三河市城區(qū)污水處理廠設計規(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，出水水質達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（DB11/890-2012）B 標準。該污水處理廠是河北省三河市的重點基礎設施建設工程，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，解決了三河市泃河國考斷面水質不達標問題。

項目采用全過程BIM設計，BIM模型從設計、施工到運維無縫傳遞，實現模型傳遞及時性、一致性，應用BIM技術對設計質量、周期，施工進度、資源、成本、質量、安全、場合進行全過程把控。

▲ 鳥瞰圖

? 項目周期短

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

? 設計標準高

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

? 洪水位制約

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

? 地質條件差

廠區(qū)存在中度液化地質問題，地基處理難度大。

? EPC模式，多專業(yè)協同

本項目為EPC工程總承包模式，需統(tǒng)籌協調設計、采購、施工、業(yè)主及監(jiān)理等多方關系，且涉及給水、排水、建筑、結構、電氣、自控、暖通、景觀、勘察、道路等10余專業(yè)，專業(yè)技術強、組織協調難度大。

? 全生命周期應用

以設計為龍頭，以BIM為核心，以集成交付為導向，開展“設計+施工+運維”深度融合的全生命周期BIM應用，實現工程管理、組織、協調以及信息傳遞。

? BIM正向設計

設計階段摸索了最符合當前市政設計院習慣的BIM設計流程，全專業(yè)協同開展真正的BIM正向設計。對正向設計中用到的各類標準、樣板文件、族庫進行了符合市政行業(yè)設計習慣的精細化制作，大部分設計成果均來自BIM正向設計過程，使得BIM正向設計從概念變?yōu)槟軐崒嵲谠谔嵘O計精細化水平的技術應用。

? 協同設計平臺應用

▲ 協同設計流程

? 二次開發(fā)參數化建模

? 4D-BIM平臺應用

▲ 4D-BIM平臺功能圖

? 族庫應用及族的建立

▲ 族庫應用模擬

針對項目特點、設計難點，將BIM應用貫穿于設計、施工全過程，利用BIM技術進行洪水位時模擬、三維地質模擬、液體仿真模擬、臭氣擴散模擬、噪聲模擬、結構設計、空間協調及碰撞檢查、管綜設計、設備吊裝模擬、景觀方案模擬、二維圖紙及工程量生成、可視化交底等應用，縮短項目周期，提高項目質量。

?洪水位模擬

針對廠區(qū)防洪水位與現況地面高差大的問題，將廠區(qū)設計高程方案進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)設計高程模擬

? 三維地質分析

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

▲ 鉆孔數據生產三維地質柱狀圖

▲ 三維地質柱狀圖生成三維地質模型

? 流體仿真模擬

▲ 液體仿真模擬

? 臭氣擴散分析

將廠區(qū)BIM模型導入ANSYS分析平臺Workbench，進行臭氣擴散模擬，最大限度的確保周圍大氣環(huán)境質量達到環(huán)評要求。

▲ 臭氣擴散模擬

? 噪聲模擬

▲ 噪聲模擬

? 結構設計

▲ 配水泵房模型互導計算

? 空間協調及碰撞檢查

通過結構、工藝管線、設備間的相互協調配合，選出最佳方案進行設備管線布置。

▲ MBR膜池空間協調分析

▲ 碰撞檢查

? 管線綜合設計

▲ 管線綜合設計模擬

? 設備吊裝模擬

? 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，提高設計精度，相對傳統(tǒng)CAD設計縮短設計周期30%。

▲ 工程量清單

結語

▲ 辦公樓前水景

▲ 辦公樓南側景觀