入冬以來,中國許多地方出現(xiàn)嚴重霧霾天氣,PM2.5大大超標,帝都更是啟動了首個霧霾紅色預警。中國工程院鐘南山先生在接受央視采訪時表示:大氣污染比非典可怕得多,非典可以隔離,但是大氣污染任何人都跑不掉。的確,沒有人在這種環(huán)境下還可以做到自強不“吸”,究竟如何應對比非典還可怕的霧霾,目前也是各執(zhí)一詞。不可否認的是,隨著人們生活水平的提高,產(chǎn)生的生活垃圾也越來越多,如果僅是采用填埋方式處理,不僅占用大量土地,還會造成更大的污染,因此垃圾發(fā)電應運而生。垃圾發(fā)電可以變廢為寶,不但充分利用了垃圾的熱值,又能對燃燒產(chǎn)生的有害成份通過煙氣處理系統(tǒng)進行統(tǒng)一處理,減少對環(huán)境的污染,也是減輕霧霾的一種可行辦法,因此可持續(xù)性發(fā)展的生活垃圾發(fā)電廠被國家越來越重視,相關項目正等待上馬。 不過,在此類廠房設計中,往往會遇到管道龐大且復雜設備布置要求相對集中等困難,若沿用原有的設計方案,很有可能造成工程重復返工、資源浪費等,與綠色減排宗旨相背。可以看到,建筑業(yè)為了降低霧霾也是操碎了心!其中,有一個項目,即上海老港再生能源利用中心受到了各界的一致關注。原來,該項目運用了BIM技術進行施工設計,實現(xiàn)了綠色施工和節(jié)能減排,得到上海市相關領導部門的高度贊譽。在此,我們也呼吁,多些類似可持續(xù)發(fā)展的項目,為子孫后代能夠呼吸新鮮空氣! 下面,小編就帶你一起看看這個項目是如何通過BIM技術實現(xiàn)節(jié)能減排的。 “項目介紹” 老港再生能源利用中心位于上海市浦東新區(qū)0號大堤以西、宣黃公路以北、老港固體廢棄物綜合利用基地的東南角,建設用地面積159898 m2,總建筑面積49805 m2;垃圾處理量100萬噸;設計點年發(fā)電量3.252×108 kWh;項目總投資14.7878億元。以投資額、建筑面積、發(fā)電量綜合而言,老港再生能源利用中心是目前為止在亞洲地區(qū)的生活垃圾發(fā)電廠里最大的項目。 “項目難點” 生活垃圾發(fā)電廠房項目需符合發(fā)電行業(yè)要求標準,具有以下難點: 1、在廠房設計中,設備布置要求相對集中且需分布合理,具有空間復雜、設計標準高和施工難等特點。在廠房的布置中,應滿足以下要求: (1)最大限度地滿足工藝生產(chǎn)、設備維修的要求; (2)充分有效地利用本車間的建筑面積和建筑體積; (3)為將來的發(fā)展和廠房擴建留有余地; (4)勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設計符合有關的規(guī)范和規(guī)定。 2、生活垃圾發(fā)電廠房項目中,系統(tǒng)較多、管道直徑大、管材型號多、管道走向復雜,同時設備排布較多。場地布置具有密集、高(最高處達20多米)等特點。在該廠房項目中,涉及大小管道眾多,風管面積18萬m2,其中最大風管規(guī)格為1200mm×800mm。管道安裝難度高、體量大。 3、該項目為上海市重點工程,計劃建成亞洲最大的生活垃圾發(fā)電廠,對以后的類似廠房建設項目樹立標桿作用,因此項目質量要求過高。 “BIM應用過程” 1、軟件選擇 在廠房機電設計方面,BIM小組考察了市面上的幾款主流機電BIM類軟件,經(jīng)過軟件功能與實際需求的對比,最終決定在歐特克公司的Revit及廣聯(lián)達軟件股份有限公司的MagiCAD for AutoCAD軟件之間進行最后的比較(見表1),擇優(yōu)選其一。
