BIM技術(shù)助力中機(jī)六院實施南郊熱源廠集中供熱工程項目

機(jī)械工業(yè)第六設(shè)設(shè)計研究院院有限公司司（簡稱“中機(jī)六院”）創(chuàng)建于1951年，是我我國最早成成立的、影影響廣泛的的設(shè)計單位位之一，是是全國勘察察設(shè)計行業(yè)業(yè)綜合實力力百強單位位，隸屬于于中央大型型企業(yè)集團(tuán)團(tuán)——中國機(jī)械械工業(yè)集團(tuán)團(tuán)有限公司司。2007年通過了ISO99001質(zhì)量管理理體系、ISO1140011環(huán)境管理理體系、GB/TT280001職業(yè)健康康安全管理理體系“三標(biāo)一體體化”認(rèn)證。中機(jī)六院是國內(nèi)內(nèi)內(nèi)機(jī)床工工具和和無機(jī)非非金屬屬材料兩兩個行行業(yè)唯一一的專專業(yè)設(shè)計計院。是是煙草、鑄鑄造造、重礦礦、工工程機(jī)械械、民民用建筑筑五大大行業(yè)設(shè)設(shè)計強強院，在在大型型工廠和和園區(qū)區(qū)規(guī)劃、企企業(yè)業(yè)生產(chǎn)流流程再再造、高高難度度結(jié)構(gòu)、暖暖通通空調(diào)、工工業(yè)業(yè)除塵、信信息息智能化化、綠綠色建筑筑、市市政和環(huán)環(huán)境工工程等許許多方方面具有有國內(nèi)內(nèi)一流的的工程程技術(shù)，同同時時也是國國家綠綠色工業(yè)業(yè)建筑筑標(biāo)準(zhǔn)的的主編編單位。建院60年來，中中機(jī)六六院憑借借綜合性性甲級級設(shè)計研研究院院的優(yōu)勢勢和實實力，在在工程程設(shè)計和和科研研工作中中碩果果累累，先先后后完成工工程項項目100000余項，主主編、參參編國國家和行行業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)規(guī)范221項；榮獲獲國家科科技發(fā)發(fā)明二等等獎11項、中國國土土木工程程創(chuàng)新新最高獎獎?wù)蔡焯煊营?項、魯魯班獎6項、國國家科技技進(jìn)步步及優(yōu)秀秀工程程設(shè)計金金、銀銀、銅獎255項、省部部級級獎300余余項。案例：鄭州市熱熱熱力總公公司南南郊熱源源廠集集中供熱熱工程程項目相關(guān)軟件及解決決決方案AuuttodeeskkReeviitAArcchitteccturreAAutoodeeskReevittSStruucttureeAuutoddesskRRevvitMEEPAuutoodesskNavvissworrkssAuttoddeskkIInveenttorAAuttodeeskkEccottecttAAnallyssis

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AAutooCAAD客戶證言：BIM在工廠行行行業(yè)內(nèi)的的應(yīng)用用，賦予予BIIM以新的的意意義，相相信未未來的普普及一一定會帶帶來一一場全新新的“工工業(yè)革命”！！——機(jī)械工業(yè)第第六六設(shè)計研究究究院有限限公司司BIM中心心副主任毛璐陽BIM若要在工工工程中推推廣應(yīng)應(yīng)用，必必須以以效率的的提升升為基礎(chǔ)礎(chǔ)，二二次開發(fā)發(fā)是提提升效率率的最最佳手段段之一一。通過過對歐歐特克BIMM軟件的二二次次開發(fā)，我我們們在深化化設(shè)計計方面取取得了了良好的的效果果?！