2021市优 | 三河市城区污水处理厂及配套管网工程（BIM设计一等奖）
BIM单项奖
“北京市优秀工程勘察设计奖”是由北京工程勘察设计协会主办，北京市规划和自然资源委员会指导的北京市勘察设计行业最高奖项，分为综合奖、专项奖、单项奖三个类别。本届奖项评选从2021年4月27日申报开始至7月30日初审结束，评审专家组严格按照“北京市优秀工程勘察设计奖”评审要求，对申报项目进行认真筛选和综合评价，经北京工程勘察设计协会审定，最终评选出综合奖519项，专项奖262项，单项奖123项。其中，建筑信息模型（BIM）设计单项奖一等奖6项，二等奖10项，三等奖12项，现对一等奖获奖项目成果进行展示如下：
三河市城区污水处理厂设计规模5万吨/日，污水处理采用了具有除磷脱氮功能的A²/O+A生物处理+MBR膜工艺，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（DB11/890-2012）B 标准。该污水处理厂是河北省三河市的重点基础设施建设工程，收纳三河市城区的生活污水及部分初期雨水，提高了三河市污水收集处理能力，解决了雨污混接、错接，污水散排、偷排问题，提高了污水处理厂出水水质，解决了三河市泃河国考断面水质不达标问题。
项目采用全过程BIM设计，BIM模型从设计、施工到运维无缝传递，实现模型传递及时性、一致性，应用BIM技术对设计质量、周期，施工进度、资源、成本、质量、安全、场合进行全过程把控。
▲ 鸟瞰图
▶ 项目周期短
本工程设计、采购、施工、试运行周期仅为12个月，且在北方地区，受到季节等条件限制，时间紧、任务重。
▶ 设计标准高
本工程出水满足准Ⅳ类标准要求，此外，甲方对节能设计、景观设计、海绵设计、建筑设计等提出高标准要求。
▶ 洪水位制约
污水厂防洪水位为15.54m，现况地面高程为12.3-13.1m，按常规设计需垫高3m，会造成全厂区土方量大、造价高。
▶ 地质条件差
厂区存在中度液化地质问题，地基处理难度大。
▶ EPC模式，多专业协同
本项目为EPC工程总承包模式，需统筹协调设计、采购、施工、业主及监理等多方关系，且涉及给水、排水、建筑、结构、电气、自控、暖通、景观、勘察、道路等10余专业，专业技术强、组织协调难度大。
▶ 全生命周期应用
以设计为龙头，以BIM为核心，以集成交付为导向，开展“设计+施工+运维”深度融合的全生命周期BIM应用，实现工程管理、组织、协调以及信息传递。
▶ BIM正向设计
设计阶段摸索了最符合当前市政设计院习惯的BIM设计流程，全专业协同开展真正的BIM正向设计。对正向设计中用到的各类标准、样板文件、族库进行了符合市政行业设计习惯的精细化制作，大部分设计成果均来自BIM正向设计过程，使得BIM正向设计从概念变为能实实在在提升设计精细化水平的技术应用。
▶ 协同设计平台应用
▲ 协同设计流程▶ 二次开发参数化建模
▶ 4D-BIM平台应用
▲ 4D-BIM平台功能图
▶ 族库应用及族的建立
▲ 族库应用模拟
针对项目特点、设计难点，将BIM应用贯穿于设计、施工全过程，利用BIM技术进行洪水位时模拟、三维地质模拟、液体仿真模拟、臭气扩散模拟、噪声模拟、结构设计、空间协调及碰撞检查、管综设计、设备吊装模拟、景观方案模拟、二维图纸及工程量生成、可视化交底等应用，缩短项目周期，提高项目质量。
▶洪水位模拟
针对厂区防洪水位与现况地面高差大的问题，将厂区设计高程方案进行洪水时的可视化模拟，减少垫土高度1.5m，减少填方5.8万方，节省投资416万元。
▲ 厂区设计高程模拟
▶ 三维地质分析
利用理正勘察三维地质软件，针对项目中度液化地质问题优化基坑开挖和地基处理方案，节约投资成本。
▲ 钻孔数据生产三维地质柱状图
▲ 三维地质柱状图生成三维地质模型
▶ 流体仿真模拟
▲ 液体仿真模拟
▶ 臭气扩散分析
将厂区BIM模型导入ANSYS分析平台Workbench，进行臭气扩散模拟，最大限度的确保周围大气环境质量达到环评要求。
▲ 臭气扩散模拟
▶ 噪声模拟
▲ 噪声模拟
▶ 结构设计
▲ 配水泵房模型互导计算
▶ 空间协调及碰撞检查
通过结构、工艺管线、设备间的相互协调配合，选出最佳方案进行设备管线布置。
▲ MBR膜池空间协调分析
▲ 碰撞检查
▶ 管线综合设计
▲ 管线综合设计模拟
▶ 设备吊装模拟
▶ 景观模拟
▶ 图纸及工程量生成
利用BIM三维模型直接生成二维图纸及工程量清单，提高设计精度，相对传统CAD设计缩短设计周期30%。
▲ 工程量清单
结语
▲ 办公楼前水景
▲ 办公楼南侧景观
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