BIM技术在复杂能源站房中的应用

　　摘要：本文以2020年陕西省BIM大赛参赛作品为例，着重介绍BIM技术在复杂能源站房设计工作中的应用的主要优势。首先，根据项目特点及工作量确定REBRO为主要工作软件，并制定不同方案进行比选;其次，开展相关设计工作并输出成果，结果发现，使用BIM软件进行优化设计后，站房内管线走向合理顺畅;空间使用和利用率较高;成本相较原方案节约较多;对施工起到的辅助作用十分明显。最后，展望BIM技术在未来的发展与应用方向，宜与设计、施工高度统一化。

　　关键词：BIM技术;REBRO;综合能源站房;高效机房;优化效果

　　1引言BIM(建筑信息模型，BuildingInformationModeling)是近年来被广泛应用于工程建设领域的重要技术，对于优化设计方案、施工指导过程、提高运营效率有重要意义。其直观、多角度、全方位的特点使得其被普遍信赖，我国的轨道交通工程、商业建筑、餐饮建筑等已全方位对其展开应用。2020年，《住房和城乡建设部工程质量安全监管司2020年工作要点》指出大力推动绿色建造发展，推动BIM技术在工程建设全过程的集成应用，开展建筑业信息化发展纲要和建筑机器人发展研究工作，提升建筑业信息化水平[1]。

　　建筑论文范例：BIM技术在装配式建筑中设计与建造应用研究

　　当下，BIM的应用从建模、翻模阶段转向方案比选、功能优化以及建筑数字化应用阶段，为凸显IM的多角度应用，本文以2020年陕西省BIM大赛参赛作品为例，就BIM技术针对复杂工程应用多样性作探讨，为今后的应用及发展提供新的见解与思路。

　　项目基本信息本次赛会所给题目为“某地机场能源动力站房深化设计”，要求再原有土建条件不变、确保原有站房功能可实现的前提下，完成后续工作。本站房的土建工程概况如下：三层建筑，其中地上两层，总层高为20m，地下为一层，高7m。各层功能及主要建筑面积如下：一层为动力站区域，面积2053㎡;二层水处理间，面积为265㎡;地下一层蓄冰槽区域面积为498㎡。本项目涵盖供热和供冷两部分动力系统，涉及到的冷热源类型较多且工况繁多，工程量较大。经统计，机房中的冷热源形式及各种工况共种。其中，供热系统包含市政集中换热、地热水直接换热、地热尾水热泵梯级利用的供热系统;供冷系统包含蓄冰、融冰供冷、冷机供冷等种工况。

　　2实施计划

　　2.1组织计划

　　目前，用于三维建模的主要软件平台包括：Revit、Bently、Magicad等。结合所选项目机电系统复杂的难点，同时竞赛时间较短，经过综合比选，确定Rebro作为本次三维设计的平台软件，其主要优势在于：(1)友好的操作界面，便于设计人员在短时间内完成复杂精细的工作;(2)较低的学习成本，软件自带的设备、管线、阀门模块能完整体现设备本身的特点，并能准确快速定位到机电及管路系统中去，不需要借助于第三方插件。

　　基于此，应用Rebro软件实现对本站房建筑机电工程的三维深化设计，完成机电建模、碰撞检查、管线综合、工程量统计的工作。为后续深化施工图、设备及零件预制加工、动画漫游、可视化交底等机电全过程落地功能，以达到指导机电施工、配合装修开展工作的目的，使得机电系统功能性、空间应用合理性以及运行效果优良兼备。

　　2.2人员安排与分工计划

　　参赛团队共10人，其中方案设计师人，BIM工程师人。前期，由方案设计师制订站房基础设计方案，BIM工程师完成各设备初始模块、管线类别设定;后期，配合完成最终成果交付。

　　3BIM设计过程

　　3.1设计原则

　　方案设计与建模的原则是希望过通BIM工具实现：对建筑空间(面积、净高或层高)的合理使用;设备布置与管道敷设整洁、美观;设备与管道施工和运营维护方便合理;最大程度节约土建、机电物料及施工成本;尽可能多的应用新技术。

　　3.2重点与难点

　　根据所提供的能源站房系统图，设计过程中需重点考虑以下几个问题：本项目采用双工况制冷机组(1800RT/台)，与循环水泵采用一一对应(先串后并)的连接方式。机组间相互独立，因此，需合理规划利用机房空间，避免接管复杂破坏现有的水利特性。冷冻水供水采用二级泵变流量系统。系统管道尺寸较大(DN800)，需在现有条件下优化管线排布。

　　4出图与应用

　　利用REBRO软件自带功能，可导出符合国家标准11]的施工图，从而实现方案设计、施工图设计与深化设计相统一。除此之外，装配式配件下料图也可出具，可精准指导方案落实。此外，软件还可详细、准确地统计工程量，从而提供详尽的概算资料。经对比分析，本次优化设计相对于原有方案，累积节约管材20~35%。

　　5结论与展望

　　本文通过介绍2020年陕西省BIM大赛作品的设计思路、设计方案以及设计成果，展现了BIM技术在复杂能源站房设计项目中应用的突出优势。经过设计优化后：

　　(1)各专业管线及桥架合理顺畅，供冷、供热以及供电系统运行高效;(2)空间利用率高。无论实在高度上还是在长度上，优化后的站房既保证了充足的设备安装及检修空间，又给扩建改造以及土建施工带来了诸多便利;(3)节约初投资。土建及机电管材用料均有不同程度的节省。避免了施工现场不必要浪费的产生。(4)辅助施工效果明显。较为准确地统计施工算量，设备招标工作省时省力;辅助土建专业完成计算荷载支吊架点位确定以及预留孔洞核对的工作;生成的模块化设备与实际贴合，提高施工安装效率。

　　综上，能源站作为建筑群的动力中枢，其工况复杂、建设承包商众多，经BIM技术对其进行整合优化后各方面效果优良。BIM技术的应用，不仅充分响应国家的号召，对于项目本身来说也是“一本万利”，可以预见，未来BIM技术不单限于建模、翻模的行业原始状态，其发展应为与复杂项目工程设计施工方案深度结合，实现以BIM为核心工具的设计、施工、预制采购一体化，最大程度的辅助施工，呈现优秀的设计方案达到最大限度的还原。

　　参考文献

　　[1]建司局函质〔2020〕10号住房和城乡建设部工程质量安全监管司2020年工作要点[EB/OL].2020.04.08.

　　[2]张继薇敖仪斌倪婷等IM技术在绿心公园建设工程中的应用[J]土木建筑工程信息技术2020,123137.

　　[3]全国民用建筑工程设计技术措施给水排水(2009年版)[S]

　　[4]全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调动力(2009年版)[S]

　　[5]GB503162008,工业金属管道设计规范[S]北京中国标准出版社2008.

　　[6]GB507362012,民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S]北京中国标准出版社2012.

　　作者：张阳马金星张小刚冯思舟浮尔立程剑