三河市城區(qū)污水處理廠設(shè)計規(guī)模5萬噸/日，污水處理采用了具有除磷脫氮功能的A2/O+A生物處理+MBR膜工藝，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/890-2012）B 標(biāo)準(zhǔn)。該污水處理廠是河北省三河市的重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程，收納三河市城區(qū)的生活污水及部分初期雨水，提高了三河市污水收集處理能力，解決了雨污混接、錯接，污水散排、偷排問題，提高了污水處理廠出水水質(zhì)，解決了三河市泃河國考斷面水質(zhì)不達(dá)標(biāo)問題。

項(xiàng)目采用全過程BIM設(shè)計，BIM模型從設(shè)計、施工到運(yùn)維無縫傳遞，實(shí)現(xiàn)模型傳遞及時性、一致性，應(yīng)用BIM技術(shù)對設(shè)計質(zhì)量、周期，施工進(jìn)度、資源、成本、質(zhì)量、安全、場合進(jìn)行全過程把控。

▲ 鳥瞰圖

? 項(xiàng)目周期短

本工程設(shè)計、采購、施工、試運(yùn)行周期僅為12個月，且在北方地區(qū)，受到季節(jié)等條件限制，時間緊、任務(wù)重。

? 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)高

本工程出水滿足準(zhǔn)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)要求，此外，甲方對節(jié)能設(shè)計、景觀設(shè)計、海綿設(shè)計、建筑設(shè)計等提出高標(biāo)準(zhǔn)要求。

? 洪水位制約

污水廠防洪水位為15.54m，現(xiàn)況地面高程為12.3-13.1m，按常規(guī)設(shè)計需墊高3m，會造成全廠區(qū)土方量大、造價高。

? 地質(zhì)條件差

廠區(qū)存在中度液化地質(zhì)問題，地基處理難度大。

? EPC模式，多專業(yè)協(xié)同

本項(xiàng)目為EPC工程總承包模式，需統(tǒng)籌協(xié)調(diào)設(shè)計、采購、施工、業(yè)主及監(jiān)理等多方關(guān)系，且涉及給水、排水、建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、自控、暖通、景觀、勘察、道路等10余專業(yè)，專業(yè)技術(shù)強(qiáng)、組織協(xié)調(diào)難度大。

? 全生命周期應(yīng)用

以設(shè)計為龍頭，以BIM為核心，以集成交付為導(dǎo)向，開展“設(shè)計+施工+運(yùn)維”深度融合的全生命周期BIM應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工程管理、組織、協(xié)調(diào)以及信息傳遞。

? BIM正向設(shè)計

設(shè)計階段摸索了最符合當(dāng)前市政設(shè)計院習(xí)慣的BIM設(shè)計流程，全專業(yè)協(xié)同開展真正的BIM正向設(shè)計。對正向設(shè)計中用到的各類標(biāo)準(zhǔn)、樣板文件、族庫進(jìn)行了符合市政行業(yè)設(shè)計習(xí)慣的精細(xì)化制作，大部分設(shè)計成果均來自BIM正向設(shè)計過程，使得BIM正向設(shè)計從概念變?yōu)槟軐?shí)實(shí)在在提升設(shè)計精細(xì)化水平的技術(shù)應(yīng)用。

? 協(xié)同設(shè)計平臺應(yīng)用

▲ 協(xié)同設(shè)計流程

? 二次開發(fā)參數(shù)化建模

? 4D-BIM平臺應(yīng)用

▲ 4D-BIM平臺功能圖

? 族庫應(yīng)用及族的建立

▲ 族庫應(yīng)用模擬

針對項(xiàng)目特點(diǎn)、設(shè)計難點(diǎn)，將BIM應(yīng)用貫穿于設(shè)計、施工全過程，利用BIM技術(shù)進(jìn)行洪水位時模擬、三維地質(zhì)模擬、液體仿真模擬、臭氣擴(kuò)散模擬、噪聲模擬、結(jié)構(gòu)設(shè)計、空間協(xié)調(diào)及碰撞檢查、管綜設(shè)計、設(shè)備吊裝模擬、景觀方案模擬、二維圖紙及工程量生成、可視化交底等應(yīng)用，縮短項(xiàng)目周期，提高項(xiàng)目質(zhì)量。

?洪水位模擬

針對廠區(qū)防洪水位與現(xiàn)況地面高差大的問題，將廠區(qū)設(shè)計高程方案進(jìn)行洪水時的可視化模擬，減少墊土高度1.5m，減少填方5.8萬方，節(jié)省投資416萬元。

▲ 廠區(qū)設(shè)計高程模擬

? 三維地質(zhì)分析

利用理正勘察三維地質(zhì)軟件，針對項(xiàng)目中度液化地質(zhì)問題優(yōu)化基坑開挖和地基處理方案，節(jié)約投資成本。

▲ 鉆孔數(shù)據(jù)生產(chǎn)三維地質(zhì)柱狀圖

▲ 三維地質(zhì)柱狀圖生成三維地質(zhì)模型

? 流體仿真模擬

▲ 液體仿真模擬

? 臭氣擴(kuò)散分析

將廠區(qū)BIM模型導(dǎo)入ANSYS分析平臺Workbench，進(jìn)行臭氣擴(kuò)散模擬，最大限度的確保周圍大氣環(huán)境質(zhì)量達(dá)到環(huán)評要求。

▲ 臭氣擴(kuò)散模擬

? 噪聲模擬

▲ 噪聲模擬

? 結(jié)構(gòu)設(shè)計

▲ 配水泵房模型互導(dǎo)計算

? 空間協(xié)調(diào)及碰撞檢查

通過結(jié)構(gòu)、工藝管線、設(shè)備間的相互協(xié)調(diào)配合，選出最佳方案進(jìn)行設(shè)備管線布置。

▲ MBR膜池空間協(xié)調(diào)分析

▲ 碰撞檢查

? 管線綜合設(shè)計

▲ 管線綜合設(shè)計模擬

? 設(shè)備吊裝模擬

? 景觀模擬

? 圖紙及工程量生成

利用BIM三維模型直接生成二維圖紙及工程量清單，提高設(shè)計精度，相對傳統(tǒng)CAD設(shè)計縮短設(shè)計周期30%。

▲ 工程量清單

結(jié)語

▲ 辦公樓前水景

▲ 辦公樓南側(cè)景觀