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摘要:伴随着我国城乡一体化进程的持续推进,城镇人口规模显著扩大,污水排放量与日俱增,市政污水处理工程设计、施工与运维管理难度也显著提升。为突破当前市政污水处理工程建设困境,提升市政污水处理工程的安全性、稳定性与耐久性,文章以BIM技术为研究焦点,基于市政污水处理工程全生命周期,从工程设计、工程建设施工、工程运维三个方面探究BIM在市政污水处理工程中的应用对策,以供参考。
关键词:BIM;市政;污水处理工程;设备规模
市政污水处理工程是我国城乡一体化建设中必不可少的基础设施,通过对城市污水、雨水的分开处理达到净化水质、改善城市水环境、循环利用水资源的目标,能够切实解决人们担心、忧心的环境污染、公共卫生安全问题,提升人们居住环境质量,并为城市的健康、稳定及可持续发展保驾护航。BIM,即建筑信息模型,是信息技术与工程建造领域纵深融合的产物,具有可视化、三维出图性、协同性等显著优势,将其运用于市政污水处理工程中可实现工程实体的深度设计、保证工程建设施工质量安全、提升工程建成投入使用后的运行效率,从而充分发挥市政污水处理工程作用。
一、BIM在市政污水处理工程设计阶段的应用
市政污水处理工程设计具有控制造价、优化工程方案、保证工程功能实现的重要价值,在设计阶段运用BIM可以实现工程设计经济性、技术性与生态性的统一。
(1)BIM在市政污水处理工艺流程设计中的应用
市政污水处理工艺流程十分复杂,主要原因在于污水来源广、成分多样,再加上当前污水处理技术、机械设备等层出不穷,不同组合形式下污水处理工程建造成本具有明显的差异性,且不同区域对污水处理程度及措施的需求也略有不同。在设计污水处理工艺流程时,设计人员可以利用工程资料、污水排放标准、当地环保相关政策法规、污水处理需求等信息初步建立污水处理工艺流程概念模型,选择最佳的工艺组合形式尽量缩短处理环节。在初步设计的基础上,进一步借助BIM的信息共联特征对细节部分进行处理,如更换污水处理技术、污水处理设施等,综合对比不同工艺下最大污水处理量、污水处理效果、污水处理成本等,通过初步优化选择出经济性好、技术可行的污水处理工艺流程方案,以此为后续的深度设计奠定基础[1]。
(2)BIM在市政污水处理构筑物及设备参数设计中的应用
当确定市政污水处理工艺流程后,需要设计好构筑物,如沉淀池、曝气池、生物接触反应池等的规格、停留时间;设计鼓风机、加药机械等设备的功率等参数。因污水处理工艺流程复杂,所涉及的构筑物与设备数量规模十分庞大,需要设计的参数也根据不同的设备、构筑物等时刻发生变化。传统以人工方式为主的数据收集、挖掘及分析难以满足深度设计需求。为此,设计人员可以在参数设计中运用BIM,模拟污水处理工程运行环境及条件,建立污水处理工程实体BIM模型,将相关需求资料,如入水水质、出水水质、污水处理最高能耗、同类工程历史数据等录入到模型之中,运用BIM的自学习功能实现对各类设计参数的自动化输出,设计人员再根据实际情况对参数进行调整、测试等,可以显著提升污水处理工程设计的科学性与可行性。
二、BIM在市政污水处理工程施工阶段的应用
市政污水处理工程施工阶段直接影响工程建设质量及后续运行效率。在该阶段运用BIM保证工程施工质量安全至关重要。
(1)BIM在市政污水处理工程施工质量管控中的应用
