BIM技術在給水廠工程中的運用

胡 純，沈 文，諶少軍

(1.中國市政工程中南設計研究總院有限公司, 湖北 武漢 430010；2.許昌市住房和城鄉(xiāng)建設局, 河南 許昌 461000)

BIM技術在給水廠工程中的運用

胡 純1，沈 文1，諶少軍2

(1.中國市政工程中南設計研究總院有限公司, 湖北 武漢 430010；2.許昌市住房和城鄉(xiāng)建設局, 河南 許昌 461000)

隨著市政工程技術的不斷發(fā)展，BIM技術正逐步成為市政行業(yè)工程設計的重要技術手段。谷城水廠工程EPC項目正是通過BIM技術以及與現(xiàn)有常規(guī)設計手段相結合，極大的保證了施工質量，提高了施工效率，在整個施工過程中提前做到了風險管控。筆者通過對水廠工程BIM設計全過程關注重點的介紹，有助于業(yè)內(nèi)同行對該技術的了解與完善。

水廠工程；BIM技術；EPC

1 引言

伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，整個市政工程行業(yè)科技水平也在不斷的提高，BIM技術作為一種全新的設計方法和理念正被行業(yè)各大勘察設計院所接受。

目前國內(nèi)市政行業(yè)對于BIM的運用還比較晚，總體處于起步階段。國家在“十一五”期間明確提出對BIM技術進行深入的研究，住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)《2011～2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，要求堅持自主創(chuàng)新、重點跨越、支撐發(fā)展、引領未來的方針，高度重視信息化對建筑業(yè)發(fā)展的推動作用?！毒V要》提出，“十二五”期間，基本實現(xiàn)建筑企業(yè)信息系統(tǒng)的普及應用，加快建筑信息模型(BIM)、基于網(wǎng)絡的協(xié)同工作等新技術在工程中的應用，推動信息化標準建設，促進具有自主知識產(chǎn)權軟件的產(chǎn)業(yè)化，形成一批信息技術應用達到國際先進水平的建筑企業(yè)。

“十三五”時期更是我國建設小康社會的決勝階段，建設新型智慧城市是貫徹落實新理念的重要實踐，是以信息引領城市發(fā)展轉型的難得機遇，全面推進新一代信息技術與城市發(fā)展與創(chuàng)新，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的新路徑、新模式、新形態(tài)。

2 BIM的內(nèi)涵

建筑信息模型(BIM)是以建筑工程項目各項相關信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。

首先必須明確BIM 不是軟件，而是一個理念、是一個可以提升工程建設行業(yè)從策劃、設計、施工、運營等，全產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)質量和效率的系統(tǒng)工程。

BIM具有可視化，協(xié)調性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性五大特點[1]。

BIM是有別于傳統(tǒng)AutoCAD二維表達方法的一種全新的三維創(chuàng)建方法，是一套全新的專業(yè)設計工具、實時的三維可視化、更先進的協(xié)同設計模式、由模型自動創(chuàng)建施工詳圖底圖、工程量數(shù)據(jù)、一處修改處處更新、配套的分析、模擬設計的工具。

通過BIM設計的工程，所有生命周期中的參與者可以實現(xiàn)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)的匯集、數(shù)據(jù)提取與分析以及數(shù)據(jù)經(jīng)驗的重用[2]，為工程項目實施提供全周期的支持與幫助。

3 工程簡介

谷城水廠總規(guī)模為15萬m3/d，工程分兩期實施，一期工程規(guī)模為10萬m3/d，二期規(guī)模為5萬m3/d。

一期工程需新建折板絮凝平流沉淀清水池、氣水反沖洗濾池、反沖洗泵房、送水泵房、加藥間等水處理建筑物，排水池、排泥池、污泥濃縮池及污泥脫水車間等污泥處理建筑物，以及配電中心、機修間、倉庫、車庫、綜合樓和候工樓等附屬生產(chǎn)建筑物。

4 BIM設計

4.1 BIM設計思路

本次設計方案采用Revit軟件對整個廠區(qū)進行了BIM設計。在Revit設計平臺上，建筑、結構、工藝、電氣、園林景觀五個專業(yè)可同時對自身專業(yè)的內(nèi)容進行設計。

結構首先搭建主體結構模型，優(yōu)化內(nèi)外建筑面飾及園林景觀設計；工藝專業(yè)根據(jù)已搭建的建筑結構模型完成廠區(qū)內(nèi)管線鋪設以及工藝設備安裝；電氣專業(yè)對配電柜、電纜、照明系統(tǒng)進行設計。每個專業(yè)相互獨立又相互聯(lián)系，能及時反饋彼此間銜接的疏漏或錯誤，又能最大限度的優(yōu)化調動整合了各個專業(yè)的資源。

