鲁英奇
上海安亭污水处理有限公司 上海市 201814
摘要：随着BIM技术在现代建筑工程领域的应用加深，BIM技术在建筑工程领域得到了广泛的应用。本文首先就传统市政行业所面对的挑战及BIM技术应用于污水处理厂的必要性展开论述。其次，对BIM技术的设计流程进行简要分析。随后，就BIM技术在污水厂的未来发展将对咋污水处理厂设计环节中的不足之处进行探究，并提出可行的应用方法。最后，提出了关于BIM技术在污水厂的未来发展的初步构想，希望可以为相关研究人员提供一些指导与建议。
关键词：BIM；污水处理厂；工程设计；问题及其对策研究；未来发展方向
引言：近年来，我国城市化与工业化进程的不断加快，给我我国的自然环境以及生态系统造成一定程度的破坏。基于此，城市污水处理工作所面对的压力越来越大，另一方面由于现存污水处理技术是以建筑结构单体作为对象，而由于建筑结构越发紧凑，导致工程施工受到了较大影响。为应对这一情况，在污水厂工程中应用BIM技术成为了一种必然趋势。
1 传统市政行业所面对的挑战及BIM技术应用于污水处理厂的必要性
随着经济发展进入新的历史阶段，我国市政工程行业也发生了转变，传统的粗放式工程已不适用于当今社会。污水处理厂作为市政工程设施的一种，能够有效降低城市污水对水环境的危害。但随着经济发展，传统的设计思路越发不能满足当前复杂的工程项目，导致污水处理厂在运营的过程中出现了污水处理效率低下、资源消耗严重等不足[1]。除此之外，相比于其他建筑工程，污水处理厂的建设更为困难。又因为污水处理厂的操作工序更为繁琐，使得污水处理工程对于施工技术的要求颇高。而BIM技术具有可视化、立体化等特点，在保障城市污水厂的质量前提下，可以实现城市污水厂建设的简化与优化。由此看来，BIM技术应对于城市污水处理厂的设计和建设有着十分重要的价值与意义。
2 BIM技术的设计流程
2.1选择三维设计平台
BIM技术并非单指某一软件，而是一套互相搭配协同的工作软件。针对当前企业对BIM的使用情况，本文进行了简单的调查（如图1）。
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图1 BIM软件使用情况调查
由上图可知，当前Revit被广为使用，该软件由欧特克公司所编写，该公司以Revit作为核心，搭配以Navisworks合Civil 3D等软件，进行建筑施工的协调管理。当前市面上70%的设计公司都在使用Revit，该软件具有价格低廉、使用方便等优点。
2.2工程模板
在应用BIM技术进行设计工作前，首先要预设工程模板，只有这样才能保障各个单体最后出图的内容相统一。这一项工作的进行需要BIM项目经历对标准进行集中设置。而针对污水处理厂进行BIM设计，需要包含几方面的内容：
（1）对工程的基础设置，比如厂房的单位、材料、土层变化等内容。
（2）工程的基本资料，包括工程名称、各种资料等[2]。
（3）工程位置，这一步骤对后续的样本综合工作具有直接影响，通常需要通过共享坐标等对厂房模型进行定位。
（4）工程标准族的预加载，比如工艺设施、土建结构等。
2.3协同方法
利用Revit app操作系统中的合作协同方法主要由链接与作业集这2个组成部分构成，这两个部分各有千秋: 一、作业集部分灵敏度高，可以同时将多个专业在一定条件下进行协同操作，以实现双向创新的目的；反观之，链接部分则较为单调，不能实现双向互动及创新。
2.4参数化设计
一般情况下，Revit APP也引入了一些参数化创族的平台。但是，大多数污水处理厂的各类标准化的零部件都需要自主定制，因此，相关单位在提升污水处理厂族库的饱满度、丰富性可谓下足了功夫[3]。
2.5模型整合与碰撞检测
一般情况下，之前污水厂的设计过程中通过使用人工对图勘探碰撞情况，抑或是在污水厂的具体工程作业活动中利用现场规避的方式予以分析、测量与调节。由于上述手段依旧受制于人为影响因素，因此，有一定的可能性会出现漏洞。如果通过RevitAPP中的BIM设计的优势在于对污水处理厂专业管网、管线以及污水管进行碰撞检测的时候几乎不受时间和空间的限制。
3常见问题及其对策
