2021市優 | 三河市城區污水處理廠及配套管網工程（BIM設計一等獎）
BIM單項獎
“北京市優秀工程勘察設計獎”是由北京工程勘察設計協會主辦，北京市規劃和自然資源委員會指導的北京市勘察設計行業最高獎項，分為綜合獎、專項獎、單項獎三個類別。本屆獎項評選從2021年4月27日申報開始至7月30日初審結束，評審專家組嚴格按照“北京市優秀工程勘察設計獎”評審要求，對申報項目進行認真篩選和綜合評價，經北京工程勘察設計協會審定，最終評選出綜合獎519項，專項獎262項，單項獎123項。其中，建筑信息模型（BIM）設計單項獎一等獎6項，二等獎10項，三等獎12項，現對一等獎獲獎項目成果進行展示如下：
三河市城區污水處理廠設計規模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，受到季節等條件限制，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，按常規設計需墊高3m，會造成全廠區土方量大、造價高。
? 地質條件差
廠區存在中度液化地質問題，地基處理難度大。
? EPC模式，多專業協同
本項目為EPC工程總承包模式，需統籌協調設計、采購、施工、業主及監理等多方關系，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，專業技術強、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正向設計從概念變為能實實在在提升設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
針對廠區防洪水位與現況地面高差大的問題，將廠區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，節省投資416萬元。
▲ 廠區設計高程模擬
? 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化基坑開挖和地基處理方案，節約投資成本。
▲ 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境質量達到環評要求。
▲ 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
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