1 工程概況

　　天府新區第一污水處理廠位于四川省成都市天府新區興隆湖科學城以南，項目規劃用地 8.77 萬 m2，其建設形式為地埋式。 采用 MBR+臭氧活性炭工藝，近期污水處理規模 10 萬 t/d，遠期總處理規模 26 萬 t/d，服務面積 55 km2。

　　2 項目特點

　　該污水處理廠為全地埋式，因此土方開挖量大，地下部分管線復雜，工期緊張，對施工管理提出了很高的要求。 并且由于參建單位數量多，協調管理難度大，因此需要做好各分包合同方界面處理和交叉平行施工。除此之外，項目涉及土建、工藝、消防、機電、給水排水、強弱電等十余個專業， 尤以工藝部分最為復雜， 施工質量要求高。 為了滿足項目日常運行的需要，廠區各種設備的運行監控、維護和管理工作尤為重要， 這對后期運行維護管理提出了較高的要求。

　　3 BIM 技術在項目全生命周期的運用

　　3. 1 構建整體模型

　　針對該污水處理廠設備的特殊性，創建該項目的專用族庫，如圖 1 所示。 并采用 BIM 軟件和建模技術，構建包括建筑、結構、通風、工藝、電氣、消防等多專業信息的 BIM 模型，整合模型如圖 2 所示。

圖 1     天府新區第一污水處理廠專用族庫

　　3. 2 構建場地景觀模型及方案推敲

　　由于該污水處理廠地面設計為開放式活水公園，為達到良好的景觀效果，在搭建景觀 BIM 模型的基礎上，進行可視化溝通，如圖 3 所示;同時結合 VR 技術，模擬了人員實際視點，漫游地面景觀(見圖 4)，輔助決策和優化景觀方案，提高了設計質量。

　　3. 3 構建基坑模型及場地管線三維分析

　　該污水處理廠位于地下，基坑開挖深度達 9 m，為預防施工過程中可能出現的問題，借助 BIM 的可視化特性，構建基坑模型，如圖 5 所示。 該模型充分展示了基坑內部邊坡構造、不同坡度過渡情況、邊坡與護壁

圖 2   天府新區第一污水處理廠整合模型

圖 3   景觀模型 

圖 4   地面景觀漫游

圖 5   基坑模型

樁的相互關系，用以指導現場施工，提高了工作效率。在基坑模型的基礎上，同時疊加場地管線模型，進行了基坑與管線的碰撞分析。 預演施工碰撞，消除潛在施工問題，標出現場樁基與后裝管道的必然碰撞點，校正圖紙錯誤， 預先判定和統計沖突區域， 加入后續施工計劃，保證現場施工的有序、順利開展。

　　3. 4 土方工程量統計

　　對于大型復雜基坑模型，傳統的土方工程量統計軟件無法滿足其精細深入的要求。運用 BIM 建模的方法建立精確的基坑模型，然后模擬基坑土方的開挖與回填，讓人直觀有效地開展土方的挖運分析與運算， 如圖 6 所示， 從而做到土方平衡計算的精確化與精細化，并且大大節約了爭議的時間，對項目成本管控發揮了重要作用。

                              a）精確的基坑模型                                                b）廠區頂部模型

圖 6   基坑土方開挖、回填模擬

　　3. 5 管線分析優化與施工指導

　　在模型更新和深化的基礎上，對廠區重難點區域的管道進行了碰撞檢測、凈空分析、管線排布優化等工作，大大提高了設計效率和質量。 并且創新地使用VR 技術進行虛擬體驗優化設計， 在合理利用空間的傳統效益基礎上，加強了各參建方對于調整方案的直觀性感受，尤其是增加了管線綜合區域的人員視角空間感(見圖 7)，提高了管線綜合方案的優化性，推進了項目數字化、智能化的實踐。

                                          a）2017 年 3 月版                                    b）2017 年 7 月版

圖 7   BIM模型與 VR 技術綜合運用

　　運用 BIM 技術可以清晰明確地把握復雜區域的管線走向及連接關系( 見圖 8、9)， 使得復雜節點的施工工作變得更易理解;現場直接運用 BIM 模型指導施工，增加了溝通效率，有助于施工順利進行。

圖 8   復雜區域 BIM 模型

a）膜池設備間                                                              b）活性炭儲罐

圖 9   復雜區域設備安裝實體

　　3. 6 四維施工模擬與工期優化

　　為推進天府新區建設，政府及業主對工期要求很緊，2016 年 9 月—2017 年 5 月，從開挖、澆筑到封頂，工期壓力極大。

　　該項目通過將 BIM 技術與空間信息、時間信息整合在一個可視的 4D(3D+Time) 模型中， 直觀、精確地反映了整個建筑的施工過程。 在該項目的實踐應用中，借助 BIM 技術對施工組織的模擬，項目管理方能夠非常直觀地了解整個施工安裝環節的時間節點和安裝工序，并清晰把握安裝過程中的難點和要點。

　　3. 7 現場協同平臺

　　采用 BIM 協同平臺，及時有效地暴露了施工現場的質量安全問題，加強了項目中的質量信息交流，避免了“信息孤島”，并協助人員對質量安全問題及時進行管理，更好地實現了質量安全的動態控制和過程控制，加強了質量安全的監控力度，從而避免了質量安全隱患， 提高了質量檢查的效率與準確性， 在有效控制危險源的同時提升了管理效率。具體聯系污水寶或參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。

　　3. 8 智慧運維平臺

　　在大數據、互聯網+、物聯網、智慧水務等理念的影響下，通過 BIM 與 RFID 技術結合，搭建了該污水處理廠的 BIM 運營維護管理平臺(見圖 10)， 應用 RFID技術的特點來突破現有的管理瓶頸，在平臺的支撐下，形成了一套完整的運維解決方案，使空間信息與實時數據融為一體，并在平臺上檢測實時的運維數據，實現了該項目的信息化管理以及物業、人員、設備及其巡檢維修的精細化和可視化管理，將運行維護提升到了智慧建筑的全新高度。

圖 10   BIM 運營維護管理平臺

　　4 建議

　　1)針對四維施工模擬與工期優化的應用，該項目的落地效果一般， 主要原因是項目體量較小， 利用率不高，此應用點在大項目上才能充分體現效益。 并且通過對 NAVISWORK 和廣聯達 2 種方法進行對比，發現NAVISWORK 對于工作面劃分功能較弱。

　　2)該項目現場協同平臺采用的是國外服務器，存在反應慢、內容外泄的隱患， 因此后期此類公建項目還需要更多地利用國內平臺。

　　5  結語

　　BIM 技術是信息化時代建筑行業應用的必然趨勢，天府新區第一污水處理廠通過 BIM 技術構建了由建筑工程信息數據集成的三維模型，在此基礎上進行了全生命周期的 BIM 應用，優化了項目整體設計質量、縮短了施工周期、提高了施工效率。 并且通過協同平臺為建筑工程項目的相關方都提供了一個信息交互、共享的平臺，從而加強了質量安全的監控力度。 其中，與物聯網結合的 BIM 運營維護管理平臺更是在全國水處理領域發揮了領先示范作用，并對公共建筑的全生命周期管理起到了革命性作用。(來源：中國建筑西南設計研究院有限公司)