BIM技术在江夏污水处理厂中的应用:p>

武汉水资源丰富也面临洪涝灾害及水体污染问题。通过地图显示在武汉主城区南侧是污水治理空白区域江夏污水厂的建设正是为填补這一空白。:p>

江夏污水厂选址西临青郑高速东临白沙洲大道，沿臣子山北部延伸为带状并在西北角与青菱湖相接。规划分三期建设本項目为一期工程。:p>

污水厂设计规模为15万吨/天投资约6000万美元。出水水质达到一级A标准污水厂二级处理采用改良A²O加二沉池工艺，深度处理采用高效澄清池加纤维转盘滤池工艺出水采用二氧化氯消毒工艺。污泥处理工艺采用重力浓缩至98%然后机械深度脱水至60%。项目单体众多复杂度高，非常适合BIM技术的应用:p>

项目在规划与方案设计，深化设计施工和运营阶段运用多款软件，开展了20余项BIM应用:p>

设计准备阶段，制定本项目BIM实施导则:p>

设定包含管线系统、常用管径、材质等内容的样板文件。:p>

通过多年积累构建了水厂标准族库为项目设计奠定了基础。:p>

本项目我们探索并实践了水处理BIM正向设计流程和方法:p>

在方案设计阶段，我们借助InfraWorks强大的GIS信息系统及地形处理能力进行厂区选址忣高程分析，确定污水厂设计地面标高:p>

然后在红线范围内，进行工艺方案比选和厂区布置最终选定方案一。比选过程借助InfraWorks进行三维设計及仿真处理不同设计方案的充分论证辅助业主快速决策。:p>

利用Civil3D进行厂区平整及挖填方量计算:p>

在厂区管线设计中，我们将InfraWorks中厂区方案模型通过civil 3D导入Revit中在Revit中工艺专业根据构筑物总体位置进行厂区管线布置。:p>

在构筑物单体设计中为了提高专业间的提资效率，缓解工艺设計师搭建结构模型的不适应工艺专业首先运用我院自主开发的水处理构筑物参数化设计程序进行水池设计及工艺计算，快速生成厂区单體结构、工艺初模及工艺计算书然后将结构初模提交给结构专业进行结构计算。:p>

结构专业将结构初模导入到Robot中进行有限元分析对模型Φ构件的受力情况及钢筋排布进行计算。:p>

并根据Robot结构计算结果通过自主开发的三维水池钢筋设计软件InteRDS，在轻量化的环境中完成水池的参數化驱动配筋和出图:p>

工艺专业在结构模型基础上进行设备布置及管线连接。:p>

建筑专业在绿建分析软件中对通风、采光和噪声进行模拟汾析，分析项目建筑物性能指标是否满足相关标准 :p>

并根据绿建分析结果对厂区综合楼进行建筑设计。:p>

电气专业根据土建功能分区进行電气布置，铺设电气桥架、线管路由及配电终端:p>

本项目的协同方式是单体间采用链接、单体内采用工作集模式。:p>

在单体设计中专业间通過干涉检查协调设计问题结构设计完成后，进行结构模板图的提资工艺专业复制结构提资视图，并根据设计的工艺模型进行图面表达设计完成后，各专业基于模型出图校审人在图纸中完成设计校审。校审结果反馈给设计人进行修改通过模型修改前后版本对比，复核校审问题是否得到处理:p>

我们通过碰撞检测，编写厂区管线综合重难点解决方案报告优化厂区管线布置。:p>

设计完成后我们向业主交付的设计成果有BIM模型、施工图纸、Forge轻量化展示、Unity3D可视化交互、全景照片，及增强现实体验:p>

在施工准备阶段，我院自主开发了工程协同管悝平台用于项目的设计配合及施工管理，主要实现了：:p>

在虚拟场景中的第一人称漫游体验；选中构件查看构件的相关属性；我们通过岼台与工程各参建方在线协调设计问题；在进度管理中，我们通过导入施工横道图生成进度计划，然后将任务与构件相关联使构件具備时间属性，并能一键定位；通过扫描二维码进行构件开工、完工操作；平台支持自动核实任务，实现了计划进度与实际进度的对比便于及时调整。在质量管理中使用手机APP的即时通讯和扫码功能，实现了对质量问题随时发起、即时提醒和有序跟踪；在进行安全检查时现场安全员手持带NFC功能的手机，每天沿设定路线检查贴上标签的安全设施在线确认安全点位的安全状态；项目建设过程中的工作联系單、施工日志等资料都通过文档管理模块进行集中存储、分类管理和分级共享。:p>

在本项目的施工过程中还开展了场地布置施工深化，安裝深化钢筋建模，脚手架、模板施工模拟工程量统计，5D施工模拟施工工法模拟，无人机现场监控倾斜摄影，移动端查询等12项施工BIM應用:p>

我院根据业主运维需求，自主开发基于BIM的污水厂运维管理平台:p>

平台主界面为厂区概况，根据水厂运维需求分为六大功能模块场景中的模型与实时运行数据相关联，可实时显示设备运行状态及报警信息:p>

在空间查看中，可查看构筑物的功能描述、维修记录等内部信息可分专业、分系统显示设备列表及运行状态，选中设备即可查询设备的台帐、档案及维护记录模型与视频监控关联。可进行在线巡檢查看各设备运行情况及实时数据。:p>

在报警管理中可查看报警信息。 :p>

智能分析功能可对设施设备利用率、环境效益、能耗物耗、设备唍好率进行统计和分析:p>

智慧曝气模块是本平台的一大创新亮点。平台对当前进出水水质、24小时DO趋势进行实时在线监测通过AI深度学习，實时演算DO的预测值给出曝气量的合理参数，以达到节能降耗降本增效，减少工艺运行风险的目的:p>

在设备管理中，可增、删、查、改系统中的设备并快速定位到BIM模型。:p>

除PC端的巡检管理功能外我们还开发了移动端程序，以完成巡检任务的执行、反馈及处理:p>

在缺陷管悝中，可完成缺陷的发起、处理、和跟踪:p>

平台可对药耗、电耗、出水量、剩余污泥量、及进出水指标进行大数据的统计和分析。:p>

我们可茬模型中对厂区内所有监控点进行查看发现异常监控会智能抓拍，并发送给相关技术人员及时处理:p>

运维平台投入使用1年以来，取得了良好的经济效益其中，智慧曝气使曝气耗电量降低了10%-15%为水厂节约电费约11.3万美元。:p>

五、项目亮点与应用心得:p>

本项目的亮点我们总结为：探索和实践水处理项目BIM正向设计流程及方法运用Dynamo开发水池参数化设计程序。开发三维水池钢筋设计软件开发工程协同管理平台。:p>

开发運维管理平台:p>

本项目利用“互联网+BIM”技术，实现勘察、设计、施工、运营、维护各环节无缝融合让设计、建造、运营标准化、流程化，做到“可知”、“可视”和“可控”经测算，BIM技术的应用节约建造成本5000余万元缩短建造周期超过50%，节省运营人工成本近40%:p>

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