表1 Revit與MagiCAD for AutoCAD對比 通過對以上功能的對比,選擇了廣聯(lián)達MagiCAD for AutoCAD作為機電專業(yè)BIM軟件,并建立BIM小組,主要從事BIM設計工作。隨后,廣聯(lián)達MagiCAD的軟件培訓師對小組人員進行了為期三天的專業(yè)MagiCAD軟件操作培訓,考慮到將來涉及的項目對機電安裝、工藝設備等設計有較高要求,不僅要解決管線碰撞、管線綜合排布等BIM常規(guī)問題,還需要進行專業(yè)的水力計算,對系統(tǒng)運行進行模擬校核,在完成BIM模型的前提下還需要出施工圖。所以軟件培訓師不僅對我們進行了基礎建模和配合機電設計應用的培訓,更重要的是向我們介紹MagiCAD模型中豐富的機電設備管件信息,可以用來進行設備選型、系統(tǒng)校核等深度應用。這些高效和專業(yè)化的功能都可以幫助我們在將來的BIM設計項目中提高工作效率。 2、項目應用 1)三維建模 在項目前期,BIM小組采用MagiCAD進行BIM三維設計,設計能夠做到直觀和高效(如圖1所示)。建模初期,按照圖紙要求,依據(jù)專業(yè)分為暖通、電氣、給排水、熱機等小組,先進行專業(yè)間的初步綜合,排定各專業(yè)的標高范圍,然后利用MagiCAD分別進行建模,最后用MagiCAD協(xié)同工作的方式將模型整合并進行模型檢查。 圖1 MagiCAD模型 在三維建模過程中,由于行業(yè)不同,其相應設備都有其自身特點,且其體量都比較大,普通的三維產(chǎn)品庫都缺乏此類設備。MagiCAD軟件所包含的產(chǎn)品庫,其中擁有數(shù)百萬種產(chǎn)品構件。在該項目中,可通過在MagiCAD產(chǎn)品庫中搜索項目所需的產(chǎn)品,將其插入三維模型中,從而如實反映實際設備布置和管線排布情況,以保證在密集空間內(nèi),既完成選定設備布置,又能綜合考慮空間及設計要求。 2)碰撞檢測 碰撞檢測的順序一般為:在單專業(yè)內(nèi)進行碰撞檢測,調(diào)整本專業(yè)內(nèi)的碰撞錯誤;而后進行機電綜合模型碰撞檢測,調(diào)整機電專業(yè)內(nèi)的碰撞問題;最后是機電與建筑之間的碰撞檢測,解決機電與建筑結構之間的碰撞問題。在MagiCAD軟件中,可通過本圖內(nèi)部碰撞、外部參照碰撞和與AutoCAD實體碰撞的選項,一鍵獲得檢測報告(見圖2),而后可根據(jù)碰撞檢測結果對原設計進行綜合管線調(diào)整,并進行人工審核,從而得到修改意見,極大的提升了BIM小組的模型質量。 圖2 MagiCAD碰撞檢測報告 3)解決主要問題 得到碰撞檢測結果后,便可得出碰撞檢測報告。BIM小組針對碰撞檢測報告進行小組討論、人工審核,得到匯總結果。由于模型中大小管道交叉,尤其是水專業(yè)的管道,更是如此,絕大多數(shù)碰撞檢查的功能是“眉毛胡子一把抓”,這樣做的結果就是調(diào)整時沒有重點可言,往往是調(diào)整了一堆小管道的碰撞后,發(fā)現(xiàn)還有一根大管道的碰撞沒有解決。MagiCAD的碰撞檢測提供了水系統(tǒng)管徑過濾的功能,可以借助該功能,對碰撞位置按重要性進行分級,第一時間抓住主要矛盾,解決主要問題。 4)系統(tǒng)調(diào)試 當BIM小組完成綜合管線調(diào)整后,便可在該BIM模型的基礎上進行系統(tǒng)調(diào)試,以校核模型中的設備是否能夠按照設計方案正常運行。此時可通過MagiCAD中的計算功能,利用模型中的真實產(chǎn)品構件,進行系統(tǒng)的運行工況模擬,從而獲得準確的設備工作狀態(tài)點(如閥門開度等),從而進一步對系統(tǒng)方案進行優(yōu)化,在傳統(tǒng)深化設計的基礎上,達到綠色節(jié)能的效果。 “應用成效” 在老港再生能源利用中心項目中,BIM小組付出了很大的艱辛,所幸其效果還是非常顯著的。在廣聯(lián)達MagiCAD軟件的幫助下,我們在設計過程中節(jié)約了9個月時間,并且通過對模型的深化設計,節(jié)約成本數(shù)百萬,實現(xiàn)了節(jié)能減排、綠色環(huán)保的成效,響應了國家號召,真正實現(xiàn)了老港再生能源利用中心的存在價值。 作者:張新勝/中國五洲工程設計集團有限公司 |
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