BIM技术助力中机六院实施南郊热源厂集中供热工程项目

1、BIM技术助力中机六院实施南郊热源厂集中供热工程项目机械工业第六设计研究院有限公司（简称“中机六院”）创建于1951年，是我国最早成立的、影响广泛的设计单位之一，是全国勘察设计行业综合实力百强单位，隶属于中央大型企业集团中国机械工业集团有限公司。2007年通过了ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系、GB/T28001职业健康安全管理体系“三标一体化”认证。中机六院是国内机床工具和无机非金属材料两个行业唯一的专业设计院。是烟草、铸造、重矿、工程机械、民用建筑五大行业设计强院，在大型工厂和园区规划、企业生产流程再造、高难度结构、暖通空调、工业除尘、信息智能化、绿色建筑、市政和环

2、境工程等许多方面具有国内一流的工程技术，同时也是国家绿色工业建筑标准的主编单位。建院60年年来，中中机六院院凭借综综合性甲甲级设计计研究院院的优势势和实力力，在工工程设计计和科研研工作中中硕果累累累，先先后完成成工程项项目100000余项，主主编、参参编国家家和行业业标准、规规范21项；荣荣获国家家科技发发明二等等奖1项、中中国土木木工程创创新最高高奖詹天天佑奖1项、鲁鲁班奖6项、国国家科技技进步及及优秀工工程设计计金、银银、铜奖奖25项、省省部级奖奖300余项。案例：郑州州市热力力总公司司南郊热热源厂集集中供热热工程项项目相关软件及及解决方方案Auutoddeskk Reevitt Arrc

3、hiiteccturreAuutoddeskk Reevitt SttruccturreAuutoddeskk Reevitt MEEPAuutoddeskk NaavissworrksAAutoodessk IInveentoorAuutoddeskk Eccoteect AnaalyssisAuttodeesk 3dss MaaxAuutoddeskk ShhowccaseeAuutoddeskk prrojeect vassariiAuttodeesk Simmulaatioon CCFDAuttoCAAD客户证言： HYPERLINK /BIM在工工厂行业业内的应应用，赋赋予 HYPE

4、RLINK /BIIM以新新的意义义，相信信未来的的普及一一定会带带来一场场全新的的“工业革革命”！机械工工业第六六设计研研究院有有限公司司BIM中心副副主任 毛璐阳阳BIM若要要在工程程中推广广应用，必必须以效效率的提提升为基基础，二二次开发发是提升升效率的的最佳手手段之一一。通过过对欧特特克BIM软件的的二次开开发，我我们在深深化设计计方面取取得了良良好的效效果。机械工工业第六六设计研研究院有有限公司司BIM插件开开发负责责人 余高峰峰进行绿色工工厂设计计所要考考虑的核核心问题题是：如如何在满满足生产产工艺要要求的同同时，实实现建筑筑的适用用、健康康、安全全和高效效。为此此，我们们综合应应

5、用 HYPERLINK /BIIM技术和仿仿真技术术，在Auttodeesk Revvit模型基基础上，利利用Auttodeesk Proojecct VVasaari、Auttodeesk Ecootecct AAnallysiis、Auttodeesk Simmulaatioon CCFD等软件件进行相相应的建建筑性能能模拟和和工艺仿仿真，在在设计的的各个阶阶段充分分保障方方案的可可靠、可可行、可可持续。机械工工业第六六设计研研究院有有限公司司BIM仿真工工程师 杜旭案例正文： HYPERLINK /BIM技术助力力中机六六院实施施南郊热热源厂集集中供热热工程项项目项目介绍郑郑州市热热力总

6、公公司南郊郊热源厂厂集中供供热工程程项目位位于郑州州市南区区中南部部，北临临南四环环，西临临郑石高高速，南南有环城城高速，建建设用地地面积472242mm2。该项项目是河河南首个个采用大大容量循循环流化化床高温温热水锅锅炉的项项目，也也是河南南首次采采用“静电除除尘器+循环半半干法脱脱硫+布袋除除尘器”的锅炉炉房设计计形式的的项目，除除尘效率率达到99%，脱硫硫效率达达到90%。该工工程一期期安装21116MMW循环流流化床热热水锅炉炉，预留留2台1166MW锅炉扩扩建位置置。一期期可供热热面积为为500万m2，热水水供回水水温度为为1355/755，设计计压力是是1.66MPaa。图1 郑州

