BIM技術在青島北客站空調機房的應用

姜少亭,孫旭軍,王成軍,周洪波

(中鐵二局集團建筑有限公司，四川成都610031)

1 工程概況

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

該項目前期進度緩慢，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，并要求暖通工程當年實現供熱。溴化鋰機組為甲供設備，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奏進行。在此情況下，我們采用了BIM技術對空調機房設計進行了優化、調整了施工順序、進行了模擬施工。保證了該機房在12月中旬進行了供暖，并在2014年4月完成了空調機房的全部安裝工程。

2 BIM技術的應用

2.1 空調機房設計優化

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

(a)原設計平面布置 (b)修改后的平面布置圖1 空調機房平面優化對比

(2)根據機房空間情況，調整了換熱機組的布局：原設計兩臺115 kW的空調換熱機組沿機房外墻縱向布置，機組蒸汽管與熱水進、回水管布置較為復雜；我們將兩臺空調換熱機組順時針旋轉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、回水閥門集中設置，便于今后運營管理。

(3)調整了泵組及溴化鋰機組的位置，保證了溴化鋰機組安裝、維修時的空間：因溴化鋰機組無法及時供貨，且該設備體積、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、熱水系統必須提前施工。預留的吊裝通道與機組的安裝位置呈90°，需考慮溴化鋰機組到貨后的吊裝、轉身、就位、安裝的空間。在保證檢修通道的情況下，將溴化鋰機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，保證了溴化鋰機組維修時需7 m的拔管空間，同時也保證了施工期間的預制加工場地。

(4)采用Revit軟件建立了空調機房的三維模型(圖2)，在建模過程中調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，使各個系統更加清晰地展示出來。模型建立完畢后，未發現會影響實際施工的碰撞點。

圖2 空調機房的三維模型

2.2 調整施工順序

正常情況下，機房的施工先考慮大型設備就位后再進行其他配套施工，本工程原計劃施工程序為：設備基礎施工—溴化鋰機組就位—集、分水器就位—蒸汽分氣缸就位—換熱機組就位—冷卻、冷凍泵就位—其他設備就位—配管—試驗及單機調試—保溫—系統調試。

因溴化鋰機組延遲到貨，所以我們在對機房的布置進行優化的同時，調整了施工順序：設備基礎施工—集、分水器就位—蒸汽分氣缸就位—換熱機組就位—冷卻、冷凍泵就位—其他設備就位—蒸汽、熱水系統配管(冷卻、冷凍水系統局部配管)—蒸汽、熱水管路試驗及單機調試—蒸汽、熱水管路保溫—溴化鋰機組就位—冷卻、冷凍水系統配管、試驗、保溫—系統調試。

在調整施工順序的同時，在保證按期供暖及溴化鋰機組轉運、吊裝的前提下，確定了各種管路及配套設施的安裝次序。

2.3 模擬施工

通過建立的Revit模型，首先進行了空調機房的3D漫游，檢查了檢修通道的合理性。

結合調整后的施工進度計劃，對空調機房的建造過程進行了4D的模擬施工展示，動態展現施工工藝流程。

2.4 三維技術交底及質量檢查

對施工工班進行技術交底時，播放了Revit模型的3D、4D漫游動畫，實時展現了空調機房的各個節點，并對部分節點以三維剖面的方式呈現出來。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為溴化鋰機組3D圖。

依據打印出的3D圖紙進行施工。在施工過程中，管理人員幾乎未接到任何現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行對照檢查，實時進行監控。

圖3 蒸汽分汽缸3D圖

圖4 溴化鋰機組3D圖

2.5 其他

在建立BIM模型并對管路的安裝次序進行優化的基礎上，我們對現場的材料堆放、運輸、加工進行了有序的組織，減少了重復勞動，提高了工效。

3 結束語

通過在青島北客站空調機房應用，使我們初步體會到了BIM技術在施工階段的應用價值，增強了我們推進BIM技術的信心。