BIM技术助力中机六院实施南郊热源厂集中供热工程项目

BIM技术助力力中机六院院实施南郊郊热源厂集集中供热工工程项目机械工业第六设设设计研究究院有有限公司司（简简称“中机六院”）创建于1951年，是我我国国最早成成立的的、影响响广泛泛的设计计单位位之一，是是全全国勘察察设计计行业综综合实实力百强强单位位，隶属属于中中央大型型企业业集团——中国机械械工工业集团团有限限公司。2007年通过了ISO990001质量管理理体体系、ISO1144001环境管理理体体系、GB/TT2280001职业健康康安安全管理理体系系“三标一体体化”认证。中机六院是国内内内机床工工具和和无机非非金属属材料两两个行行业唯一一的专专业设计计院。是是烟草、铸铸造造、重矿矿、工工程机械械、民民用建筑筑五大大行业设设计强强院，在在大型型工厂和和园区区规划、企企业业生产流流程再再造、高高难度度结构、暖暖通通空调、工工业业除尘、信信息息智能化化、绿绿色建筑筑、市市政和环环境工工程等许许多方方面具有有国内内一流的的工程程技术，同同时时也是国国家绿绿色工业业建筑筑标准的的主编编单位。建院60年来，中中机六六院凭借借综合性性甲级级设计研研究院院的优势势和实实力，在在工程程设计和和科研研工作中中硕果果累累，先先后后完成工工程项项目100000余项，主主编编、参编编国家家和行业业标准准、规范21项；荣获获国国家科技技发明明二等奖1项、中国国土土木工程程创新新最高奖奖詹天天佑奖1项、鲁班班奖6项、国家家科科技进步步及优优秀工程程设计计金、银银、铜铜奖25项、省部部级级奖300余项。案例：郑州市热热热力总公公司南南郊热源源厂集集中供热热工程程项目相关软件及解决决决方案AuuttodeeskkReeviitAArcchitteccturreAAutoodeeskReevittSStruucttureeAuutoddesskRRevvitMEEPAuutoodesskNavvissworrkssAuttoddeskkIInveenttorAAuttodeeskkEccottecttAAnallyssis

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AAutooCAAD客户证言：HYPERLINK"/"BIM在工厂行行行业内的的应用用，赋予予HYPERLINK"/"BIIM以新的的意意义，相相信未未来的普普及一一定会带带来一一场全新新的“工业革命”！——机械工业第第六六设计研究究究院有限限公司司BIM中心副主主任

毛璐阳BIM若要在工工工程中推推广应应用，必必须以以效率的的提升升为基础础，二二次开发发是提提升效率率的最最佳手段段之一一。通过过对欧欧特克BIM软件的二二次次开发，我我们们在深化化设计计方面取取得了了良好的的效果果。——机械工业第第六六设计研究究究院有限限公司司BIM插件开发发负负责人

余高峰进行绿色工厂设设设计所要要考虑虑的核心心问题题是：如如何在在满足生生产工工艺要求求的同同时，实实现建建筑的适适用、健健康、安安全和和高效。为为此此，我们们综合合应用HYPERLINK"/"BIIM技术和仿真真技技术，在AutooddeskkRReviit模型基础础上上，利用AutooddeskkPProjjecctVVassari、AutooddeskkEEcottecctAAnaalyssiss、AutooddeskkSSimuulaatioonCFD等软件进进行行相应的的建筑筑性能模模拟和和工艺仿仿真，在在设计的的各个个阶段充充分保保障方案案的可可靠、可可行、可可持续。——机械工业第第六六设计研究究究院有限限公司司BIM仿真工程程师

杜旭

案例正文：HYPERLINK"/"BIIIM技术助力中中机机六院实实施南南郊热源源厂集集中供热热工程程项目项目介绍郑州市市市热力总总公司司南郊热热源厂厂集中供供热工工程项目目位于于郑州市市南区区中南部部，北北临南四四环，西西临郑石石高速速，南有有环城城高速，建建设设用地面面积4724422m2。该项目目是是河南首首个采采用大容容量循循环流化化床高高温热水水锅炉炉的项目目，也也是河南南首次次采用“静电除尘尘器+循环半干干法法脱硫+布袋除尘尘器”的锅炉房房设设计形式式的项项目，除除尘效效率达到99%，脱硫效效率率达到90%。该工程程一一期安装2×11166MW循环流化化床床热水锅锅炉，预预留2台116MMW锅炉扩建建位位置。一一期可可供热面面积为为500万m2，热水供供回回水温度度为135//775℃，设计压压力力是1.6MMPPa。

