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地埋式污水处理厂全生命周期中BIM技术的应用

发表时间：2020/12/15 来源：《基层建设》2020年第24期作者：逄迪刘利伍袁鹏

[导读] 摘要：在计算机技术不断发展的时代背景下，将BIM技术应用在工程项目全生命周期管理中已经成为顺应发展趋势的必然选择，能在提升物联运营维护效果的基础上，促进智慧化工程建设工作的全面进步。

        中国建筑一局（集团）有限公司吉林省长春市 130000
        摘要：在计算机技术不断发展的时代背景下，将BIM技术应用在工程项目全生命周期管理中已经成为顺应发展趋势的必然选择，能在提升物联运营维护效果的基础上，促进智慧化工程建设工作的全面进步。本文结合案例，对地埋式污水处理厂全生命周期中应用BIM技术的具体方案提出了几点建议。
        关键词：地埋式污水处理厂；全生命周期；BIM技术；应用
        在地埋式污水处理厂全生命周期管理工作中，应用BIM技术能有效挖掘项目技术优势，对工程量、施工进度等予以模拟分析，从而提升运维管理的基本效果，维护工程的整体水平，实现经济效益和管理效益的双赢。
        一、工程案例
        本文以长春市南部污水处理厂扩建工程总承包项目为例，该项目建设形式为地埋式，基坑深度最深为20.87m。地埋式污水处理厂主要是采用MBR膜+臭氧催化氧化工艺，近期污水处理量是10万m³／d，服务面积近30km2，基本出水标准是北京B标[1]。
        因为本污水处理厂属于地埋式，因此，整体土方开挖量较大，加之地下管线较为复杂，参建单位数量也较多，为了降低协调管理的难度，项目部决定采取BIM技术建立全生命周期管控方案，从而提升项目日常运行的综合水平。
        二、地埋式污水处理厂全生命周期应用BIM技术的建议
        地埋式污水处理厂全生命周期中应用BIM技术时，要充分结合项目的实际情况和运行特点，保证相应的技术方案和要点都能发挥其实际价值，从而整合具体的管理方案，确保后期运行维护管理工作质量能满足预期。
        （一）整体框架
        因为地埋式污水处理厂工程项目的特殊性，因此，要结合项目的实际情况和周围环境落实专用的族库模式，并且利用BIM软件和建模技术维持其整体效果，将建筑单元、结构单元、通风单元、工艺单元、电气单元、设备单元以及消防单元等专业化的信息都落实在BIM模型中[2]。
        （二）场地景观模型
        在落实整体框架方案的基础上，要结合地埋式污水处理厂实际情况进行地面设计，为了保证景观效果，地面进行整体景观绿化，也能借助BIM技术进行可视性沟通，从而全面提升项目的尽管价值。与此同时，技术部门还融合了VR技术，能进一步模拟实际的视点角度，辅助相应工作人员落实和优化景观处理方案，这对于设计质量的全面优化具有重要的作用。
        （三）三维模拟
        因为地埋式污水处理厂本身位于地下，其相应的基坑位置最深处达到20.87m，因此，为了预防施工过程中出现的问题，项目部决定采取BIM技术可视化特性建立完整的基坑模型，保证相应的内容都能更好地呈现出来，针对具体问题落实相应的处理方案，打造高质量、高可靠性的工程项目。在模型中，基坑内部边坡结构设计、差异化坡度过渡情况设计、边坡和护壁桩结构的互联关系都能直观的呈现出来，操作人员在践行全生命周期管理中依据具体的情况和信息就能完成现场施工的指导工作，从而优化整体工程项目的效率和质量[3]。
        另外，在建立基坑基础模型的同时，也要完成叠加场地管线模型分析工作，有效应用BIM技术完成基坑和管线的虚拟碰撞分析，全面解读对应的情况，在施工操作开始前就明确可能存在的问题并落实相应的优化方案。借助预演施工碰撞的方式，就能尽量减少潜在隐患问题，从而尽量打造高效的施工流程。最关键的是，施工时要结合BIM技术呈现出的节点进行现场桩基和后装管道碰撞点的标注，然后结合相应的数据信息和呈现内容精修图纸，预判冲突区域后确保后续施工计划的合理性和规范性。
        综上所述，借助三维模拟纠查具体问题，然后尽量维持工程项目的标准化工序，减少安全隐患的留存，打造更加高质量的施工体系，促进现场施工工作的顺利开展，有利于提升工程项目的安全效益[4]。
        （四）土方工程量计算
        因为地埋式污水处理厂项目自身的特点，因此其土方工程量较大，在复杂基坑模型处理的过程中，传统的方式无法精准的进行土方测定和分析，往往会造成严重的资源浪费。