獧C(jī)械工業(yè)第第六六設(shè)計研究究究院有限限公司司BIM插件件開發(fā)負(fù)負(fù)責(zé)人人余高峰峰進(jìn)行綠色工廠設(shè)設(shè)設(shè)計所要要考慮慮的核心心問題題是：如如何在在滿足生生產(chǎn)工工藝要求求的同同時，實實現(xiàn)建建筑的適適用、健健康、安安全和和高效。為為此此，我們們綜合合應(yīng)用BIIMM技術(shù)和仿真真技術(shù)，在在AAutoodeeskReevit模型型基礎(chǔ)上上，利利用AutoodesskProojeectVaasarri、AAutoodeeskEccoteecttAnnallysiis、AAutoodeeskSiimullattionnCCFD等軟件件進(jìn)行相相應(yīng)的的建筑性性能模模擬和工工藝仿仿真，在在設(shè)計計的各個個階段段充分保保障方方案的可可靠、可可行、可可持續(xù)續(xù)?！獧C(jī)械工業(yè)第第六六設(shè)計研究究究院有限限公司司BIM仿真真工程師杜旭案例正文：BIIIM技術(shù)助力力中機(jī)六六院實實施南郊郊熱源源廠集中中供熱熱工程項項目項目介紹鄭州市市市熱力總總公司司南郊熱熱源廠廠集中供供熱工工程項目目位于于鄭州市市南區(qū)區(qū)中南部部，北北臨南四四環(huán)，西西臨鄭石石高速速，南有有環(huán)城城高速，建建設(shè)設(shè)用地面面積4472442mm2。該項目目是河南南首個個采用大大容量量循環(huán)流流化床床高溫?zé)釤崴佸仩t的項項目，也也是河南南首次次采用“靜電電除塵器+循循環(huán)半干干法脫脫硫+布袋除除塵器”的鍋鍋爐房設(shè)設(shè)計形形式的項項目，除除塵效率率達(dá)到到99%，脫脫硫效率率達(dá)到到90%。該該工程一一期安安裝2×1116MW循環(huán)環(huán)流化床床熱水水鍋爐，預(yù)預(yù)留留2臺1166MW鍋爐擴(kuò)擴(kuò)建位置置。一一期可供供熱面面積為5000萬m2，熱熱水供回回水溫溫度為1355/755℃，設(shè)計壓壓力力是1.6MMPa。圖1鄭州市熱熱力總總公司南南郊熱源源廠集集中供熱熱工程程項目鳥鳥瞰圖圖項目挑戰(zhàn)廠區(qū)方案優(yōu)化廠廠廠區(qū)生產(chǎn)產(chǎn)物流流的科學(xué)學(xué)合理理是工廠廠園區(qū)區(qū)布局的的關(guān)鍵鍵，廠區(qū)區(qū)風(fēng)環(huán)環(huán)境、聲聲環(huán)境境的影響響、車車間噪聲聲處理理、異味味氣體體排放控控制都都是保障障建筑筑與自然然和諧諧共生以以及建建筑使用用空間間的健康康、適適用、高高效的的關(guān)鍵。管線設(shè)計及接口口口定位工工藝設(shè)設(shè)備與相相關(guān)專專業(yè)預(yù)留留接口口定位準(zhǔn)準(zhǔn)確性性要求高高，且且工藝設(shè)設(shè)備種種類多，接接口口的類型型及位位置復(fù)雜雜，采采用傳統(tǒng)統(tǒng)二維維設(shè)計工工作難難度大。管線綜合設(shè)計采采采用傳統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計計方式，多多專專業(yè)多系系統(tǒng)在在空間和和時間間上的協(xié)協(xié)調(diào)工工作量大大，往往往需要要花費費很大的的人力力和時間間到現(xiàn)現(xiàn)場辦公公進(jìn)行行管線綜綜合，工工作效率率低。且且由于大大多不不考慮管管道吊吊支架、管管道道安裝及及檢修修空間等等因素素，導(dǎo)致致施工工中管線線綜合合圖紙被被棄之之不用或或變更更的面目目全非非。項目數(shù)據(jù)一致性性性管理三三維設(shè)設(shè)計模型型與二二維圖紙紙一樣樣有版本本管理理的問題題，如如何保證證參與與項目數(shù)數(shù)據(jù)源源的一致致性，如如何對業(yè)業(yè)主和和施工方方進(jìn)行行設(shè)計成成品的的交付，也也是是亟待解解決的的問題。