3.1本土化程度低
Revit等软件主要依靠从外国引入，在进行应用时，可能会不适应我国需求，此外，针对污水厂内的各项非标不见也需要应用这自身制定。针对这一问题，需要我国相关软件企业积极创新，引入人才，在技术上实现突破与发展，从而尽可能地替代Revit这一软件在工程中地作用。
3.2出图效率低
Revit 在创模方面的表现可谓可圈可点，但是在2D出图方面的性能表现却不尽如人意。尽管Revit 在某些时候可以完成设计图纸，但较之于CAD 2D出图，无论是效果还是效率都被CAD 2D出图全方位碾压。原因在于Revit 的注解符号无法达到国际标准，致使其在表达性能方面不是特别快速与灵敏。针对上述问题最有效的解决方案便是通过模型智能技术，将表现出来的平面剖面图导出，并处理为CAD 2D图纸的形式，最后在CAD上将图纸的进行优化，以期提升出图效率及出图质量[4]。
4 BIM技术在污水厂的未来发展方向
4.1推动二维设计向三维设计的过度
BIM技术在污水厂的实际应用方面，可以选取二维管线模式向三维管线模式的切换，但现阶段因为软件设施自身存在一定的局限性以及二维管线模式向三维管线模式的切换过程中不可避免地会产生一些漏洞与问题。面对这种情况，必须对计算机软件 API 进行研究开发，从而解决模型残损的问题。在未来，可以尝试研究开像 Open Plant这类的高效平台，从而实现推动二维设计向三维设计的自然切换与流畅过度。
4.2加强对工作人员素质及专业性的相关培训
提高施工人员专业性，设立一套科学工程管理系统。培养和选取专业性强的BIM 建模设计人员及操作人员，特别是对从事污水厂工程管理与质量控制的相关检验审计人员更是要严苛筛选、仔细把关。污水厂施工工程的成功实施必然离不开高素质、高专业性的优秀设计师团队、施工人员、后勤部队、管理层团队的共同努力。为了保证施工进度应该对污水厂的施工团队以及BIM 建模设计人员及操作人员进行定期培训与不定期考核与筛选，以期全面提高团队的整体素养及专业能力。
4.3BIM技术与智能化技术的融合
基于BIM的智能化污水厂机械设备安装管理系统，通过构建污水厂机械设备的4D模型，可以对污水厂处理污水过程中的机器装置、电力设备进行动态监控、管理与可视化模拟。除此之外，在建筑施工环节中，可以利用全球定位系统(GPS）、地理信息系统(GIS）以及移动通讯工具等智能化技术对污水厂房内的机电安装进行实时监控、管理与动态跟踪，便于对机电装置与设备进行安装进度管理、施工问题排查以及故障维修处理等。于未来，BIM技术与智能化技术的融合，可以实现污水厂污水处理的自动化、智能化、无人化控制与管理，保障了污水厂污水处理的高效性与便捷性。
结论：综上所述，BIM技术凭借可视化、立体化等优势对于城市污水处理厂的设计和建设有着十分重要的价值与意义。针对当前我国污水厂建设中的不足与困难，还需要加强对BIM技术的研发与应用力度。为此，要明确应用BIM技术的必要性，并科学的选择BIM软件，根据严谨的设计流程进行设计，对于当前我国应用BIM技术的局限，要积极采取恰当的措施进行解决。最后，为推动BIM技术应用的发展，需要积极展开计算机软件的API开发，并提高相关专业人员的素质。
参考文献：
[1]张嘉欣，高泽文，朱杰林.BIM在污水厂中的应用[J].关于BIM在污水厂中的应用的初步规划设计与科技研究，2019，022（002）：121-122.
[2]杨玉桥，超雅静，牛经同，朱思雨.BIM在污水厂中的应用[J].BIM在污水厂中的应用分析研究，2018，052(006）：113-114.
[3]赵金喜，梁国豪，景甜鑫，梁文博，试论BIM在污水厂中的应用[J].关于BIM在污水厂中的应用的分析研究（上半旬刊），2019，018（006）：112-120.
[4]赵丽可.BIM技术在污水处理厂改造工程切换关键施工中的应用[A]. 中国图学学会建筑信息模型(BIM)专业委员会.第五届全国BIM学术会议论文集[C].中国图学学会建筑信息模型(BIM)专业委员会:中国建筑工业出版社数字出版中心,2018，005（003）：122-123.