BIM技术在智慧水厂改扩建中的研究与应用

(2)精准化预留预埋定位减少后期返工

在污泥池顶部等预留预埋较复杂的区域，基于全专业BIM模型布置防水套管、管道支架埋铁，预留穿墙洞口、盖板洞口及电缆通道，并出具相关部位三维剖切图纸和预埋件工程量，有效提高预留预埋的准确程度，并在建造阶段进行现场作业指导，减少后开凿及其他返工问题(图9)。

(3)工程量与模型联动增强项目成本管控

基于标准化、精细化的BIM模型，通过明细表功能准确快速进行工艺设备和管线的工程量统计，当模型发生修改时工程量可实现关联更新。土建及安装工程也可分别对接专业BIM造价软件，通过模型映射、套用做法，最终导出符合国家计价规范格式的工程量清单。本项目以BIM模型导出的工程量清单作为业主标底编制的参考依据，并将其与造价咨询单位成果进行对比分析，避免出现严重的清单错项和漏项(图10)。

(4)沉浸式漫游辅助多专业设计方案协同审查

应用轻量化软件将反应沉淀池、活性炭滤池等复杂单体BIM模型进行转换，可方便项目各参建方以第一人称视角进行构筑物内部漫游，审核关键位置设计细节及构件参数，复核构筑物及设备管线标高，检查安装净空等(图11)。依靠BIM技术可视化、虚拟化的特点，业主能够更准确地理解设计意图，提高审查和决策效率。

2.3 信息化管理平台辅助智慧化建设

为增强业主对项目的统筹把控、提高各方协作效率，施工阶段以智能化的BIM模型设计成果为基础，结合移动互联及GIS技术，定制和搭建BIM信息化管理平台。通过设置各参建方工作权限及工作流程，为业主、施工、监理、BIM咨询等参建单位提供共享、协同作业平台。

(1)三维数字沙盘实现虚实融合与分析

基于GIS图形引擎融合改扩建BIM模型与现状周边实景模型，打造三维数字沙盘，直观展示厂区建成后的整体效果(图12)。GIS+BIM的技术组合不仅可以实现在三维空间对实景模型进行剖切、测量等基本操作，还能通过改变显隐设置展示特定工艺路线的管道与设备，通过开挖真实地面展示地下隐蔽工程。

(2)图模中心实现数字化设计成果管理

信息管理平台的图模中心模块，支持项目各方在网页端和移动端在线分阶段、分专业浏览图纸和模型，进行尺寸测量、截面剖切、旋转缩放、三维漫游等多种操作，并可查看构件挂接的属性信息。平台将图纸与模型关联后可实现二、三维成果同屏查看和协同审阅，支持将模型、图纸的审查记录一键生成汇总表单并提交处理(图13)。

(3)精细化BIM模型助力工程量管理

经造价软件计算后，BIM模型构件与其工程量通过ID编号一一对应，可在平台中实现关联查看。以配水井单体为例，在平台中可单独提取楼板构件的工程量，也可将整个单体的BIM工程量与造价咨询的工程量清单对比分析(图14)。基于平台的精细化BIM模型，业主能够自定义统计特定阶段产生的工程净量，作为审核施工单位工程量申报的参考依据，辅助费控部门快速决策。

(4)模型构件与进度计划关联实现智能化进度监控

平台支持上传进度计划文件和查看横道图，将进度计划中的分部分项工程分别与模型构件关联后，可进行施工进度模拟演示。在水厂建造过程中，现场施工人员将实际进度填报至平台后，实现模型构件实际进度与计划进度的自动对比，以不同颜色显示其所处进度状态，最终确定延期部位，辅助业主进度监控(图15)。

(5)工作流引擎实现项目质量及安全线上管理

水厂施工过程中，现场巡检人员发现问题时可按照规定流程使用手机APP拍照上传，发起整改任务并发送给相关责任人，监理方对整改结果在线验收，业主可随时监督、检查整改过程及结果(图16)。管理平台便于业主、施工、监理、咨询各方线上协同作业，确保质量和安全问题处理及时、过程资料保存完整。

3 结语

智慧水厂改扩建项目设计、施工协调管理难度大，对于工程数字化、信息化程度要求高。本研究将BIM技术和信息化管理平台应用于项目建设全过程，在设计阶段以BIM模型作为智能化设计产品并开展数据应用，优化设计方案；施工阶段基于智能化设计成果，结合信息化管理平台实现智慧建造和管理。设计、施工阶段所有的数据、信息均高度标准化和集成化，为后期的智能化运行、智慧化管理打下了坚实基础。BIM技术的应用，打破了传统建设行业各个建设阶段相对孤立的固有约束，实现了以智能化的BIM设计产品，推动智慧化的施工建造，并助力于后期的智慧化运维。随着智慧水厂建设步伐的加快，BIM技术也将会有更广阔的应用前景。