施工指導(dǎo)以往傳傳傳統(tǒng)的方方式需需要很多多設(shè)計計人員駐駐現(xiàn)場場指導(dǎo)，人人力力物力投投入很很大但效效率卻卻不高，如如何何有效地地配合合和指導(dǎo)導(dǎo)管線線復(fù)雜部部位的的管線安安裝、大大型疑難難設(shè)備備的安裝裝，一一直得不不到很很好的解解決。項目解決方案一、項目實施組組組織對于鄭鄭州州市熱力力總公公司南郊郊熱源源廠集中中供熱熱工程項項目來來說，工工藝設(shè)設(shè)計是重重點和和難點。本本項項目采用用了大大容量循循環(huán)流流化床高高溫?zé)釤崴仩t爐，單單臺容量1116MW，在在國內(nèi)處處于領(lǐng)領(lǐng)先位置置；除除塵系統(tǒng)統(tǒng)采用用了靜電電除塵塵器，循循環(huán)半半干法脫脫硫和和布袋除除塵器器，除灰灰輸灰灰系統(tǒng)等等。熱熱源廠工工藝設(shè)設(shè)備種類類多，接接口類型型及位位置復(fù)雜雜，對對各工藝藝設(shè)備備及相關(guān)關(guān)專業(yè)業(yè)預(yù)留接接口定定位的準(zhǔn)準(zhǔn)確性性要求很很高，采采用傳統(tǒng)統(tǒng)的二二維設(shè)計計，面面臨很大大的困困難。為了解決上述問問問題，我我們在在項目中中采用用BIM技術(shù)術(shù)，使用AuutoddesskRRevvit系列軟軟件進(jìn)行行各專專業(yè)的三三維模模型創(chuàng)建建。項項目內(nèi)各各專業(yè)業(yè)通過共共享AAutoodeeskReevit中心心文件，以以工工作集的的形式式進(jìn)行設(shè)設(shè)計。同同時利用用中機(jī)機(jī)六院開開發(fā)的的三維輔輔助設(shè)設(shè)計系統(tǒng)統(tǒng)，為為工藝管管線及及設(shè)備的的安裝裝進(jìn)行深深化設(shè)設(shè)計。項項目設(shè)設(shè)計完畢畢后，采采用三維維模型型綜合交交付系系統(tǒng)交付付給甲甲方，進(jìn)進(jìn)行三三維施工工交底底，施工工中各各施工項項目參參與單位位通過過三維模模型進(jìn)進(jìn)行模型型信息息查詢和和變更更分析。二、項目設(shè)計及及及軟件應(yīng)應(yīng)用1、總圖規(guī)劃設(shè)設(shè)設(shè)計廠區(qū)的的規(guī)規(guī)劃根據(jù)據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)和發(fā)展展需要要，將“主生生產(chǎn)組團(tuán)”設(shè)設(shè)置于廠廠區(qū)中中部，輔輔助廠廠房圍繞繞其布布置在周周邊，可可以形成成高效效、便捷捷的生生產(chǎn)空間間。將將廠區(qū)主主體建建筑中體體量變變化豐富富的立立面朝向向北側(cè)側(cè)的市政政干道道，有助助于形形成良好好的空空間關(guān)系系和廠廠區(qū)的標(biāo)標(biāo)志性性塑造，使使廠廠區(qū)有較較好的的街景效效果。合合理使用用土地地，符合合城市市規(guī)劃、環(huán)環(huán)境境保護(hù)、安安全全衛(wèi)生、消消防防、節(jié)能能、綠綠化等方方面的的要求，為為達(dá)達(dá)到這一一目標(biāo)標(biāo)，BIM提提供了良良好的的技術(shù)手手段。