分布式能源集中供热项目——松阳锅炉BIM应用

一、项目概况

本工程为松阳县分布式能源集中供热项目一期工程，本次建设为一期锅炉房，建筑面积1166.7m2，其中地上面积1005.2㎡，地下面积161.5㎡，占地面积为1005.2㎡。建筑设计使用年限为50年。

一期建设1台25T/h蒸汽锅炉，最大供气能力25T/h；二期根据实际需要再建设2台25T/h蒸汽锅炉，总共为3台25T/h蒸汽锅炉(2用1备)，最大供气能力50T/h，锅炉房燃料为天然气，火灾危险性类别为丁类厂房，耐火等级为地下一级，地上二级。

二、BIM技术应用原因及目标

1、BIM技术应用原因

• 施工生产管理的需要；
• 技术、质量目标提升的需要；
• 商务成本管控的需要；
• 总承包管理能力提升的需要；
• BIM技术应用示范工程与绿色施工示范工程的需要。

2、BIM技术应用目标

• 杜绝返工、拆改现象的发生，实现效益最大化；
• 规避技术质量风险，提升项目总承包管控能力；
• 试点应用，总结经验与成果，提升社会影响力。

三、项目重难点

1、 项目涉及专业多且复杂

项目各专业间没有经过系统地整合，没有及时更新修改内容，导致出现以下问题：

• 专业之间发生管线碰撞

• 整合图纸的表达效果不是很好，难以了解实际设计情况

图纸整合效果不好，难以真正了解排布方式

2、 图纸表达方法太过单一

传统二维图纸只能通过点线面、文字来表达设计，有些设计不够直观，现场施工人员难以理解，导致施工失误，例如：

• 实际情况中设备连接的方式比图纸要更为复杂

实际设备连接情况与图纸表达的连接情况

• 现场需要大量的大样图纸来支持施工，传统的二维图纸不够直观

图纸数量过多，现场难以查阅

3、图纸数量过多

每个楼层都有大量的不同专业的图纸，大量的图纸容易导致以下问题：

• 由于图纸数量过多，设计人员可能会在修改过后，没有及时更新统一，导致同一楼层的建筑在不同的机电专业图纸上的表达不一样

同一建筑在不同的图纸上表达不一样

• 大量的图纸，会让现在施工人员查看缓慢，影响工作效率

四、BIM技术应用

1. 轻量化模型应用

模型轻量化，极大地方便了业主和设计方查看模型，相对于动辄上百M或者几个G的模型，轻量化模型内存体积小，而且软件操作简单，容易上手，要求电脑配置低。现场施工方也可以通过轻量化模型来获取大部分模型信息。

2.碰撞检查

BIM软件导出的碰撞报告

建模过程中记录的碰撞报告

碰撞检查，能帮助我们提前发现图纸整合问题，碰撞报告通过图片及文字结合的方式表达出来，让设计人员快速做出优化修改，避免了后期施工中返工的情况出现。

3、机电优化

优化报告

优化后的剖面图

优化后的三维视图

结合碰撞报告与实际现场情况，根据相关的要求，对原来的机电设计图纸进行优化，优化后的建筑美观、合理、节省，达到业主的要求。

4、协助正向设计（检修平台设计）

松阳锅炉房项目中，除氧器管线复杂，阀门较多，且建在室外，如果按照设计图纸来放置阀门，实际使用中会比较难操作。经过与厂家商讨后，决定增加一个检修平台，优化阀门位置，把阀门放置在除氧器两侧，方便实际操作。

修改前

修改后

5、协助正向设计（管道综合支吊架的应用）

参考国家建筑标准，直接在BIM模型上设计室内管道支吊架。

6、节点设计

设备三维节点模型，可以帮助实际施工人员更好的了解设备，减少出错。

除氧器节点模型

水泵节点模型

水箱节点模型

锅炉房节点模型

7、净高分析

对节点位置优化后进行净高分析，表达出各关键节点净高属性。

8、漫游渲染

锅炉房漫游

3D渲染模型

五、解决方案

1、BIM建模

1）搭建BIM模型：根据施工阶段图纸，搭建BIM模型，建模范围主要是主体建筑的建筑、结构以及机电等专业。

2）参数化信息编辑：在设计过程同步对BIM模型构件添加参数信息，例如设备尺寸参数、造价信息、运维信息等。

3）设计资源整合：整合协调各专项设计单位的设计资源，并集成至BIM设计模型中。

2、BIM应用

1）问题报告：在搭建BIM模型过程中，同时校审设计图纸，将图纸问题及时反馈给甲方，并形成问题报告。

2）三维管线综合：根据业主、设计和施工要求，优化管线排布，达到美观、节省以及合理的程度。

3）土建深化：深化土建模型，特别是对管线的预留预埋，利用BIM模型校审并优化留洞。

4）空间分析：根据初版和优化后的BIM模型，提供优化前和优化后的净空高度分析图，分析净高合理程度。

5）碰撞检测：提供优化前和优化后各专业的碰撞检测报告。

6）工程量统计：根据BIM模型提取各专业主要材料的用量。

7）模型更新：基于问题报告中业主和设计提供的修改意见，重新优化模型。

8）可视化：提交漫游视频以及3D渲染的模型。

六、项目总结

本工程BIM技术应用包括：轻量化模型、BIM碰撞检查、BIM机电优化、BIM正向设计、渲染漫游。通过上述BIM技术应用，发现并解决机电管线碰撞点，结构设计缺陷及门、窗、设备洞口设计漏洞79处，为项目带来了直接的经济效益，值得广泛推广与应用。