项目介绍｜莲洲镇永利大沙片区生活污水处理厂及配套管网工程PPP项目BIM技术应用

一、项目概况

本项目位于莲洲镇横坑水道南侧、通用机场东北侧；污水处理量按近期规模1.5万m

3

/d；远期规模3.5万m

3

/d设计，共11个单体建筑组成。

• 图1 莲洲镇永利大沙片区生活污水处理厂效果图

二、BIM需求分析

2.1. 工艺管线复杂

项目中管线类型众多，包括建筑单体内污水处理工艺管网系统及跨区域管网系统，各类管线走向规划复杂、位置紧凑。

2.2 工艺设备非标准化

项目中设备数量庞大、种类多样，非标准化设备占比高，同类项目族库可沿用性较差。

2.3 工艺流程模拟展示

工程涉及建筑单体较多、污水处理工艺繁杂，设计方案对比汇报、施工技术交底、对外宣传等均有工艺流程模拟展示需求。

2.4 模型审查要求高

在模拟建立、复审、联合审查、应用维护阶段，分别完成图纸问题、碰撞问题、安装空间问题、设计优化问题等报告清单。

2.5 全生命周期应用

设计BIM模型沿用至施工、运维、阶段，需形成轻量化模型、设备模型管理台账、工程量统计清单、VR全景等与BIM 5D施工运维管理平台对接。

BIM技术为解决污水处理厂规模大，工艺复杂，管线错综复杂，多专业配合难度高等问题提供了新思路。

三、BIM应用内容

3.1 设计阶段BIM应用

3.1.1. 数字化模型建立

根据项目的二维施工图纸，完成创建一个包含建筑、结构、暖通、电气、自控、工艺、给排水、总图和园林绿化等专业的完整BIM模型（图 2，图 3）。此BIM模型作为项目的基础数据，并为后续的工作提供支持。

• 图2 厂区整体BIM模型

• 图3 各工艺单体BIM模型

3.1.2 BIM虚拟仿真

对污水处理的工艺流程进行了模拟，同时制作了工艺流程动画，为施工交底提供直观指导， 也便于管理方内部培训、对外宣传等。

• 图4 工艺流程动画

• 图5 厂区漫游、透视图

• 图7 720平台VR视角及鸟瞰视角

3.1.3 BIM构件库建立

本项目中自行制定了污水处理相关的参数化设备族库，工艺设备构件族命名格式按“单体模块编号-单体顺序号-构件名称-生产厂家-设备型号”，构件族属性包含尺寸、材质、技术参数等信息，便于生成台账，进行设备检索与管理，亦可为同类水利项目提供族库模板。

• 图8 工艺设备族模型

3.1.4 图纸问题审查、碰撞检查

对设计图纸、设计标准、设计资料进行建模的同步核查，包含专业图纸的完整性、合理性、合规性检查，并在建模过程中进行审查记录，协调设计院进行图纸完善、修改。项目中包括单专业碰撞、多专业之间碰撞，相关碰撞记录均形成了问题审查报告，采用线上线下相结合的方式，与设计人员进行沟通，在获得确认的优化方案后，对模型进行更新修改。

3.1.5. 管线综合

利用三维模型出具总图管网和工艺单体的管综平面图、套管定位图、剖面图、轴测图等二维图纸。对管道类型、位置等进行标注，更直观地反映管线安装空间、预留孔洞位置等；对复杂管线进行优化，与设计蓝图形成互补。

(a)管综平面图

(b)套管定位图

(c)管综剖面图

(d)管综轴测图

• 图9 管线综合图纸示例

3.2 施工阶段BIM应用

3.2.1 场地布置模拟

通过BIM技术，施工团队可以在三维模型中模拟不同的场景和方案，以确定最佳的施工区域规划，确保施工现场有足够的空间供各个作业区域使用，并减少不必要的物料搬运次数和距离，提高施工效率。

• 图10 施工场地布置

3.2.2 综合支吊架深化

利用BIM技术在支吊架设计和施工阶段的应用，有助于提高整体工程的效率和协调性，确保工程按时完成并达到预期质量要求，从而为建筑项目的成功实施提供有力支持。

• 图11 管线支吊架构件深化

3.2.3 工程资料管理

BIM模型文件管理：通过BIM平台，各参与方都可以实时查看项目的BIM模型。施工人员可以利用BIM模型进行更直观、形象化的施工交底，从而提高施工效率和准确性。运营人员也可以通过浏览BIM模型提前发现设计中可能存在不合理之处，从而及时提出修改建议，确保项目后续运营时不会出现问题。

施工资料管理：通过系统记录和归档每一份资料的处理和流转情况，可以帮助项目方了解资料的完整历史记录，为日后的审计和查找提供便利，确保施工进程及相关事项的追溯和透明度，降低潜在的风险。通过无纸化办公和完善的资料留痕系统，施工过程的管理将更加高效和可靠。

• 图12 项目各参建方文档管理

• 图13 BIM模型文件管理

3.2.4 移动终端

• 图14 BIM 5D平台APP端口管理界面

3.2.5 施工进度管控

利用基于集团BIM5D管理平台实施精细化验收管理，实现对现场施工进度的科学监控和管理。项目管理者可以实时查看项目进度完成情况，对计划与实际进度进行对比，分析引起进度滞后的具体原因。此外，系统也可以检查里程碑节点的完成情况，以及每周形象进度完成情况和本周发生的重大事件。通过这种全方位的监控和管理，我们可以及时发现问题、分析原因并采取有效的措施，确保项目按计划进行、按时完工，提高施工效率和质量水平。

• 图15项目周进度展示

• 图16 平台进度管理

• 图17 项目形象进度

3.3 运维阶段BIM应用

通过录入污水处理设备的关键信息，可以帮助运维人员及时发现设备问题，快速定位故障并进行修复，以避免可能导致环境污染或设备损坏的情况发生。

此外，通过对设备关键信息的记录和分析，污水处理厂管理者可以了解设备的运行效率和处理能力，进行数据分析和优化，提高污水处理厂的处理效率和运行效率，降低运营成本，保障处理水质达标。

• 图18 运维信息挂载构件

四、BIM应用效益

BIM技术通过三维模型的碰撞检查，能够提前发现设计图纸中的错漏碰缺问题，避免施工阶段因设计错误导致的返工BIM技术提前解决了约33处的设计问题，减少了设计变更和返工，为项目带来了可观的成本节约。

通过BIM 5D平台的质量安全管理等模块，助力总包单位，监理单位更加高效的对在建项目进行把控，取代了传统纸质记录和线下沟通的低效模式。项目累计完成已56项质量问题闭环，240项安全问题闭环，协同效率显著提高。

• 图19 安全问题分项统计

• 图20 质量问题统计

撰稿：梁绮祯（项目管理与创新中心）

初审：吕业锋

复审：杨炯

终审：徐妍