BIM技术在大型高层Tier认证数据机房项目中的应用

BIM技术在大型高层Tier认证数据机房项目中的应用案例概况项目BIM应用体系深化设计应用目录Contents030201辅助深化管理04总结05案例概况100098地块数据中心0083地块综合办公楼龙岗区深圳市平湖金融服务基地本项目位于深圳市龙岗区平湖金融服务基地，0098地块主要建筑使用功能为数据中心，建筑高度91m，建成后将成为世界上机房高度最高的数据中心建筑，业主对质量目标要求为鲁班奖建设单位：招商银行股份有限公司施工单位：中国建筑一局（集团）有限公司设计单位：中国建筑设计院有限公司监理单位：深圳市京圳工程咨询有限公司建设用地：约1.6万m2建筑面积：约14万m2总造价：约5亿元工期时间：2018.06.15-2021.09.10共1180天项目概况自施范围建筑结构土建结构钢结构外墙屋面人防工程机电工程强电工程给排水工程通风空调工程甲供安装强电设备冷水机组精密空调等其他工程预留预埋市政工程模型交付等项目特点大型高层Tier4认证数据机房大型指该项目在数据机房领域的规模大，可排到全国数据机房的前15名。本项目相当于将厂房项目建造到100m的高空，建成后将成为数据机房层高度最高的数据中心。本项目验收标准执行的是世界最高标准Tier4标准，要求全年故障时间不超过0.4h。故障时间不超过24min/年工程难点组合结构机电系统1用N备保障系统Tier4认证标准，要求机电系统（包括市电、UPS电源、制冷机房等）都是1用N备的保障系统，因此本项目的机电系统专业多，安装量巨大，难度高。劲性钢骨柱的钢筋排布罕见的高层数据中心，楼面荷载大，钢筋含量为120kg/㎡远大于普通框架结构的70kg/㎡的钢筋含量。设计优化扩容需求高效机房节能优化本项目建成后的全年耗电量将高达上亿元，建成高效机房取得最大化的能源效率和最小化的环境影响能为业主带来极大的效益。扩容需求本项目分期投入使用，设备安装不能仅考虑一次安装到位，还要考虑后期扩容/更换的要求，BIM应用方向大型高层Tier4认证数据机房解决工程难点土建结构机电安装检修要求实现设计优化扩容条件优化高效机房（节能优化）便利施工增值服务案例BIM应用体系20深化设计为主线的架构主线平台深化设计应用30组合节点的深化设计基础图纸BIM模型实体样板利用tekla模型将钢骨、柱纵筋、梁纵筋、栓钉、纵筋套筒、搭接板进行了模型放样碰撞、深化空间保证混凝土的流动性以及浇筑完成的密实度。组合节点的深化设计深化前深化后由于原设计多根箍筋穿钢骨，造成了大量的焊接量，每层柱（8m）焊接点达900多个，本项目利用模型对箍筋进行放样，通过与设计的十余次沟通，将穿钢骨柱箍筋减少为一个，其余位置使用菱形箍和拉钩替换，减少了钢筋焊接点约90%，大大提高了施工效率。预制化制冷机房深化制冷机房模型创建管线综合深化设计工厂化加工制作进场验收指导现场施工管线排布基础定位安装大样详图支吊架设计可视化技术交底模块分解及出图分解系统模型分系统编号导出料单导出加工图纸模块化安装二维码验收设备定位细部模型模型精度并构件编号经过多次讨论和模型审核，将整个制冷系统分为八大模块，完成了管道预制加工图及管道支架预制图纸。预制化制冷机房深化根据进度计划目前已完成了的机电管线（强电、排水、暖通等）的碰撞检测，共发现碰撞228个。预制化制冷机房深化管线分段、编码，尽可能多的采用标准件，方便预制，减少非标准件制冷机房模型深化，减少管道交叉位置的翻弯爬坡预制化制冷机房深化下一步的计划深化法兰连接减少焊接作业模型中各种阀门、管件、支吊架尺寸要与实际产品尺寸一致机房内吊装、设备定位采用BIM放线机器人采用扫描二维码形式确定构件编号、材质、连接形式小市政管廊深化综合管廊施工指标分析图埋地施工指标分析图根据图纸和红线，发现红线位置与结构存在一定的空间位置（4-8m），经过管廊的初步深化，可利用结构外墙与红线的空间完成小市政管廊的施工，同时优化的小市政管廊的位置避开了原有的支护结构，解决了300余米的碰撞问题.小市政管廊采取分段开挖形式（每50m进行一次开挖，开挖周期不超过1个月），部分可提前插入施工土建结构。小市政管廊深化深化模型出图1b1b2b2b2b’2b’3b3b1b-1b断面2b-2b断面2b’-2b’断面3b-3b断面运维走廊深化原设计地下室走廊区域管线存在8层布置，针对后续运维需求每类管道需要有专门的检修要求，原有设计无法满足后续的运维需求。

