◎ 本刊記者 寧冉

項目概況

CAP污水處理站位于我國深圳市，作為CAP公司改善當?shù)厣鷳B(tài)平衡，保證可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)保工程。該污水處理站占地面積4846.89m2，一級污水處理能力2000m3/d，二級污水處理能力1600m3/d，設(shè)計主要服務(wù)于涂裝廢水、發(fā)動機生產(chǎn)廢水和生活污水。

經(jīng)過污水處理站凈化后的水，雜用水水質(zhì)滿足相關(guān)標準后可用于廠區(qū)綠化，生產(chǎn)用水達標后可回用于生產(chǎn)工藝，污水站出水口水質(zhì)達到當?shù)嘏欧艠藴屎罂膳湃肴斯竦剡M行處理。

圖1 污水處理站整體外觀圖

圖2 多專業(yè)協(xié)同設(shè)計模型

圖3 可實時查詢的工藝模型

技術(shù)創(chuàng)新

BIM技術(shù)在東風(fēng)設(shè)計研究院（以下簡稱東風(fēng)院）應(yīng)用推廣已有6年，在探索BIM價值的過程中，東風(fēng)院以點到面，逐步推進，培養(yǎng)了大量的BIM技術(shù)人才，形成了一套完善的BIM流程，積累了全面的BIM項目經(jīng)驗。但如何由面回歸到點？如何將BIM技術(shù)轉(zhuǎn)化為對項目的價值？如何以BIM技術(shù)為業(yè)主提供全方位的增值服務(wù)？東風(fēng)院在“CAP——污水處理站總承包項目”上完美詮釋了這些問題。

從方案開始的協(xié)同設(shè)計——設(shè)計品質(zhì)提升

設(shè)計方案的優(yōu)劣不僅僅是美觀的造型，還需要滿足建設(shè)功能需要和建設(shè)成本控制等條件。最優(yōu)質(zhì)的設(shè)計必定由最合理的空間才能產(chǎn)生。

CAP——污水處理站總承包項目場地非常緊張，工藝設(shè)備比較多，構(gòu)筑物也很復(fù)雜，工藝調(diào)整頻繁，對于構(gòu)筑物的內(nèi)部空間要求極為緊湊。在這樣的項目中，如何保障甚至于優(yōu)化設(shè)計品質(zhì)，確實是不折不扣的挑戰(zhàn)。

以往方案階段，主要依靠設(shè)計師的空間想象能力，抽象而模糊，即使通過一般方案模型，也僅能展示其外觀效果。業(yè)主的思路不能有效傳達給設(shè)計師，而設(shè)計師的設(shè)計理念也難以向業(yè)主表達清楚。尤其是在業(yè)主對內(nèi)部空間使用要求很高的情況下，隨著設(shè)計不斷深化，頻繁的更改工藝設(shè)備的布置，項目空間被不斷地占用，空間效果也越來越難以想象，因而產(chǎn)生大量的修改與協(xié)調(diào)工作，使設(shè)計師更加缺乏充分的時間考慮更優(yōu)質(zhì)的設(shè)計。整個設(shè)計過程中，修改越來越多，空間不斷被占用，設(shè)計品質(zhì)也在不斷下降。這是設(shè)計行業(yè)的普遍現(xiàn)象，傳統(tǒng)的設(shè)計流程與設(shè)計方法是導(dǎo)致設(shè)計品質(zhì)下降問題的根源。

BIM協(xié)同設(shè)計流程能夠有效的改善甚至消除這個問題。基于BIM的協(xié)同設(shè)計，各專業(yè)設(shè)計師將能夠在所有的設(shè)計階段同步參與項目設(shè)計。即使是在方案階段，設(shè)計師也不必再獨自判斷各功能區(qū)的面積劃分與層高分配。設(shè)計師僅在最初按工藝需求提出項目的大致體量與框架，而原本處于下游的設(shè)備、結(jié)構(gòu)專業(yè)根據(jù)自身需求即開展評估與設(shè)計，而后對設(shè)計師根據(jù)其他專業(yè)的需求，與工藝專業(yè)結(jié)合，完成建筑方案設(shè)計。各專業(yè)的同步參與，讓設(shè)計師有據(jù)可循，大幅的優(yōu)化了方案的空間利用率。