在設(shè)計前期，采采采用AutoodesskEcooteect內(nèi)置氣氣候分析析工具具WeatthherToool對鄭州州市氣候候數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行分分析，確確定建筑筑適宜宜朝向范范圍、被被動式設(shè)設(shè)計策策略等，指指導(dǎo)導(dǎo)規(guī)劃設(shè)設(shè)計和和暖通設(shè)設(shè)計；；分析鄭鄭州市市全年溫溫度頻頻率、逐逐月、逐逐日干濕濕球溫溫度等設(shè)設(shè)計數(shù)數(shù)據(jù)，為為建筑筑設(shè)計師師和設(shè)設(shè)備工程程師提提供設(shè)計計參考考，指導(dǎo)導(dǎo)建筑筑及空調(diào)調(diào)設(shè)計計。圖2氣象數(shù)數(shù)據(jù)分布布該項目為集中供供供熱項目目，根根據(jù)工藝藝需求求，在生生產(chǎn)過過程中會會排放放少量有有害氣氣體。為為了避避免有害害氣體體危害周周圍住住宅區(qū)，同同時時優(yōu)化整整個廠廠區(qū)大氣氣流場場，在AuttodeeskkReeviit體量模型型基礎(chǔ)上上，利利用AutoodesskSimmullatiionnCFFD對對項目的的園區(qū)區(qū)規(guī)劃方方案進(jìn)進(jìn)行了室室外風(fēng)風(fēng)環(huán)境分分析，從從園區(qū)規(guī)規(guī)劃、建建筑間距距、工工藝布局局等方方面進(jìn)行行優(yōu)化化。確保保室外外風(fēng)場滿滿足建建筑物周周圍人人行區(qū)距距地11.5m高處處，風(fēng)速V<<5m//s，冬冬季保證證除迎迎風(fēng)面之之外的的建筑物物前后后壓差不不大于于5Pa，且且有利于于夏季季、過渡渡季自自然通風(fēng)風(fēng)，同同時保證證煙囪囪排放的的有害害氣體不不會影影響到周周邊住住區(qū)。圖3

大氣氣流流動跡線分分分布圖為指導(dǎo)優(yōu)化廠區(qū)區(qū)區(qū)隔音帶帶布置置、降低低生產(chǎn)產(chǎn)噪音對對周邊邊環(huán)境的的影響響，對工工廠正正常生產(chǎn)產(chǎn)情況況下的全全局聲聲場進(jìn)行行了模模擬分析析，通通過模擬擬發(fā)現(xiàn)現(xiàn)整個廠廠區(qū)生生產(chǎn)噪音音，以以外部設(shè)設(shè)備為為中心，向向四四周放射射，由由于建筑筑物對對噪音的的阻擋擋，廠區(qū)區(qū)東南南面噪音音大于于西北邊邊，附附近建筑筑正立立面最大大噪音音值可達(dá)900分貝，據(jù)據(jù)此此，對東東南側(cè)側(cè)區(qū)域進(jìn)進(jìn)行了了重點隔隔音治治理。圖4

正常生生生產(chǎn)情況下下全全局聲場場分布布2、建筑專業(yè)為為為達(dá)到最大大限限度利用用自然然光源的的設(shè)計計初衷，在在方方案階段段利用用AutooddeskkEEcottecct對熱源廠廠主廠房房進(jìn)行行自然采采光的的多方案案對比比分析。最最終終確定配配電間間采用高高窗采采光，避避免了了強光直直射，主主車間南南向結(jié)結(jié)合外立立面造造型設(shè)置置了遮遮陽措施施，避避免了窗窗口區(qū)區(qū)域產(chǎn)生生眩光光。圖5

全自然然然采光時間間百百分比AutodessskEEcootecct與與Dayssiim交互計算算得出有有效全全自然采采光時時間百分分比、連連續(xù)全自自然采采光時間間百分分比等動動態(tài)光光環(huán)境評評價指指標(biāo)，彌彌補了了AutooddeskkEEcottecct的不足，便便便于更深深入的的進(jìn)行光光環(huán)境境分析。圖6