7、州市热力力总公司司南郊热热源厂集集中供热热工程项项目鸟瞰瞰图项目挑战厂区方案优优化厂区区生产物物流的科科学合理理是工厂厂园区布布局的关关键，厂厂区风环环境、声声环境的的影响、车车间噪声声处理、异异味气体体排放控控制都是是保障建建筑与自自然和谐谐共生以以及建筑筑使用空空间的健健康、适适用、高高效的关关键。管线设计及及接口定定位工艺艺设备与与相关专专业预留留接口定定位准确确性要求求高，且且工艺设设备种类类多，接接口的类类型及位位置复杂杂，采用用传统二二维设计计工作难难度大。管线综合设设计采用用传统设设计方式式，多专专业多系系统在空空间和时时间上的的协调工工作量大大，往往往需要花花费很大大的人力力和

8、时间间到现场场办公进进行管线线综合，工工作效率率低。且且由于大大多不考考虑管道道吊支架架、管道道安装及及检修空空间等因因素，导导致施工工中管线线综合图图纸被弃弃之不用用或变更更的面目目全非。项目数据一一致性管管理三维维设计模模型与二二维图纸纸一样有有版本管管理的问问题，如如何保证证参与项项目数据据源的一一致性，如如何对业业主和施施工方进进行设计计成品的的交付，也也是亟待待解决的的问题。施工指导以以往传统统的方式式需要很很多设计计人员驻驻现场指指导，人人力物力力投入很很大但效效率却不不高，如如何有效效地配合合和指导导管线复复杂部位位的管线线安装、大大型疑难难设备的的安装，一一直得不不到很好好的解

9、决决。项目解决方方案一、项目实实施组织织对于郑郑州市热热力总公公司南郊郊热源厂厂集中供供热工程程项目来来说，工工艺设计计是重点点和难点点。本项项目采用用了大容容量循环环流化床床高温热热水锅炉炉，单台台容量1166MW，在国国内处于于领先位位置；除除尘系统统采用了了静电除除尘器，循循环半干干法脱硫硫和布袋袋除尘器器，除灰灰输灰系系统等。热热源厂工工艺设备备种类多多，接口口类型及及位置复复杂，对对各工艺艺设备及及相关专专业预留留接口定定位的准准确性要要求很高高，采用用传统的的二维设设计，面面临很大大的困难难。为了解决上上述问题题，我们们在项目目中采用用BIM技术，使使用Auttodeesk Rev

10、vit系列软软件进行行各专业业的三维维模型创创建。项项目内各各专业通通过共享享Auttodeesk Revvit中心文文件，以以工作集集的形式式进行设设计。同同时利用用中机六六院开发发的三维维辅助设设计系统统，为工工艺管线线及设备备的安装装进行深深化设计计。项目目设计完完毕后，采采用三维维模型综综合交付付系统交交付给甲甲方，进进行三维维施工交交底，施施工中各各施工项项目参与与单位通通过三维维模型进进行模型型信息查查询和变变更分析析。二、项目设设计及软软件应用用1、总图规规划设计计厂区的的规划根根据生产产和发展展需要，将“主生产组团”设置于厂区中部，辅助厂房围绕其布置在周边，可以形成高效、便捷的

11、生产空间。将厂区主体建筑中体量变化丰富的立面朝向北侧的市政干道，有助于形成良好的空间关系和厂区的标志性塑造，使厂区有较好的街景效果。合理使用土地，符合城市规划、环境保护、安全卫生、消防、节能、绿化等方面的要求，为达到这一目标，BIM提供了良好的技术手段。在设计前期期，采用用Auttodeesk Ecootecct内置气气候分析析工具Weaatheer TTooll对郑州州市气候候数据进进行分析析，确定定建筑适适宜朝向向范围、被被动式设设计策略略等，指指导规划划设计和和暖通设设计；分分析郑州州市全年年温度频频率、逐逐月、逐逐日干湿湿球温度度等设计计数据，为为建筑设设计师和和设备工工程师提提供设计

12、计参考，指指导建筑筑及空调调设计。图2 气气象数据据分布该项目为集集中供热热项目，根根据工艺艺需求，在在生产过过程中会会排放少少量有害害气体。为为了避免免有害气气体危害害周围住住宅区，同同时优化化整个厂厂区大气气流场，在Autodesk Revit体量模型基础上，利用Autodesk Simulation CFD对项目的园区规划方案进行了室外风环境分析，从园区规划、建筑间距、工艺布局等方面进行优化。确保室外风场满足建筑物周围人行区距地1.5m高处，风速V5m/s，冬季保证除迎风面之外的建筑物前后压差不大于5Pa，且有利于夏季、过渡季自然通风，同时保证烟囱排放的有害气体不会影响到周边住区。图3