在后續(xù)詳細的工程設(shè)計中，各專業(yè)都將以BIM三維協(xié)同設(shè)計模式對方案模型進行細化設(shè)計，可大幅減少設(shè)計過程中各專業(yè)的溝通、協(xié)調(diào)、修改所花費的時間，為設(shè)計人員有更多的時間與精力去考慮更優(yōu)質(zhì)的設(shè)計方案提供保障。整個協(xié)同設(shè)計過程都將反映并記錄在BIM中心模型文件中，同時東風(fēng)院能夠向業(yè)主遠程提供反映設(shè)計進度與設(shè)計優(yōu)化成果的三維BIM模型漫游與設(shè)計優(yōu)化報告的增值服務(wù)。

以BIM為核心的項目參與模式——項目周期優(yōu)化

BIM設(shè)計成果也不再僅僅是各專業(yè)圖紙，而是同一個包含圖紙、工程量、三維可視化、施工階段、設(shè)備廠商等各種信息的BIM模型。不僅能夠最大限度地保證項目設(shè)計的一致性與合理性，對于實時查詢設(shè)計方案更為直觀，設(shè)計師和業(yè)主的溝通更為順利，對于看圖紙很費勁的業(yè)主來說參與度提高了很多。

通過BIM模型，為與工藝設(shè)備廠家進行溝通提供了很大的便利，這在以前還很難想象，而現(xiàn)在，可以對非標的設(shè)計提供更為可靠地依據(jù)。采用相關(guān)軟件進行非標設(shè)備的設(shè)計，直接出BOM表和設(shè)備三視圖，可以和Revit無縫銜接，設(shè)備詳細安裝圖也可以一目了然，更加準確，原本要到現(xiàn)場再定的東西，在軟件中就可以解決， 使BIM工作流得以很好的擴展。

圖4 提供生產(chǎn)廠商的設(shè)備模型

圖5 4D施工進度模擬

東風(fēng)院在其內(nèi)部的環(huán)保設(shè)備數(shù)據(jù)庫中建立了完整的Inventor參數(shù)化模型，這使得在工程設(shè)計階段，設(shè)備廠家可以參與到項目中來，進行設(shè)備預(yù)制。而在設(shè)備招投標過程中要求投標廠家提供完整的產(chǎn)品數(shù)模，并和工作流中的軟件進行無縫對接，這不僅在設(shè)計前期就得到了完整的設(shè)備材料數(shù)據(jù)，也為后續(xù)設(shè)計提供有效支持，還大幅簡化了項目中業(yè)主、設(shè)計方、廠商、安裝單位之間的交互流程，縮短項目周期。

可延續(xù)的BIM價值——項目建設(shè)管理

在項目設(shè)計過程中后期，總承包項目管理部門、經(jīng)濟部門即參與項目。依據(jù)BIM模型開展項目建設(shè)策劃的研究與準備，并提供切實的建設(shè)信息、經(jīng)濟信息，通過Revit將項目的建造階段、實施成本等信息添加在項目的各模型構(gòu)件中，得到富含項目信息的準確項目建設(shè)管理的BIM模型。

在項目設(shè)計完成后，BIM模型將與Project等項目管理軟件進行實時交互。在Navisworks中讀入Project的甘特圖，即可按一定規(guī)則與建造階段的信息關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)實時4D建造進度模擬。利用4D模擬技術(shù)及建造模擬技術(shù)，讓業(yè)主可以在項目建造前為其施工計劃做出彩排，真實表達出項目各個里程碑節(jié)點，并與現(xiàn)場施工進度相結(jié)合，實時關(guān)注項目進度，找出問題及提前協(xié)調(diào)。也可讓業(yè)主及設(shè)計團隊清楚地明白承建商對項目設(shè)計理解是否正確及整體安排是否符合項目需要。

同樣，建設(shè)單位也可進一步向4D BIM模型錄入人力、材料、設(shè)備、成本和場地布置等施工組織信息，形成5D的虛擬施工模擬。建設(shè)單位可以依據(jù)安排更加合理的施工計劃與組織安排，可以在任意時間查看計劃完成任務(wù)和實際完成任務(wù)，減少了數(shù)據(jù)的重復(fù)輸入，提高了數(shù)據(jù)的利用效率，減少了人為產(chǎn)生的信息歧義和錯誤。

只有通過這樣實時的建造過程模擬，才能夠?qū)椖窟M行預(yù)判，提前發(fā)現(xiàn)項目中可能出現(xiàn)的問題，也能夠更合理的安排施工階段的資源調(diào)配。