AutttodesskkEccottect與DDayssimm交互計算算的的結(jié)果AutodessskEEcootecct模模型導(dǎo)入DeeskttoppRaadiiancce進(jìn)進(jìn)行靜態(tài)態(tài)光環(huán)環(huán)境分析析，模模擬冬至至日與與夏至日9時時室內(nèi)采采光情情況，深深入分分析室內(nèi)內(nèi)光環(huán)環(huán)境。圖7冬至日99時自自然光照照度分布布在概念設(shè)計階段段段采用Vassari進(jìn)行行能耗分分析，合合理的確確定建建筑體形形體輪輪廓等，為為后后期節(jié)能能設(shè)計計奠定良良好的的基礎(chǔ)；；在深深入設(shè)計計階段段，采用Deesiggnbbuilldeer與EneergyyPPlus結(jié)合合進(jìn)行能能耗分分析，將將分析析因素精精確到到窗的尺尺寸、圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的構(gòu)構(gòu)造、遮遮陽的的形式及及尺寸寸等，計計算了了采暖與與制冷冷設(shè)計負(fù)負(fù)荷，多多方案對對比優(yōu)優(yōu)化，使使建筑筑消耗最最低的的能源達(dá)達(dá)到最最舒適、健健康康的室內(nèi)內(nèi)環(huán)境境，實現(xiàn)現(xiàn)綠色色設(shè)計。圖8

能耗分分分析3、結(jié)構(gòu)專業(yè)熱源廠廠房生產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)車間主主體部部分設(shè)計計采用用鋼筋砼砼結(jié)構(gòu)構(gòu)，輸煤煤棧橋橋采用現(xiàn)現(xiàn)澆砼砼框架和和鋼桁桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)，碎碎煤間采采用現(xiàn)現(xiàn)澆砼框框架結(jié)結(jié)構(gòu)，鍋鍋爐鋼鋼平臺采采用鋼鋼框架結(jié)結(jié)構(gòu)。AAutoodeeskReevit和AAutoodeeskNaavisswoorks相結(jié)結(jié)合，很很好地地解決了了各廠廠房之間間的結(jié)結(jié)構(gòu)和工工藝設(shè)設(shè)備的銜銜接問問題。圖9結(jié)構(gòu)三維維模型型4、工藝專業(yè)根據(jù)生產(chǎn)工藝技技技術(shù)要求求，工工藝設(shè)計計采用用先進(jìn)、適適用用、可靠靠的工工藝設(shè)備備，提提高了生生產(chǎn)設(shè)設(shè)備的自自動化化水平和和生產(chǎn)產(chǎn)效率，降降低低了工人人勞動動強度。按按照照生產(chǎn)工工藝流流程合理理及物物流線路路最短短原則進(jìn)進(jìn)行工工藝平面面布置置。圖10工藝設(shè)設(shè)設(shè)備布局5、公用專業(yè)設(shè)設(shè)設(shè)計熱源廠廠設(shè)設(shè)備數(shù)量量多，維維護(hù)要求求高，布布置空間間有限限，管線線種類類及標(biāo)高高變化化復(fù)雜，閥閥門門儀表等等需人人工操作作較多多，采用用三維維設(shè)計較較二維維設(shè)計更更加準(zhǔn)準(zhǔn)確和靈靈活。中中機(jī)六院院在公公用專業(yè)業(yè)深化化設(shè)計方方面積積累了一一定經(jīng)經(jīng)驗，制制定了了一系列列的內(nèi)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，結(jié)結(jié)合二次次開發(fā)發(fā)手段，能能夠夠完成公公用專專業(yè)管線線自動動配色，支支吊吊架自動動添加加，快速速標(biāo)注注等功能能，極極大提高高了AAutoodeeskReevit軟件件的設(shè)計計效率率。圖11公用專專專業(yè)管道顏顏色色表示圖12綜合管管管線深化設(shè)設(shè)計計三、拓展應(yīng)用基于AutoddeeskRRReviit三三維輔助助