應(yīng)的資金消耗情況；針對(duì)不同施工階段，將模型進(jìn)行拆分，即可獲取各施工階段的材料需求量，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)得出每個(gè)施工階段的資金需求，確保資金及時(shí)到位，按施工進(jìn)度供應(yīng)施工材料，及時(shí)調(diào)整材料的庫存管理，減少流動(dòng)資金消耗。施工過程中因變更引起的材料變化對(duì)材料管理產(chǎn)生影響，若材料變化量不能及時(shí)更新，可能造成重大損失。根據(jù)變更圖紙使用BIM技術(shù)更新模型，所有的材料信息自動(dòng)更新，降低了材料管理信息更新不及時(shí)或不完全造成的經(jīng)濟(jì)損失。項(xiàng)目在機(jī)電安裝過程中利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化材料管理，有效控制了成本。

3結(jié)語

BIM技術(shù)應(yīng)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(jī)電設(shè)備及管道真實(shí)的尺寸、形狀和位置信息，模型創(chuàng)建過程即是對(duì)設(shè)計(jì)圖紙表達(dá)正確性的檢查過程，可視化的三維模型便于各建設(shè)參與方的數(shù)據(jù)共享與交流。2）BIM工程師通過軟件對(duì)三維模型進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)不同的管道排布方案，甄選最優(yōu)方案。同時(shí)，可在安裝前做好空間管理，減少因碰撞造成的返工。3）實(shí)現(xiàn)工程量統(tǒng)計(jì)，優(yōu)化材料管理，達(dá)到材料進(jìn)場與人員、機(jī)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(fù)雜，更需BIM技術(shù)支撐。隨著BIM技術(shù)的不斷普及和相關(guān)應(yīng)用的成熟，將有更多的BIM技術(shù)在該類項(xiàng)目中落地。

作者：鄧艷艷 戚恩澤 高全文 單位：上海寶冶集團(tuán)有限公司建筑設(shè)計(jì)研究院