图1郑州市热热力总总公司南南郊热源源厂集集中供热热工程程项目鸟鸟瞰图图项目挑战厂区方案优化厂厂厂区生产产物流流的科学学合理理是工厂厂园区区布局的的关键键，厂区区风环环境、声声环境境的影响响、车车间噪声声处理理、异味味气体体排放控控制都都是保障障建筑筑与自然然和谐谐共生以以及建建筑使用用空间间的健康康、适适用、高高效的的关键。管线设计及接口口口定位工工艺设设备与相相关专专业预留留接口口定位准准确性性要求高高，且且工艺设设备种种类多，接接口口的类型型及位位置复杂杂，采采用传统统二维维设计工工作难难度大。管线综合设计采采采用传统统设计计方式，多多专专业多系系统在在空间和和时间间上的协协调工工作量大大，往往往需要要花费费很大的的人力力和时间间到现现场办公公进行行管线综综合，工工作效率率低。且且由于大大多不不考虑管管道吊吊支架、管管道道安装及及检修修空间等等因素素，导致致施工工中管线线综合合图纸被被弃之之不用或或变更更的面目目全非非。项目数据一致性性性管理三三维设设计模型型与二二维图纸纸一样样有版本本管理理的问题题，如如何保证证参与与项目数数据源源的一致致性，如如何对业业主和和施工方方进行行设计成成品的的交付，也也是是亟待解解决的的问题。施工指导以往传传传统的方方式需需要很多多设计计人员驻驻现场场指导，人人力力物力投投入很很大但效效率却却不高，如如何何有效地地配合合和指导导管线线复杂部部位的的管线安安装、大大型疑难难设备备的安装装，一一直得不不到很很好的解解决。项目解决方案一、项目实施组组组织对于郑郑州州市热力力总公公司南郊郊热源源厂集中中供热热工程项项目来来说，工工艺设设计是重重点和和难点。本本项项目采用用了大大容量循循环流流化床高高温热热水锅炉炉，单单台容量116MMW，在国内内处处于领先先位置置；除尘尘系统统采用了了静电电除尘器器，循循环半干干法脱脱硫和布布袋除除尘器，除除灰灰输灰系系统等等。热源源厂工工艺设备备种类类多，接接口类类型及位位置复复杂，对对各工工艺设备备及相相关专业业预留留接口定定位的的准确性性要求求很高，采采用用传统的的二维维设计，面面临临很大的的困难难。为了解决上述问问问题，我我们在在项目中中采用用BIM技术，使使用AutooddeskkRReviit系列软件件进进行各专专业的的三维模模型创创建。项项目内内各专业业通过过共享AutooddeskkRReviit中心文件件，以以工作集集的形形式进行行设计计。同时时利用用中机六六院开开发的三三维辅辅助设计计系统统，为工工艺管管线及设设备的的安装进进行深深化设计计。项项目设计计完毕毕后，采采用三三维模型型综合合交付系系统交交付给甲甲方，进进行三维维施工工交底，施施工工中各施施工项项目参与与单位位通过三三维模模型进行行模型型信息查查询和和变更分分析。二、项目设计及及及软件应应用1、总图规划设设设计厂区的的规规划根据据生产产和发展展需要要，将“主生产组组团”设置于厂厂区区中部，辅辅助助厂房围围绕其其布置在在周边边，可以以形成成高效、便便捷捷的生产产空间间。将厂厂区主主体建筑筑中体体量变化化丰富富的立面面朝向向北侧的的市政政干道，有有助助于形成成良好好的空间间关系系和厂区区的标标志性塑塑造，使使厂区有有较好好的街景景效果果。合理理使用用土地，符符合合城市规规划、环环境保护护、安安全卫生生、消消防、节节能、绿绿化等方方面的的要求，为为达达到这一一目标标，BIM提供了良良好好的技术术手段段。在设计前期，采采采用AutooddeskkEEcottecct内置气候候分分析工具WeatthherToool对郑州市市气气候数据据进行行分析，确确定定建筑适适宜朝朝向范围围、被被动式设设计策策略等，指指导导规划设设计和和暖通设设计；；分析郑郑州市市全年温温度频频率、逐逐月、逐逐日干湿湿球温温度等设设计数数据，为为建筑筑设计师师和设设备工程程师提提供设计计参考考，指导导建筑筑及空调调设计计。

