BIM技术应用到锅炉房中

锅炉简介

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。

锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

锅炉房项目中的重点难点

1.工艺流程复杂，仪表数量多，优化难度大

（某锅炉房的工艺流程图）

由设计图可见锅炉房的运作系统，水从水箱开始，经过软水器软化水资源，再经历三个泵组进行下一步处理，才去到锅炉里面加热，而且其中的污水管也非常复杂，更不用提其他取样管道了。如此复杂的工艺流程图，非常考验现场施工班组的一个识图能力，稍有不慎，就可能导致管道设置误差，轻则延缓工期，重则有可能导致贵重设备报废。

2.建筑楼层高，管道吊架难设计

一般锅炉都是需要通过烟囱来排烟的，并且高度是有要求的，这就会导致放置锅炉的区域楼层会很高，采用传统支吊架布设管道的话，管道需要布置在贴近顶上板的位置，这样的设计不仅加大施工难度，而且就算完成施工，后期的维护与管理的工作开展都会非常困难。

（某锅炉房项目，锅炉一侧的建筑层高达9.5米）

3.精细化设备多

锅炉房内除了锅炉还有着许多各种各样的设备，想要锅炉正常运转，其他设备必须准确到位，否则将可能会导致锅炉本体发生故障，延缓工期。所以现场的施工队伍必须要对设备有清晰的了解，才能正确进行施工。

（某项目的锅炉大样图）

（某项目的燃烧机组）

4.预制构件加工，需要复核现场尺寸情况

像类似于锅炉房和机房这种，管线设备较多的设施，很多会采用预制加工的方式，来进行施工，这样会减少现场施工的难度，但是前期准备工作就会增多，因为预制构件加工，对现场尺寸要求非常严格，可能出现一些尺寸误差，就会导致预制构件无法使用了，所以前期复核尺寸要精细，而且要有记录保留，方便复查，但传统的人工复核现场，耗时长，浪费人力。

5.项目难度大，施工复杂，现场交底困难

锅炉房项目一般面积不会很大，但是涉及专业技术较多，不是一般的给排水管道施工，如何让现在施工人员准确了解项目情况，进行技术交底，就是一个非常紧急的难题。

锅炉房项目中的BIM应用

1.BIM审图

主要指对建筑三维模型进行多专业集成后的碰撞检查，规范检查等一系列对设计模型的检查功能，通过三维模型提前预知图纸中错误的地方,制作问题报告及时反馈设计确认并加以修改,以确保建筑工程从设计端到施工端的良好过渡。通过审图，提前预判建筑构件之间的相互冲突和可视化沟通。

↓ ↓

（二维图纸转化三维模型）

2.碰撞检查以及机电优化

碰撞检测及三维管线综合的主要目的是基于各专业模型，应用BIM三维可视化技术检查施工图设计阶段的碰撞，完成建筑项目设计图纸范围内各种管线布设与建筑、结构平面布置和竖向高程相协调的三维协同设计工作，尽可能减少碰撞，避免空间冲突，避免设计错误传递到施工阶段。同时应解决空间布局合理，比如重力管线延程的合理排布以减少水头损失。

在项目优化的把控、质量的审核方面，有足够的项目经验、明确的实施流程：

①整合建筑、结构、给排水、暖通、电气等专业模型，形成整合的建筑信息 模型；

②设定碰撞检测及管线综合的基本原则，使用BIM三维碰撞检测软件和可视化技术，检查发现建筑信息模型中的冲突和碰撞，并进行三维管线综；

③编写碰撞检测报告及管线综合报告，提交给建设单位确认后调整模型。其中，一般性调整或节点的设计工作，由设计单位修改解决；较大变更或变更量较大时，由建设单位协调后确定解决调整方案；

④对于二维施工图难以直观表达的造型、构件、系统等，提供三维模型截图辅助表达。

3.设计深化

深化设计的主要目的是提升深化后BIM模型的准确性、可校核性。将施工操作规范与施工工艺融入施工作业模型，使深化设计模型满足施工作业指导的需求。

（高楼层支吊架样式—龙门架）

4.轻量化模型

通过专业的软件导出轻量化模型，模型轻量化，极大地方便了业主和设计方查看模型，相对于动辄上百M或者G的模型，轻量化模型内存体积小，而且软件操作简单，容易上手，要求电脑配置低。现场施工方也可以通过轻量化模型来获取大部分模型信息。

5.仿真模拟漫游

虚拟仿真漫游的主要目的是检查建筑结构布置的匹配性、可行性、美观性以及设备主干管排布的合理性，及时发现不易察觉的设计缺陷或问题，减少由于事先规划不周全而造成的损失。

模拟3D空间关系和场景，通过漫游、动画和虚拟现实（VR）等形式提供身临其境的视觉、空间感受，辅助建设单位、使用单位与设计单位等在初步设计阶段预览和比选；

通过模拟仿真漫游，清晰表达建筑物的设计效果，并反映主要空间布置、复杂区域的空间构造等。辅助设计与管理人员对初步设计进行辅助设计与评审，促进工程项目的规划、设计、招投标和报批等管理工作的顺利进行。

能运用多个软件进行仿真模拟，如Navisworks、Enscape、Lumion、Fuzor等，并有成熟VR技术运用在多个项目中。

6.BIM通过三维扫描实现设备定点，工程验收、质检

三维扫描技术以及流程

三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项技术，是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。由于其具有快速性，不接触性，实时、动态、主动性，高密度、高精度，数字化、自动化等特性，其应用推广很有可能会像GPS一样引起测量技术的又一次革命。

↓ ↓

（BIM模型与现场的点云模型结合，达到BIM预施工）

案例分析

1.项目概况

工程名称	松阳县分布式能源集供热一期工程
业主名称	港华能源投资有限公司
BIM咨询单位	艾三维技术信息技术有限公司
设计单位	杭州市城乡建设设计院股份有限公司
建设用途	锅炉房供热
施工单位	港华能源投资有限公司
所在地区	中国 · 松阳

2.BIM技术应用

（BIM模型出三维节点图）