13、大气流流动迹线线分布图图为指导优化化厂区隔隔音带布布置、降降低生产产噪音对对周边环环境的影影响，对对工厂正正常生产产情况下下的全局局声场进进行了模模拟分析析，通过过模拟发发现整个个厂区生生产噪音音，以外外部设备备为中心心，向四四周放射射，由于于建筑物物对噪音音的阻挡挡，厂区区东南面面噪音大大于西北北边，附附近建筑筑正立面面最大噪噪音值可可达90分贝，据据此，对对东南侧侧区域进进行了重重点隔音音治理。图4 正正常生产产情况下下全局声声场分布布2、建筑专专业为达达到最大大限度利利用自然然光源的的设计初初衷，在在方案阶阶段利用用Auttodeesk Ecootecct对热源源厂主厂厂房进行行自然采采

14、光的多多方案对对比分析析。最终终确定配配电间采采用高窗窗采光，避避免了强强光直射射，主车车间南向向结合外外立面造造型设置置了遮阳阳措施，避避免了窗窗口区域域产生眩眩光。图5 全全自然采采光时间间百分比比Autoddeskk Eccoteect与Dayysimm交互计计算得出出有效全全自然采采光时间间百分比比、连续续全自然然采光时时间百分分比等动动态光环环境评价价指标，弥弥补了Auttodeesk Ecootecct的不足足，便于于更深入入的进行行光环境境分析。图6 AAutoodessk EEcottectt与Dayysimm交互计计算的结结果Autoddeskk Eccoteect模型导导入

15、Dessktoop RRadiiancce进行静静态光环环境分析析，模拟拟冬至日日与夏至至日9时室内内采光情情况，深深入分析析室内光光环境。图7 冬至至日9时自然然光照度度分布在概念设计计阶段采采用Vassarii进行能能耗分析析，合理理的确定定建筑体体形体轮轮廓等，为为后期节节能设计计奠定良良好的基基础；在在深入设设计阶段段，采用用Dessignnbuiildeer与Eneergyy Pllus结合进进行能耗耗分析，将将分析因因素精确确到窗的的尺寸、围围护结构构的构造造、遮阳阳的形式式及尺寸寸等，计计算了采采暖与制制冷设计计负荷，多多方案对对比优化化，使建建筑消耗耗最低的的能源达达到最舒舒适

16、、健健康的室室内环境境，实现现绿色设设计。图8 能能耗分析析3、结构专专业热源厂厂房房生产车车间主体体部分设设计采用用钢筋砼砼结构，输输煤栈桥桥采用现现浇砼框框架和钢钢桁架结结构，碎碎煤间采采用现浇浇砼框架架结构，锅锅炉钢平平台采用用钢框架架结构。Auttodeesk Revvit和Auttodeesk Navviswworkks相结合合，很好好地解决决了各厂厂房之间间的结构构和工艺艺设备的的衔接问问题。图9 结构构三维模模型4、工艺专专业根据生产工工艺技术术要求，工工艺设计计采用先先进、适适用、可可靠的工工艺设备备，提高高了生产产设备的的自动化化水平和和生产效效率，降降低了工工人劳动动强度。

17、按按照生产产工艺流流程合理理及物流流线路最最短原则则进行工工艺平面面布置。图10 工工艺设备备布局5、公用专专业设计计热源厂厂设备数数量多，维维护要求求高，布布置空间间有限，管管线种类类及标高高变化复复杂，阀阀门仪表表等需人人工操作作较多，采采用三维维设计较较二维设设计更加加准确和和灵活。中中机六院院在公用用专业深深化设计计方面积积累了一一定经验验，制定定了一系系列的内内部标准准，结合合二次开开发手段段，能够够完成公公用专业业管线自自动配色色，支吊吊架自动动添加，快快速标注注等功能能，极大大提高了了Auttodeesk Revvit软件的的设计效效率。图11公公用专业业管道颜颜色表示示图12

18、综综合管线线深化设设计三、拓展应应用基于Auttodeesk Revvit三维辅辅助设计计系统简简介中机机六院在在应用Auttodeesk Revvit系列软软件的过过程中，开开发了一一系列辅辅助设计计软件，包包含 HYPERLINK /qiye企业业三维构构件库、综综合管线线设计系系统以及及其他辅辅助设计计工具。如如：开发发的支吊吊架设计计系统，能能够根据据用户选选择的对对象自动动完成荷荷载计算算、推荐荐选型、自自适应尺尺寸自动动布置、批批量生根根等功能能。这些些工具的的开发，改改变了三三维设计计低效率率的局面面，真正正使BIM在深化化设计阶阶段得到到了应用用，发挥挥出优势势。图13 自动生生成支吊吊架图14支吊架架自动生生根BIM未来来展望BBIM技术的的价值已已经得到到了众多多工程设设计 HYPERL