BIM技術(shù)在青島北客站空調(diào)機(jī)房的應(yīng)用

姜少亭,孫旭軍,王成軍,周洪波

(中鐵二局集團(tuán)建筑有限公司，四川成都610031)

1 工程概況

青島北客站為新建的鐵路、地鐵、公交復(fù)合站，總建筑面積10×104m2。青島北客站(鐵路部分)夏季制冷設(shè)計兩臺16DEH6100型溴化鋰機(jī)組提供冷水，冬季制熱采用外部集中熱源供熱，四臺換熱機(jī)組(最大為115 kW)進(jìn)行熱交換后提供熱水，其他配套設(shè)備有軟化水箱、水泵等，空調(diào)水管最大管徑為DN600。

該項目前期進(jìn)度緩慢，一直未明確實際交工時間，在2013年9月明確為鐵路部分2013年12月通車使用，并要求暖通工程當(dāng)年實現(xiàn)供熱。溴化鋰機(jī)組為甲供設(shè)備，供貨日期一拖再拖，直至2014年3月初才到貨，因工程施工突然加快，致使該項目無法按正常施工節(jié)奏進(jìn)行。在此情況下，我們采用了BIM技術(shù)對空調(diào)機(jī)房設(shè)計進(jìn)行了優(yōu)化、調(diào)整了施工順序、進(jìn)行了模擬施工。保證了該機(jī)房在12月中旬進(jìn)行了供暖，并在2014年4月完成了空調(diào)機(jī)房的全部安裝工程。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1 空調(diào)機(jī)房設(shè)計優(yōu)化

(1)按照設(shè)備功能，合理確定功能分區(qū)，調(diào)整了軟水處理裝置的位置：原設(shè)計微電腦自控鈉離子交換器遠(yuǎn)離軟水箱，將其更改到軟水箱附近，使功能分區(qū)以及布管更加合理。具體更改見圖1。

(a)原設(shè)計平面布置 (b)修改后的平面布置圖1 空調(diào)機(jī)房平面優(yōu)化對比

(2)根據(jù)機(jī)房空間情況，調(diào)整了換熱機(jī)組的布局：原設(shè)計兩臺115 kW的空調(diào)換熱機(jī)組沿機(jī)房外墻縱向布置，機(jī)組蒸汽管與熱水進(jìn)、回水管布置較為復(fù)雜；我們將兩臺空調(diào)換熱機(jī)組順時針旋轉(zhuǎn)90°變成平行布置，簡化了管道布置，減少了管路的長度，使蒸汽及熱水進(jìn)、回水閥門集中設(shè)置，便于今后運營管理。

(3)調(diào)整了泵組及溴化鋰機(jī)組的位置，保證了溴化鋰機(jī)組安裝、維修時的空間：因溴化鋰機(jī)組無法及時供貨，且該設(shè)備體積、重量較大(外形凈尺寸為7 200 mm×2 800 mm×3 400 mm，重量超過20 t)，為了保證通車時能夠供熱，蒸汽、熱水系統(tǒng)必須提前施工。預(yù)留的吊裝通道與機(jī)組的安裝位置呈90°，需考慮溴化鋰機(jī)組到貨后的吊裝、轉(zhuǎn)身、就位、安裝的空間。在保證檢修通道的情況下，將溴化鋰機(jī)組向控制室方向平移了2.2 m。同時將冷凍泵、冷卻泵向反方向平移1 m，保證了溴化鋰機(jī)組維修時需7 m的拔管空間，同時也保證了施工期間的預(yù)制加工場地。

(4)采用Revit軟件建立了空調(diào)機(jī)房的三維模型(圖2)，在建模過程中調(diào)整了部分管道的空間位置，避免了管路的碰撞，使布局更加合理；并以不同顏色表示不同的管路系統(tǒng)，使各個系統(tǒng)更加清晰地展示出來。模型建立完畢后，未發(fā)現(xiàn)會影響實際施工的碰撞點。

圖2 空調(diào)機(jī)房的三維模型

2.2 調(diào)整施工順序

正常情況下，機(jī)房的施工先考慮大型設(shè)備就位后再進(jìn)行其他配套施工，本工程原計劃施工程序為：設(shè)備基礎(chǔ)施工—溴化鋰機(jī)組就位—集、分水器就位—蒸汽分氣缸就位—換熱機(jī)組就位—冷卻、冷凍泵就位—其他設(shè)備就位—配管—試驗及單機(jī)調(diào)試—保溫—系統(tǒng)調(diào)試。

因溴化鋰機(jī)組延遲到貨，所以我們在對機(jī)房的布置進(jìn)行優(yōu)化的同時，調(diào)整了施工順序：設(shè)備基礎(chǔ)施工—集、分水器就位—蒸汽分氣缸就位—換熱機(jī)組就位—冷卻、冷凍泵就位—其他設(shè)備就位—蒸汽、熱水系統(tǒng)配管(冷卻、冷凍水系統(tǒng)局部配管)—蒸汽、熱水管路試驗及單機(jī)調(diào)試—蒸汽、熱水管路保溫—溴化鋰機(jī)組就位—冷卻、冷凍水系統(tǒng)配管、試驗、保溫—系統(tǒng)調(diào)試。

在調(diào)整施工順序的同時，在保證按期供暖及溴化鋰機(jī)組轉(zhuǎn)運、吊裝的前提下，確定了各種管路及配套設(shè)施的安裝次序。

2.3 模擬施工

通過建立的Revit模型，首先進(jìn)行了空調(diào)機(jī)房的3D漫游，檢查了檢修通道的合理性。

結(jié)合調(diào)整后的施工進(jìn)度計劃，對空調(diào)機(jī)房的建造過程進(jìn)行了4D的模擬施工展示，動態(tài)展現(xiàn)施工工藝流程。

2.4 三維技術(shù)交底及質(zhì)量檢查

對施工工班進(jìn)行技術(shù)交底時，播放了Revit模型的3D、4D漫游動畫，實時展現(xiàn)了空調(diào)機(jī)房的各個節(jié)點，并對部分節(jié)點以三維剖面的方式呈現(xiàn)出來。由于整個過程都是可視化的，不需要施工人員去自行想象，更加清晰，更加便于了解。圖3為蒸汽分汽缸3D圖，圖4為溴化鋰機(jī)組3D圖。

依據(jù)打印出的3D圖紙進(jìn)行施工。在施工過程中，管理人員幾乎未接到任何現(xiàn)場變更或返工的要求；通過BIM模型，各級管理人員可以方便地進(jìn)行對照檢查，實時進(jìn)行監(jiān)控。

圖3 蒸汽分汽缸3D圖

圖4 溴化鋰機(jī)組3D圖

2.5 其他

在建立BIM模型并對管路的安裝次序進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，我們對現(xiàn)場的材料堆放、運輸、加工進(jìn)行了有序的組織，減少了重復(fù)勞動，提高了工效。

3 結(jié)束語

通過在青島北客站空調(diào)機(jī)房應(yīng)用，使我們初步體會到了BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用價值，增強(qiáng)了我們推進(jìn)BIM技術(shù)的信心。