质量是市政污水处理工程施工核心目标之一,因工程施工周期较长、工程要素构成较为复杂,建议在施工计划组织前利用BIM模拟实际工况,挖掘影响施工质量的关键性因素,如人员施工技术水平、材料质量、施工工艺方法等。在确定施工质量管理关键点后借助工程相关信息,如技术规范、工程实体功能及规格参数等构建污水处理工程实体模型、质量控制模型等,将质量管控渗透至施工全过程中,现场管理人员负责收集与施工质量相关的信息,如施工机械设备运行情况、质量检测结果等,再与质量控制模型进行对比,可以发现潜在性质量问题,最后采取相应的管控措施能够提高显著提升施工质量管理水平。除此之外,还可将BIM应用于材料质量检测中,在选择供应商阶段应用BIM建立数据库,深入材料生产实际考察其生产工艺成熟度、原材料类型及质量等。在材料进场前对材料进行抽样检查,将检验结果与标准化模型进行对比,对不合格材料予以退货处理,可以从源头上解决施工质量问题[2]。
(2)BIM在市政污水处理工程施工安全保障中的应用
安全是市政污水处理工程施工的“生命线”,一旦出现安全事故不仅会损害工程形象,而且會造成人员伤亡。在安全保障中运用BIM可以预先识别危险因素、危险环境等,提前发现安全问题,可以保证安全管理的针对性与有效性,提升安全管理计划的全面性与周密性。同时,在施工场地管理阶段借助BIM规划好逃生及救援路线,制定好安全事故应急处理预案,可以对安全事故进行及时处理,从而尽量降低安全事故带来的负面影响。
三、BIM在市政污水处理工程运维阶段的应用
市政污水处理工程设计及施工阶段未出现的问题,可能会随着工程运行时间的推移逐渐暴露,限制工程的高效率、低能耗运行,并会直接影响污水处理效果。可在工程运维阶段应用BIM有效延长工程使用寿命。
(1)BIM在市政污水处理工程运维数据共享中的应用
市政污水处理工程运维管理涉及到水价设定、水质检测、设备定期维护保养等,管理内容较多且环节分散,需要多主体协同配合才能保证工程的良好运行。但在传统运维管理模式下各个主体之间存在信息壁垒,无法从整体上考量工程运行效率。为此,可应用BIM的协作优势将各主体所需的信息整合在统一的BIM系统内,通过信息共联、信息互通更为全面地掌握工程运行情况、工程所带来的社会效益与经济效益等,各方主体就工程运维群策群力、协同行动,解决工程运行突出问题,并制定设备定期检修维护方案,能够为市政污水处理工程运维管理提供真实、可靠、完整的数据依据。
(2)BIM在市政污水处理工程运行实时监测中的应用
BIM可以将实际应用于数据结合为有机整体,运用该特征进行市政污水处理工程后续的实时监测,能够借助移动终端设备、BIM软件等广泛收集与工程运行能力相关的信息与数据,不仅如此,BIM具有可视化、三维可出图性的优势,利用该优势构建市政污水处理工程实体模型,将由移动终端设备收集而来的数据录入到模型中,可以实现数据的定期更新,并且有助于运维管理人员发现隐蔽工程运行问题,在此基础上制定切实可行的维修管理方案、计划及工作细则,可以实现工程运行管理、监测、评价与优化的一体化,从而使市政污水处理工程创造最大的社会效益[3]。
结束语
BIM,即建筑信息模型,具有可视化、协作性、三维可出图性等显著优势,是当前工程建造领域一项关键性技术。BIM应用广泛,将其运用于市政污水处理工程设计阶段能够提升设计方案的科学性、合理性与可行性,并从设计阶段降低工程造价。在市政污水处理工程施工阶段运用BIM可提升施工质量控制水平、保障施工过程的安全性。在市政污水处理工程运维阶段借助BIM共享运维数据、建立工程实体模型,能够保证污水处理系统良好运行,最大化发挥市政污水处理工程的社会效益。
参考文献
[1]夏正新.BIM技术在市政污水处理工程施工中的应用[J].居舍,2019(36):35.
