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

▶ 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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