BIM技術應用到鍋爐房中

鍋爐簡介

鍋爐是一種能量轉換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能，鍋爐輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。

鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。鍋爐中產生的熱水或蒸汽可直接為工業生產和人民生活提供所需熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉換為機械能，或再通過發電機將機械能轉換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業生產中也有少量應用。產生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，常簡稱為鍋爐，多用于火電站、船舶、機車和工礦企業。

鍋爐房項目中的重點難點

1.工藝流程復雜，儀表數量多，優化難度大

（某鍋爐房的工藝流程圖）

由設計圖可見鍋爐房的運作系統，水從水箱開始，經過軟水器軟化水資源，再經歷三個泵組進行下一步處理，才去到鍋爐里面加熱，而且其中的污水管也非常復雜，更不用提其他取樣管道了。如此復雜的工藝流程圖，非?？简灛F場施工班組的一個識圖能力，稍有不慎，就可能導致管道設置誤差，輕則延緩工期，重則有可能導致貴重設備報廢。

2.建筑樓層高，管道吊架難設計

一般鍋爐都是需要通過煙囪來排煙的，并且高度是有要求的，這就會導致放置鍋爐的區域樓層會很高，采用傳統支吊架布設管道的話，管道需要布置在貼近頂上板的位置，這樣的設計不僅加大施工難度，而且就算完成施工，后期的維護與管理的工作開展都會非常困難。

（某鍋爐房項目，鍋爐一側的建筑層高達9.5米）

3.精細化設備多

鍋爐房內除了鍋爐還有著許多各種各樣的設備，想要鍋爐正常運轉，其他設備必須準確到位，否則將可能會導致鍋爐本體發生故障，延緩工期。所以現場的施工隊伍必須要對設備有清晰的了解，才能正確進行施工。

（某項目的鍋爐大樣圖）

（某項目的燃燒機組）

4.預制構件加工，需要復核現場尺寸情況

像類似于鍋爐房和機房這種，管線設備較多的設施，很多會采用預制加工的方式，來進行施工，這樣會減少現場施工的難度，但是前期準備工作就會增多，因為預制構件加工，對現場尺寸要求非常嚴格，可能出現一些尺寸誤差，就會導致預制構件無法使用了，所以前期復核尺寸要精細，而且要有記錄保留，方便復查，但傳統的人工復核現場，耗時長，浪費人力。

5.項目難度大，施工復雜，現場交底困難

鍋爐房項目一般面積不會很大，但是涉及專業技術較多，不是一般的給排水管道施工，如何讓現在施工人員準確了解項目情況，進行技術交底，就是一個非常緊急的難題。

鍋爐房項目中的BIM應用

1.BIM審圖

主要指對建筑三維模型進行多專業集成后的碰撞檢查，規范檢查等一系列對設計模型的檢查功能，通過三維模型提前預知圖紙中錯誤的地方,制作問題報告及時反饋設計確認并加以修改,以確保建筑工程從設計端到施工端的良好過渡。通過審圖，提前預判建筑構件之間的相互沖突和可視化溝通。

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（二維圖紙轉化三維模型）

2.碰撞檢查以及機電優化

碰撞檢測及三維管線綜合的主要目的是基于各專業模型，應用BIM三維可視化技術檢查施工圖設計階段的碰撞，完成建筑項目設計圖紙范圍內各種管線布設與建筑、結構平面布置和豎向高程相協調的三維協同設計工作，盡可能減少碰撞，避免空間沖突，避免設計錯誤傳遞到施工階段。同時應解決空間布局合理，比如重力管線延程的合理排布以減少水頭損失。

在項目優化的把控、質量的審核方面，有足夠的項目經驗、明確的實施流程：

①整合建筑、結構、給排水、暖通、電氣等專業模型，形成整合的建筑信息 模型；

②設定碰撞檢測及管線綜合的基本原則，使用BIM三維碰撞檢測軟件和可視化技術，檢查發現建筑信息模型中的沖突和碰撞，并進行三維管線綜；

③編寫碰撞檢測報告及管線綜合報告，提交給建設單位確認后調整模型。其中，一般性調整或節點的設計工作，由設計單位修改解決；較大變更或變更量較大時，由建設單位協調后確定解決調整方案；

④對于二維施工圖難以直觀表達的造型、構件、系統等，提供三維模型截圖輔助表達。

3.設計深化

深化設計的主要目的是提升深化后BIM模型的準確性、可校核性。將施工操作規范與施工工藝融入施工作業模型，使深化設計模型滿足施工作業指導的需求。

（高樓層支吊架樣式—龍門架）

4.輕量化模型

通過專業的軟件導出輕量化模型，模型輕量化，極大地方便了業主和設計方查看模型，相對于動輒上百M或者G的模型，輕量化模型內存體積小，而且軟件操作簡單，容易上手，要求電腦配置低?，F場施工方也可以通過輕量化模型來獲取大部分模型信息。

5.仿真模擬漫游

虛擬仿真漫游的主要目的是檢查建筑結構布置的匹配性、可行性、美觀性以及設備主干管排布的合理性，及時發現不易察覺的設計缺陷或問題，減少由于事先規劃不周全而造成的損失。

模擬3D空間關系和場景，通過漫游、動畫和虛擬現實（VR）等形式提供身臨其境的視覺、空間感受，輔助建設單位、使用單位與設計單位等在初步設計階段預覽和比選；

通過模擬仿真漫游，清晰表達建筑物的設計效果，并反映主要空間布置、復雜區域的空間構造等。輔助設計與管理人員對初步設計進行輔助設計與評審，促進工程項目的規劃、設計、招投標和報批等管理工作的順利進行。

能運用多個軟件進行仿真模擬，如Navisworks、Enscape、Lumion、Fuzor等，并有成熟VR技術運用在多個項目中。

6.BIM通過三維掃描實現設備定點，工程驗收、質檢

三維掃描技術以及流程

三維激光掃描技術是上世紀九十年代中期開始出現的一項技術，是繼GPS空間定位系統之后又一項測繪技術新突破。它通過高速激光掃描測量的方法，大面積高分辨率地快速獲取被測對象表面的三維坐標數據?？梢钥焖?、大量的采集空間點位信息，為快速建立物體的三維影像模型提供了一種全新的技術手段。由于其具有快速性，不接觸性，實時、動態、主動性，高密度、高精度，數字化、自動化等特性，其應用推廣很有可能會像GPS一樣引起測量技術的又一次革命。

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（BIM模型與現場的點云模型結合，達到BIM預施工）

案例分析

1.項目概況

工程名稱	松陽縣分布式能源集供熱一期工程
業主名稱	港華能源投資有限公司
BIM咨詢單位	艾三維技術信息技術有限公司
設計單位	杭州市城鄉建設設計院股份有限公司
建設用途	鍋爐房供熱
施工單位	港華能源投資有限公司
所在地區	中國 · 松陽

2.BIM技術應用

（BIM模型出三維節點圖）