[2]高保磊.市政污水处理工艺与污水深度处理回用技术探讨[J].皮革制作与环保科技,2021,2(13):105-106.
[3]牛樱,仲崇军,李胜.大型地下市政+工业混合污水处理厂兼顾人防设计案例[J].中国给水排水,2021,37(14):73-79.
关键词:BIM;市政;污水处理工程;设备规模
市政污水处理工程是我国城乡一体化建设中必不可少的基础设施,通过对城市污水、雨水的分开处理达到净化水质、改善城市水环境、循环利用水资源的目标,能够切实解决人们担心、忧心的环境污染、公共卫生安全问题,提升人们居住环境质量,并为城市的健康、稳定及可持续发展保驾护航。BIM,即建筑信息模型,是信息技术与工程建造领域纵深融合的产物,具有可视化、三维出图性、协同性等显著优势,将其运用于市政污水处理工程中可实现工程实体的深度设计、保证工程建设施工质量安全、提升工程建成投入使用后的运行效率,从而充分发挥市政污水处理工程作用。
一、BIM在市政污水处理工程设计阶段的应用
市政污水处理工程设计具有控制造价、优化工程方案、保证工程功能实现的重要价值,在设计阶段运用BIM可以实现工程设计经济性、技术性与生态性的统一。
(1)BIM在市政污水处理工艺流程设计中的应用
市政污水处理工艺流程十分复杂,主要原因在于污水来源广、成分多样,再加上当前污水处理技术、机械设备等层出不穷,不同组合形式下污水处理工程建造成本具有明显的差异性,且不同区域对污水处理程度及措施的需求也略有不同。在设计污水处理工艺流程时,设计人员可以利用工程资料、污水排放标准、当地环保相关政策法规、污水处理需求等信息初步建立污水处理工艺流程概念模型,选择最佳的工艺组合形式尽量缩短处理环节。在初步设计的基础上,进一步借助BIM的信息共联特征对细节部分进行处理,如更换污水处理技术、污水处理设施等,综合对比不同工艺下最大污水处理量、污水处理效果、污水处理成本等,通过初步优化选择出经济性好、技术可行的污水处理工艺流程方案,以此为后续的深度设计奠定基础[1]。
(2)BIM在市政污水处理构筑物及设备参数设计中的应用
当确定市政污水处理工艺流程后,需要设计好构筑物,如沉淀池、曝气池、生物接触反应池等的规格、停留时间;设计鼓风机、加药机械等设备的功率等参数。因污水处理工艺流程复杂,所涉及的构筑物与设备数量规模十分庞大,需要设计的参数也根据不同的设备、构筑物等时刻发生变化。传统以人工方式为主的数据收集、挖掘及分析难以满足深度设计需求。为此,设计人员可以在参数设计中运用BIM,模拟污水处理工程运行环境及条件,建立污水处理工程实体BIM模型,将相关需求资料,如入水水质、出水水质、污水处理最高能耗、同类工程历史数据等录入到模型之中,运用BIM的自学习功能实现对各类设计参数的自动化输出,设计人员再根据实际情况对参数进行调整、测试等,可以显著提升污水处理工程设计的科学性与可行性。
二、BIM在市政污水处理工程施工阶段的应用
市政污水处理工程施工阶段直接影响工程建设质量及后续运行效率。在该阶段运用BIM保证工程施工质量安全至关重要。
(1)BIM在市政污水处理工程施工质量管控中的应用
