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本工程为江苏某医院工程，医院总建筑面积25万m²，包括医疗综合楼（含后勤保障楼）、行政科教楼、感染科楼、附属站房及锅炉房等。本工程能源站设置于院区西北角，面积960m²，供能覆盖全院区25万m²，提供区域内用户多种能量形式（包括冷、热、卫热、电）的需求，冷热源设备提供最大冷负荷为31091kW，热负荷为11563kW，卫热负荷为6931kW。站内包含发电机余热机成套机组、溴化锂直燃机组、磁悬浮电空调、离心式热泵机组、泵组、变配电室、燃气表间、水处理间、控制室等，其中给冷、热、电主要设备布置的机房面积约600m²。因能源站内设备繁多，管线走向错综复杂且管径大（最大管径为DN800），预留设备安装空间狭小，还需预留参观通道，导致能源站机房管线布置难度增加。
图 1-a 水泵斜置平面图
图 1-b 泵组进出口连接三维图
BIM技术在能源站中的应用
快速模拟设备布置，节省空间
本工程能源站预留给设备布置的空调较小，除设备管道布置外还需要预留3m宽的参观通道。冷热源设备配置的输配水泵为卧式水泵，进出口方式为侧进侧出，如果水泵横向摆放，占地面积增大，且泵组之间的距离较小，没有足够的检修空间；如果水泵竖向摆放，由于泵组之间间距狭小，无法正常进行水泵进出口管道的安装。现利用BIM技术进行模型，将水泵统一朝左斜22°排布（图1），错开泵组之间进出水管道的位置，使得泵组之间的中心距有1.9m，预留了足够的检修和安装空间，同时斜向摆放相比竖向摆放可以预留更多的参观通道的宽度。在有限的空间内模拟泵组及对应管道的布置安装，避免了设计后与现场不符带来返工，满足了现场实际施工的要求，且机房排布效果整齐美观。图2为能源站三维模型右视图。
图 2 能源站三维模型右视图
管道布置三维可视，避免碰撞
碰撞检查是在指在施工前对图纸上的不同专业物件的交叉和冲突部分进行检查，并提出有效的整改措施，避免后期施工变更的一项重要环节。在能源站机电安装过程中常见的碰撞有空调管道穿梁、空调管道与电气电缆桥架布置冲突、管道与管道之间标高相同引起的碰撞等。如果前期做好碰撞检查这一环节，将能降低设计变更及成本超限的风险。
图 3 江苏某医院能源站BIM三维示意图
以该医院能源站为例，站内设备繁多，管道走向复杂，主干管管径大，最大处管径可达到DN800，提前在revit软件上进行绘制模型，再配套使用navisworks软件进行漫游检查管道碰撞十分有必要。根据碰撞检查情况，不断调整管线的空间布局，以达到最合理的综合排布效果，同时提前与前端研发、现场施工、后期运营人员沟通，确定好最终方案。这样的设计模式不仅可以避免后期施工环节遇到的碰撞问题，还能减少因为返工带来的成本增加，缩短工期。能源站整体三维模型图见图3。
优化设计出图及施工指导
相比于传统CAD等二维制图软件绘制的平面图、立面图和剖面图，基于BIM技术的revit软件拥有更强大、快速的出图功能。利用revit等其他BIM软件，经过模型建立、碰撞检查、模型修改更新等步骤确定最终施工图（模型）后，对应的二维平面图和不同位置的剖面图可以同步导出，而且更加精准，并能直接指导施工。能源站内局部管道深化模型图见图4。
能源站内局部管道深化模型图
出图出量精准，控制成本
应用BIM技术，基于revit软件建立三维模型，在图纸方案优化确定的同时，三维信息模型的数据库也在同步更新，平面图、剖面图、三维图、设备及管道明细表等都可以快速导出，可以为造价人员提供编制所需的明细表（工程量清单），减少了相关技术人员根据二维图纸提取材料用量的工作量，以及避免了由于人为因素引起的潜在错误。因此BIM技术的自动化算量功能可以摆脱人为因素，快速得到客观准确的数据。配合实际施工进度，控制采购的准确度，实现物料的精细化管理，减少材料浪费，从而达到节约成本的目的。
本文作者：贺文倩 曹亮 谭文腾（远大能源利用管理有限公司）
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