4.2 建筑物單體的BIM設計

現(xiàn)以送水泵房作為講解重點，對如何開展多專業(yè)協(xié)同進行介紹，本次設計采用鏈接的方式。

(1) 完成結構主體部分設計，見圖1。

圖1 BIM-送水泵房單體結構圖

設計重點與難點：

①確定地坪參照平面對應標高，廠區(qū)統(tǒng)一，繪制整體軸網(wǎng)；

②統(tǒng)一材料屬性，統(tǒng)一外墻外飾面布置,以及異性構建自建族[3][4]實現(xiàn)；

③結合工藝圖管線要求開挖孔洞，反饋工藝及電氣專業(yè)后復核

(2)主體結構部分完成后提交建筑專業(yè)，鏈接結構模型，進行BIM設計，見圖2。

圖2 BIM-送水泵房單體建筑圖

設計重點與難點：

①建筑模型的外飾面需要建筑專業(yè)自己單獨定義以及建筑造型自建族[3][4]的實現(xiàn)；

②建筑外墻是一個很關鍵的構件，由于其外飾面高度不一，材料不一，必須在前面繪制墻體時重視區(qū)分；

③為了建筑美觀以及畫圖順利，必須嚴格做好建筑墻體定位；

(3)主體結構部分完成后提交工藝及電氣專業(yè)，鏈接結構模型，進行BIM設計，見圖3。

圖3 BIM-送水泵房工藝及電氣設備圖

設計重點與難點：

①由于標準模塊中缺少相應工藝管道及電氣設備等構件，泵房管線部分接口及設備等需通過自建族[3][4]實現(xiàn)。

②及時反饋設備信息，包括設備管線定位及預埋件尺寸等，方便后期模型修改。

③電氣專業(yè)鏈接建筑模型，繪制照明及電纜走線。

④對結構、建筑、工藝及電氣專業(yè)的內(nèi)容復核、比較、優(yōu)化。

4.3 廠區(qū)的整體BIM設計

廠區(qū)的整體BIM設計分為3塊：廠區(qū)管線綜合及電纜溝走線(圖4)、廠區(qū)地坪及圍墻設計、以及廠區(qū)所有單體整合(圖5)。這三者彼此獨立，又相互關聯(lián)，由于工程信息量特別巨大，BIM設計理念相比較傳統(tǒng)設計更有優(yōu)勢。

圖4 BIM-廠區(qū)管線綜合布置圖

圖5 BIM-廠區(qū)管線綜合布置圖

4.4 施工圖BIM設計

通過BIM軟件Revit繪制的圖紙，能非常詳細的反映構建建筑物局部大樣，減少了重復繪圖，又能非常明確的表達設計目的，最為重要的是避免了相關專業(yè)間的繪圖錯誤與不統(tǒng)一。以谷城水廠工程單體構筑物疊層池為例，按規(guī)范要求其BIM軟件制圖如圖6。

圖6 BIM-疊層池結構布置圖

5 小結

現(xiàn)階段BIM設計，通過Revit程序可實現(xiàn)工程初步設計的深度，可滿足工程招投標的一些基本圖紙設計要求，如何通過Revit程序給出滿足設計要求的施工圖、如何將BIM模型在總承包管理過程中實現(xiàn)標準化設計[5]將作為未來工作中重點研究方向。

BIM軟件繪圖錯誤少、效率高，更方便修改，能更為直觀反映工程信息，對前期設計方案的優(yōu)化能起到十分重要的作用。通過前面建構建筑物單體標準化設計過程的敘述，對單體設計基本過程有一個非常直觀的認識，希望對廣大參與類似工程BIM設計的同仁能提供參考與借鑒。

[1] BIM的應用特點[OL].http://www.zhuiong.2012-11-12.

[2] 張輝.我國工程項目管理中BIM技術應用的價值、難點與發(fā)展模式[J].建筑技術,2013,44(10):870-873.

[3] Autodesk Asia Pte Ltd.Autodesk Revit 2013族達人速成[M].上海:同濟大學出版社,2013.

[4] 柏慕中國.Autodesk Revit Architecture2012官方標準教程[M]. 北京:電子工業(yè)出版社,2012.

[5] 黃錳鋼,鵬翊.BIM在施工總承包項目管理中的應用價值探索[J].土木建筑工程信息技術,2013,5(5):88-91.

The application of BIM technology in water plant project

HU Chun1，SHEN Wen1，CHEN Shao-jun2

(1.Central and Southern ChinaMunicipal Engineering Design Research Institute Wuhan 430010，China，2.XuChang housing and Urban-rural development Xuchang 461000, China )

With the development of municipal engineering, the BIM technology is gradually becoming an important design means in municipal industry engineering. The Guchen water plant project is a EPC project,and in order to ensure the quality and improve the efficiency of construction, the author takes the conventional design method combined with BIM technology, and achieves risk control in advance in the whole construction process. By introducing the water plant project, in order to help people in the same industry to understand and perfect this technology, the author introduces the focus of BIM design in the whole process.

water plant project; the BIM technology; engineering procurement construction

2016-10-20.

2016-11-10.

胡純(1987-)，男，碩士，工程師，E-mail:huchun-civil@whu.edu.cn.

2095-7386(2016)04-0103-04

10.3969/j.issn.2095-7386.2016.04.021

TU 99

A

工程簡介：谷城水廠BIM設計作品榮獲湖北省勘察設計協(xié)會第三屆建筑信息模型大賽工業(yè)設計類二等獎.