图2气象数数据分布布该项目为集中供供供热项目目，根根据工艺艺需求求，在生生产过过程中会会排放放少量有有害气气体。为为了避避免有害害气体体危害周周围住住宅区，同同时时优化整整个厂厂区大气气流场场，在AutooddeskkRReviit体量模型型基基础上，利利用用AutooddeskkSSimuulaatioonCFD对项目的的园园区规划划方案案进行了了室外外风环境境分析析，从园园区规规划、建建筑间间距、工工艺布布局等方方面进进行优化化。确确保室外外风场场满足建建筑物物周围人人行区区距地1.5m高处，风风速V<5mm//s，冬季保保证证除迎风风面之之外的建建筑物物前后压压差不不大于5Pa，且有利利于于夏季、过过渡渡季自然然通风风，同时时保证证烟囱排排放的的有害气气体不不会影响响到周周边住区区。

图3

大气气流流动迹线分分分布图为指导优化厂区区区隔音带带布置置、降低低生产产噪音对对周边边环境的的影响响，对工工厂正正常生产产情况况下的全全局声声场进行行了模模拟分析析，通通过模拟拟发现现整个厂厂区生生产噪音音，以以外部设设备为为中心，向向四四周放射射，由由于建筑筑物对对噪音的的阻挡挡，厂区区东南南面噪音音大于于西北边边，附附近建筑筑正立立面最大大噪音音值可达90分贝，据据此此，对东东南侧侧区域进进行了了重点隔隔音治治理。

图4

正常生生生产情况下下全全局声场场分布布2、建筑专业为为为达到最大大限限度利用用自然然光源的的设计计初衷，在在方方案阶段段利用用AutooddeskkEEcottecct对热源厂厂主主厂房进进行自自然采光光的多多方案对对比分分析。最最终确确定配电电间采采用高窗窗采光光，避免免了强强光直射射，主主车间南南向结结合外立立面造造型设置置了遮遮阳措施施，避避免了窗窗口区区域产生生眩光光。

图5

全自然然然采光时间间百百分比AutodessskEEcootecct与Dayssiim交互计算算得得出有效效全自自然采光光时间间百分比比、连连续全自自然采采光时间间百分分比等动动态光光环境评评价指指标，弥弥补了了AutooddeskkEEcottecct的不足，便便便于更深深入的的进行光光环境境分析。图6

AutttodesskkEccottect与Dayssiim交互计算算的的结果AutodessskEEcootecct模型导入DeskkttopRaadiaancce进行静态态光光环境分分析，模模拟冬至至日与与夏至日9时室内采采光光情况，深深入入分析室室内光光环境。图7冬至日99时自自然光照照度分布布在概念设计阶段段段采用Vasaarri进行能耗耗分分析，合合理的的确定建建筑体体形体轮轮廓等等，为后后期节节能设计计奠定定良好的的基础础；在深深入设设计阶段段，采采用Desiiggnbuuillder与EnerrggyPPluus结合进行行能能耗分析析，将将分析因因素精精确到窗窗的尺尺寸、围围护结结构的构构造、遮遮阳的形形式及及尺寸等等，计计算了采采暖与与制冷设设计负负荷，多多方案案对比优优化，使使建筑消消耗最最低的能能源达达到最舒舒适、健健康的室室内环环境，实实现绿绿色设计计。图8

能耗分分分析3、结构专业热源厂厂房生产产产车间主主体部部分设计计采用用钢筋砼砼结构构，输煤煤栈桥桥采用现现浇砼砼框架和和钢桁桁架结构构，碎碎煤间采采用现现浇砼框框架结结构，锅锅炉钢钢平台采采用钢钢框架结结构。AutooddeskkRReviit和AutooddeskkNNaviiswworkks相结合，很很很好地解解决了了各厂房房之间间的结构构和工工艺设备备的衔衔接问题题。

图9结构三维维模型型4、工艺专业根据生产工艺技技技术要求求，工工艺设计计采用用先进、适适用用、可靠靠的工工艺设备备，提提高了生生产设设备的自自动化化水平和和生产产效率，降降低低了工人人劳动动强度。按按照照生产工工艺流流程合理理及物物流线路路最短短原则进进行工工艺平面面布置置。

图10工艺设设设备布局5、公用专业设设设计热源厂厂设设备数量量多，维维护要求求高，布布置空间间有限限，管线线种类类及标高高变化化复杂，阀阀门门仪表等等需人人工操作作较多多，采用用三维维设计较较二维维设计更更加准准确和灵灵活。中中机六院院在公公用专业业深化化设计方方面积积累了一一定经经验，制制定了了一系列列的内内部标准准，结结合二次次开发发手段，能能够够完成公公用专专业管线线自动动配色，支支吊吊架自动动添加加，快速速标注注等功能能，极极大提高高了AutooddeskkRReviit软件的设设计计效率。

图11

公用专专专业管道颜颜色色表示图12综合管管管线深化设设计计三、拓展应用基于AutoddeeskRRReviit三维辅助助设设计系统统简介介中机六院院在在