第一层：给排水管道检修频率：1次/周第二层：暖通水管道检修频率：1次/周第三~四层：通风管道检修频率：1次/周第五层：强电桥架管道检修频率：1次/周第六~七层：强电桥架管道检修频率：1次/周第八层：弱电桥架管道检修频率：1次/周检修需求运维走廊深化对项目的原有设计未考虑检修要求的地下室管道层进行优化，经过方案对比将原有的管线重新进行了排布，将原有的8层管线优化布置，中部增加了上人走廊检修空间，形成运维走廊，针对此支吊架进行了重新计算并经过设计复核确认。支吊架受力分析水管、风管支吊架荷载计算：实际总荷载：N=（3*14.77+6*21.64+9*40.6+9*295.6+3*15.7+12*10.007）*10=33524N计算总荷载：N=33524*1.35=45257N≈46KN桥架支吊架荷载计算：实际总荷载：N=（4*12.64+4*6.32+2*2.37+4*7.9+2*23.7+2*19.75+12*10.007+190*2*10）*10≈40828N计算总荷载：N=40828*1.35=55118N≈56KN经过设计确认认可高效机房（节能）深化参照美国评价高效机房的标准，本项目的高要求造成部分能源使用未达到最大效率，本项目的节能优化空间极大。高效机房（节能）深化HourlyAnalysisProgram(HAP)5.0/eQUEST基础机电模型耗能模拟软件重新进行模拟优化模型统计输入优化节能最终反馈机电专用模型原始模型优化模型优先建立了机电的基础模型，模型的参数如弯头数量、种类、支管长度等进行了统计，并输入该软件实现设备运行能耗模拟，根据具体的节能优化思路，考虑设备的能耗冗余、弯管阻力等，进行优化，优化后的参数调整后输入软件。高效机房（节能）深化对冷水机组压降进行了优化，由原来的8米降到了3.9米，由原来的8.5米降到了5.3米。进一步提升了冷水机组的能效，从原来的5.435提升到6.538，提升了20.3%目前已经执行的节能优化方案高效机房（节能）深化目前已经执行的节能优化方案东塔系统/西塔系统全年用冷量为1024万RT，全年耗电为643.4万KWH。招行金融创新大厦全年用冷总量为2048万RT，全年耗电为1286.8万KWH。全年运行能效经过优化及及节能服务把控后可到达0.628KW/RT(EER=5.597)高效机房（节能）深化具体思路下一步的计划后续再根据如下具体思路确定其他方面的节能优化方向，完成绿色数据机房的最终目标。辅助深化管理40辅助深化管理模型过程审查根据业主及项目自身要求，每半月向业主、BIM顾问汇报一次BIM工作进展，主要针对机电深化内容和部分土建深化内容并上交半月报，生成模型过程审查记录。辅助深化管理模型文件根据修改/深化情况报审至BIM顾问，专业分包进场后按照总包管理要求深化/提交专业模型，我司汇总后上报BIM顾问审核。指导现场施工精细化深化图纸深化模型出图模型文件根据修改/深化情况报审至BIM顾问，专业分包进场后按照总包管理要求深化/提交专业模型，我司汇总后上报BIM顾问审核。辅助深化管理总结50总结010203040506效益分析为数据机房研究提供保障组合结构节点深化设计利用深化设计提高了节点施工质量，同时深化做法减少了90%的焊接量，地下室整体工期提前20d，也减少了不必要的投入。预制机房深化设计与传统机房相比，将构件拆分、加工提前至工厂进行，缩短了工期约80d，同时也提高了施工质量，减少了焊接量。小市政管廊深化设计提