质量是市政污水处理工程施工核心目标之一,因工程施工周期较长、工程要素构成较为复杂,建议在施工计划组织前利用BIM模拟实际工况,挖掘影响施工质量的关键性因素,如人员施工技术水平、材料质量、施工工艺方法等。在确定施工质量管理关键点后借助工程相关信息,如技术规范、工程实体功能及规格参数等构建污水处理工程实体模型、质量控制模型等,将质量管控渗透至施工全过程中,现场管理人员负责收集与施工质量相关的信息,如施工机械设备运行情况、质量检测结果等,再与质量控制模型进行对比,可以发现潜在性质量问题,最后采取相应的管控措施能够提高显著提升施工质量管理水平。除此之外,还可将BIM应用于材料质量检测中,在选择供应商阶段应用BIM建立数据库,深入材料生产实际考察其生产工艺成熟度、原材料类型及质量等。在材料进场前对材料进行抽样检查,将检验结果与标准化模型进行对比,对不合格材料予以退货处理,可以从源头上解决施工质量问题[2]。
(2)BIM在市政污水处理工程施工安全保障中的应用
安全是市政污水处理工程施工的“生命线”,一旦出现安全事故不仅会损害工程形象,而且會造成人员伤亡。在安全保障中运用BIM可以预先识别危险因素、危险环境等,提前发现安全问题,可以保证安全管理的针对性与有效性,提升安全管理计划的全面性与周密性。同时,在施工场地管理阶段借助BIM规划好逃生及救援路线,制定好安全事故应急处理预案,可以对安全事故进行及时处理,从而尽量降低安全事故带来的负面影响。
三、BIM在市政污水处理工程运维阶段的应用
市政污水处理工程设计及施工阶段未出现的问题,可能会随着工程运行时间的推移逐渐暴露,限制工程的高效率、低能耗运行,并会直接影响污水处理效果。可在工程运维阶段应用BIM有效延长工程使用寿命。
(1)BIM在市政污水处理工程运维数据共享中的应用
市政污水处理工程运维管理涉及到水价设定、水质检测、设备定期维护保养等,管理内容较多且环节分散,需要多主体协同配合才能保证工程的良好运行。但在传统运维管理模式下各个主体之间存在信息壁垒,无法从整体上考量工程运行效率。为此,可应用BIM的协作优势将各主体所需的信息整合在统一的BIM系统内,通过信息共联、信息互通更为全面地掌握工程运行情况、工程所带来的社会效益与经济效益等,各方主体就工程运维群策群力、协同行动,解决工程运行突出问题,并制定设备定期检修维护方案,能够为市政污水处理工程运维管理提供真实、可靠、完整的数据依据。
(2)BIM在市政污水处理工程运行实时监测中的应用
BIM可以将实际应用于数据结合为有机整体,运用该特征进行市政污水处理工程后续的实时监测,能够借助移动终端设备、BIM软件等广泛收集与工程运行能力相关的信息与数据,不仅如此,BIM具有可视化、三维可出图性的优势,利用该优势构建市政污水处理工程实体模型,将由移动终端设备收集而来的数据录入到模型中,可以实现数据的定期更新,并且有助于运维管理人员发现隐蔽工程运行问题,在此基础上制定切实可行的维修管理方案、计划及工作细则,可以实现工程运行管理、监测、评价与优化的一体化,从而使市政污水处理工程创造最大的社会效益[3]。
结束语
BIM,即建筑信息模型,具有可视化、协作性、三维可出图性等显著优势,是当前工程建造领域一项关键性技术。BIM应用广泛,将其运用于市政污水处理工程设计阶段能够提升设计方案的科学性、合理性与可行性,并从设计阶段降低工程造价。在市政污水处理工程施工阶段运用BIM可提升施工质量控制水平、保障施工过程的安全性。在市政污水处理工程运维阶段借助BIM共享运维数据、建立工程实体模型,能够保证污水处理系统良好运行,最大化发挥市政污水处理工程的社会效益。
参考文献
[1]夏正新.BIM技术在市政污水处理工程施工中的应用[J].居舍,2019(36):35.
[2]高保磊.市政污水处理工艺与污水深度处理回用技术探讨[J].皮革制作与环保科技,2021,2(13):105-106.
[3]牛樱,仲崇军,李胜.大型地下市政+工业混合污水处理厂兼顾人防设计案例[J].中国给水排水,2021,37(14):73-79.