《长沙市新开铺污水处理厂二期改扩建工程BIM咨询项目》由湖南省建筑设计院集团股份有限公司（以下简称HD）市政院市政工程数字研究所负责实施。

该项目连续获得由中国勘察设计协会主办的第十二届“创新杯”建筑信息模型(BIM)应用大赛三等成果、第三届湖南省BIM技术应用大赛三等奖以及“2021年度湖南省排水信息化应用典型案例”称号。

新开铺污水处理厂规划服务面积为22.95km²，远期规划总污水处理规模28万m³/d。该厂一期建设规模10万m³/d，二期改扩建工程将扩大至19万m³/d。项目一期工程占地117.183亩，二期改扩建工程将在现有厂区内进行。

与新建项目相比，改扩建项目技术复杂、建设场地狭小、迁改量大、工期紧张、参建方多且协调管理困难。本项目新建及改造内容包括细格栅旋流沉砂池、二沉池、中间提升泵房及加砂沉淀池等17个单体。

BIM应用亮点

根据管线物探数据，自动化创建厂区现状管线模型，作为复核现有管线、校核迁改方案的数据基础。

3. 地质与支护模型创建

根据地勘钻孔数据，创建地质模型并与支护模型、总图管线模型整合，准确描述开挖区域不良地质分布情况，分析支护结构与迁改管线空间关系。

4. 改造建（构）筑物模型创建与空间优化

创建生化池、脱水机房等建（构）筑物改造前、后的全专业 BIM 模型并进行对比分析，直观展示改造过程。

5. 新建建（构）筑物模型创建及设计校核

二沉池等叠合单体内部空间复杂，管线种类、管道附件及设备较多。全专业 BIM 模型有利于实现多专业设计图纸协同校核。

6. 总图管线模型创建及管线综合

创建厂区总图管线BIM模型，对新建二沉池、现状生物池出水等管线复杂区域进行管线综合优化，进行改造前后对比分析，并辅助管线设计方案校核。

7. 关键构筑物CFD模拟分析

引入计算流体力学（CFD）模拟分析技术，针对二沉池沉淀区域悬浮物分布情况进行仿真模拟分析，验证工艺设计方案合理性。

二、施工阶段BIM数据应用与管理 

1. 三维可视化施工交底

基于轻量化BIM模型，对构筑物预留预埋、设备、管线及细部钢筋节点进行沉浸式漫游，辅助施工图现场交底。

2. 施工场地布置

基于全厂BIM模型合理分隔现状生产与施工区域，补充创建围挡、通道、工地门禁等场布BIM模型，辅助制定场地布置方案。

3. 管线迁改过程模拟

针对新建二沉池与现状围墙间、现状生化池出水及深床滤池等管线迁改复杂区域，分系统、分工况进行管线接驳方案模拟，提前发现空间不足、影响生产等问题，降低施工风险。

4. 厂区施工时序模拟

基于BIM模型辅助业主梳理施工计划，落实管线迁改及单体建设时序，保证施工进度及安全。

5. AR技术辅助施工校核

利用AR技术实现BIM模型与实际建（构）筑物的空间比对与信息查看，对管线迁改工程区域进行检查井和管线定位校核。

项目价值

项目设计阶段整合实景、地勘、物探及往期建构筑物BIM模型，系统梳理厂区现状数据信息；基于水处理构筑物、总图BIM模型校核设计成果，减少错漏碰缺问题，提高设计质量。施工阶段基于轻量化BIM模型进行三维施工交底，提高项目各参与方沟通效率；基于场布模型开展管线迁改方案分析、施工时序模拟，提前发现操作空间不足、影响生产等问题，降低施工风险。

此外，参数化模型创建、流体仿真模拟（CFD）、增强现实（AR）等技术的应用，提升了项目BIM数据创建效率、验证了水力设计参数合规性，推动数字化与建造全业务链的深度融合。设计、施工阶段所有的数据高度标准化和集成化，为后期污水处理厂的智慧化运维打下坚实基础。