可為業(yè)主提供的增值服務(wù)——BIM運維數(shù)據(jù)管理

項目BIM模型，在項目建設(shè)中可以不斷細化、修改、錄入信息，最終加工成為項目竣工BIM模型，將集成精確的施工數(shù)據(jù)和材料、設(shè)備信息，包括供貨商、成本、維修電話等，可以通過一定開發(fā)手段，將信息模型與運維管理系統(tǒng)整合，在運營維護的過程中，提供切實可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，幫助業(yè)主、物業(yè)部門實時查詢所需的各種數(shù)據(jù)、信息。

數(shù)年的工程建設(shè)周期和數(shù)十年甚至上百年的運維周期，是工程項目生命周期的一個特點。借助BIM技術(shù)，短暫的工程建設(shè)周期產(chǎn)生的大量工程信息，將為長期的運營維護周期提供支持。但是在數(shù)十年的運維過程中，項目環(huán)境、功能性、布置格局，必定都將不斷的發(fā)生變化，在工程建設(shè)周期所進行的分析、模擬，并不一定適用于以后數(shù)十年時間。因此設(shè)計僅僅是創(chuàng)建BIM的一個過程，BIM模型如同項目本身一樣，也需要不斷更新維護，并且加以使用才能發(fā)揮其最大價值。因此東風(fēng)院還為業(yè)主提供BIM運維使用培訓(xùn)，長期的BIM運維信息更新及改造建議、性能分析、環(huán)境與綠色分析等服務(wù)。

簡介

東風(fēng)設(shè)計研究院有限公司（原機械工業(yè)部東風(fēng)設(shè)計研究院，簡稱“東風(fēng)院”）1973年9月創(chuàng)立于湖北十堰，2000年4月18日遷址武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，2005年4月28日改制成為產(chǎn)權(quán)多元化公司，國有持股23.46%，職工持股會持股76.54% 。

公司擁有國家頒發(fā)機械、建筑、工程總承包、工程咨詢、工程造價、工程勘察專業(yè)類、環(huán)境污染防治專項（廢水）、消防設(shè)施專項工程設(shè)計等甲級工程設(shè)計資格，是1997年首批通過中漢認證中心GB/T9001認證的設(shè)計單位，并于2008年4月通過質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康安全“三體系”認證，成為湖北省高新技術(shù)企業(yè)。公司先后完成具有國際先進水平的神龍汽車、廣州豐田、廣州本田、東風(fēng)本田、東風(fēng)日產(chǎn)乘用車、東風(fēng)商用車、東風(fēng)自主品牌乘用車、東風(fēng)悅達起亞、四川紅巖汽車、陜西重型汽車、江淮汽車等具有影響力的汽車及汽車零部件項目，被譽為“中國汽車工業(yè)的搖籃”。公司可為客戶提供項目規(guī)劃咨詢、工程勘察設(shè)計、工程總承包、工程項目管理、工程監(jiān)理等技術(shù)服務(wù)。

經(jīng)過持續(xù)改制與發(fā)展，東風(fēng)設(shè)計院已發(fā)展成為由工程技術(shù)、工業(yè)投資、裝備制造和地產(chǎn)置業(yè)四類業(yè)務(wù)構(gòu)成的（集團）公司。

感言

東風(fēng)設(shè)計研究院的業(yè)務(wù)鏈包含建筑項目的全生命周期，BIM建筑信息模型能夠為設(shè)計、建造、運營管理提供同樣的數(shù)據(jù)模型，這不僅為生產(chǎn)效率和質(zhì)量提供了保障，并且為項目整體運營、管理提供了更先進的思路。

——東風(fēng)設(shè)計研究院有限公司 建筑設(shè)計院院長 秦希青

我們在公司的環(huán)保設(shè)備數(shù)據(jù)庫中建立了完善的Inventor參數(shù)化模型，對于設(shè)備選型提供便利，也為設(shè)備研發(fā)提供了更好的參考，在項目設(shè)計的初始階段就可以得到完整的設(shè)備材料數(shù)據(jù)，同時與Autodesk Revit、Autodesk Navisworks進行無縫對接，減少了重復(fù)建模工作，減少了人力資源的浪費。

——東風(fēng)設(shè)計研究院有限公司 建筑設(shè)計院院長 秦希青

在Revit軟件中進行多專業(yè)的中心文件協(xié)同模式，對于復(fù)雜管道的碰撞問題在設(shè)計過程中就可以消滅掉，能有效完成二維施工圖紙和材料表的統(tǒng)計，對設(shè)計的質(zhì)量和效率的提升起到了很大的作用。

——東風(fēng)設(shè)計研究院有限公司 BIM技術(shù)中心主任、高級工程師 紀文