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而借助BIM技术就能进行基坑模型的模拟，然后输入周围环境和参数数据进行模拟计算，有效分析基坑土方开挖和回填过程，确保挖运计算分析工作能顺利开展，进一步指导现场施工人员落实对应的工作内容。
        利用BIM技术进行土方工程量的计算，能建立直观的分析平台，提升计算的准确性，节约了工程项目因为讨论和误判造成的争议时间，最大化的提升了项目的成本控制水平。
        （五）管线处理
        为了保证地埋式污水处理厂全生命周期中BIM技术应用的合理性，技术部门也要结合工程实际情况落实相应的操作单元，其中，管线分析及优化处理是非常重要的环节之一。全面深化和更新模型的基础上，就能对地埋式污水处理厂的重难点区域予以标注，并且依据碰撞分析检测环节和净空分析环节保证了相应施工单元的稳定性，也优化了设计效率和综合质量[5]。
        与此同时，联合VR技术还能建立虚拟体验设计模式，确保在合力性利用空间后，保证参建方能有效依据直观性感受进行方案的调整，提升管线综合方案的应用水平，为数字化处理和智能化实践方案的落实奠定坚实基础。
        （六）工期处理
        对于地埋式污水处理厂全生命周期管理工作而言，要在提升技术单元应用质量的同时，确保工期和进度管理也能满足优化标准，因此，长春市南部污水处理厂扩建工程总承包项目要结合空间信息、时间信息进行整合，建立3D+Time的4D模型，进一步呈现出直观的分析体系，全面模拟施工组织和项目管理，确保具体的时间节点和安装工序都能围绕全生命周期管理标准展开，及时解决重难点，提升工程效益。
        （七）协同运维平台
        第一，要结合长春市南部污水处理厂扩建工程总承包项目的特点，在全生命周期管理中应用BIM技术，建立现场协同管理平台，着重分析施工现场可能存在的信息安全问题，并且建立信息交互模式，最大化的避免信息孤岛等问题，并依据相应的数据信息辅助工作人员开展安全质量监督管理工作，提升动态化监督控制的实效性。
        第二，要建立运维管理平台，依据物联网技术、大数据技术等融合BIM技术和RFID技术，建立运维管理平台。1）工艺检测平台，集中落实污水处理厂工艺权限的动态检测分析，并且利用BIM进行三维交互界面的处理；2）人员动态监控平台，主要是利用BIM技术进行对应人员动态监督管理；3）物品实时性监控平台，利用BIM技术搭配管理系统，应用二维码等形式对相应的物品进行实时性监控；4）后台数据平台，主要是整合相应平台数据，建立数据汇总集成平台[6]。
        第三，依据BIM技术的运行流程，确保能践行精准的巡检机制，从而提升运行维护的综合质量，保证TF区地埋式污水处理厂项目全生命周期管理工作满足实际需求。
        结束语
        总而言之，在地埋式污水处理厂全生命周期管理中应用BIM技术，要充分发挥技术优势，打造更加高效的运维管理平台，确保相应信息数据和内容管理的合理性，并且整合施工模拟单元和工期优化单元，从根本上提高工程项目的管理效果，强化质量安全监控力度，为维护管理工作的顺利开展提供保障，促进经济效益和管理效益的全面提升。
        参考文献
        [1]杨婷,黄银强,汪洋,等.BIM技术在地埋式污水处理厂全生命周期的应用[J].市政技术,2019,37(2):210-212.
        [2]罗晨皓,汪洪涛,吴文高.BIM技术在浅埋式地下污水处理厂实施阶段的应用[J].中国市政工程,2019(2):62-64.
        [3]陈舒豪,常彪,霍佳天.BIM技术在大型全地埋式污水处理厂施工中的综合应用[J].工程建设与设计,2018(1):145-147,150.
        [4]黄骁.PPP模式物有所值评价关键技术在环境保护工程项目中的应用研究[D].山西:太原理工大学,2017.
        [5]王敬东.浅谈全地埋污水处理厂工程的项目管理控制[J].建设监理,2019(6):10-13,50.
        [6]郭玉杰.BIM技术在全地埋式污水处理工程中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(24):806-806.