入冬以來(lái)，中國(guó)許多地方出現(xiàn)嚴(yán)重霧霾天氣，PM2.5大大超標(biāo)，帝都更是啟動(dòng)了首個(gè)霧霾紅色預(yù)警。中國(guó)工程院鐘南山先生在接受央視采訪時(shí)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(méi)有人在這種環(huán)境下還可以做到自強(qiáng)不“吸”，究竟如何應(yīng)對(duì)比非典還可怕的霧霾，目前也是各執(zhí)一詞。不可否認(rèn)的是，隨著人們生活水平的提高，產(chǎn)生的生活垃圾也越來(lái)越多，如果僅是采用填埋方式處理，不僅占用大量土地，還會(huì)造成更大的污染，因此垃圾發(fā)電應(yīng)運(yùn)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(duì)燃燒產(chǎn)生的有害成份通過(guò)煙氣處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一處理，減少對(duì)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(guó)家越來(lái)越重視，相關(guān)項(xiàng)目正等待上馬。
不過(guò)，在此類(lèi)廠房設(shè)計(jì)中，往往會(huì)遇到管道龐大且復(fù)雜設(shè)備布置要求相對(duì)集中等困難，若沿用原有的設(shè)計(jì)方案，很有可能造成工程重復(fù)返工、資源浪費(fèi)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(gè)項(xiàng)目，即上海老港再生能源利用中心受到了各界的一致關(guān)注。原來(lái)，該項(xiàng)目運(yùn)用了BIM技術(shù)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了綠色施工和節(jié)能減排，得到上海市相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)的高度贊譽(yù)。在此，我們也呼吁，多些類(lèi)似可持續(xù)發(fā)展的項(xiàng)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(gè)項(xiàng)目是如何通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的。
“項(xiàng)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(hào)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(shè)用地面積159898 m2，總建筑面積49805 m2；垃圾處理量100萬(wàn)噸；設(shè)計(jì)點(diǎn)年發(fā)電量3.252×108 kWh；項(xiàng)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(xiàng)目。
“項(xiàng)目難點(diǎn)”
生活垃圾發(fā)電廠房項(xiàng)目需符合發(fā)電行業(yè)要求標(biāo)準(zhǔn)，具有以下難點(diǎn)：
1、在廠房設(shè)計(jì)中，設(shè)備布置要求相對(duì)集中且需分布合理，具有空間復(fù)雜、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高和施工難等特點(diǎn)。在廠房的布置中，應(yīng)滿足以下要求：
（1）最大限度地滿足工藝生產(chǎn)、設(shè)備維修的要求；
（2）充分有效地利用本車(chē)間的建筑面積和建筑體積；
（3）為將來(lái)的發(fā)展和廠房擴(kuò)建留有余地；
（4）勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)符合有關(guān)的規(guī)范和規(guī)定。
2、生活垃圾發(fā)電廠房項(xiàng)目中，系統(tǒng)較多、管道直徑大、管材型號(hào)多、管道走向復(fù)雜，同時(shí)設(shè)備排布較多。場(chǎng)地布置具有密集、高（最高處達(dá)20多米）等特點(diǎn)。在該廠房項(xiàng)目中，涉及大小管道眾多，風(fēng)管面積18萬(wàn)m2，其中最大風(fēng)管規(guī)格為1200mm×800mm。管道安裝難度高、體量大。
3、該項(xiàng)目為上海市重點(diǎn)工程，計(jì)劃建成亞洲最大的生活垃圾發(fā)電廠，對(duì)以后的類(lèi)似廠房建設(shè)項(xiàng)目樹(shù)立標(biāo)桿作用，因此項(xiàng)目質(zhì)量要求過(guò)高。
“BIM應(yīng)用過(guò)程”
1、軟件選擇
在廠房機(jī)電設(shè)計(jì)方面，BIM小組考察了市面上的幾款主流機(jī)電BIM類(lèi)軟件，經(jīng)過(guò)軟件功能與實(shí)際需求的對(duì)比，最終決定在歐特克公司的Revit及廣聯(lián)達(dá)軟件股份有限公司的MagiCAD for AutoCAD軟件之間進(jìn)行最后的比較（見(jiàn)表1），擇優(yōu)選其一。
Revit
MagiCAD for AutoCAD
產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)
自帶的機(jī)電設(shè)備族難以支持本項(xiàng)目的機(jī)電設(shè)計(jì)基本需求，自建族工作量大；且參數(shù)修改難度大，無(wú)法滿足種類(lèi)繁多的工業(yè)設(shè)備和各種規(guī)格管道配件需求。
擁有龐大的真實(shí)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，并配有靈活、開(kāi)放的，可自定義通用設(shè)備庫(kù)功能，支持三維空間漫游和精準(zhǔn)專(zhuān)業(yè)計(jì)算
機(jī)電專(zhuān)業(yè)計(jì)算
單一的計(jì)算方式，無(wú)法與常規(guī)設(shè)計(jì)方法相比較。
可編輯、自定義的多種機(jī)電專(zhuān)業(yè)計(jì)算、運(yùn)行狀態(tài)模擬功能
電氣設(shè)計(jì)功能
不完善的電氣專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)功能
靈活、實(shí)用、便捷的電氣設(shè)計(jì)功能（如橋架、電纜、燈具等設(shè)備的布置與編輯
人員投入
軟件操作較復(fù)雜，需要較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)，不能立即投入到項(xiàng)目應(yīng)用中。
軟件簡(jiǎn)單、明了，易于操作。一般通過(guò)3—4天的培訓(xùn)，可以應(yīng)用到項(xiàng)目設(shè)計(jì)中
表1 Revit與MagiCAD for AutoCAD對(duì)比
通過(guò)對(duì)以上功能的對(duì)比，選擇了廣聯(lián)達(dá)MagiCAD for AutoCAD作為機(jī)電專(zhuān)業(yè)BIM軟件，并建立BIM小組，主要從事BIM設(shè)計(jì)工作。隨后，廣聯(lián)達(dá)MagiCAD的軟件培訓(xùn)師對(duì)小組人員進(jìn)行了為期三天的專(zhuān)業(yè)MagiCAD軟件操作培訓(xùn)，考慮到將來(lái)涉及的項(xiàng)目對(duì)機(jī)電安裝、工藝設(shè)備等設(shè)計(jì)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(wèn)題，還需要進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的水力計(jì)算，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)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(xùn)師不僅對(duì)我們進(jìn)行了基礎(chǔ)建模和配合機(jī)電設(shè)計(jì)應(yīng)用的培訓(xùn)，更重要的是向我們介紹MagiCAD模型中豐富的機(jī)電設(shè)備管件信息，可以用來(lái)進(jìn)行設(shè)備選型、系統(tǒng)校核等深度應(yīng)用。這些高效和專(zhuān)業(yè)化的功能都可以幫助我們?cè)趯?lái)的BIM設(shè)計(jì)項(xiàng)目中提高工作效率。
2、項(xiàng)目應(yīng)用
1）三維建模
在項(xiàng)目前期，BIM小組采用MagiCAD進(jìn)行BIM三維設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)能夠做到直觀和高效（如圖1所示）。建模初期，按照?qǐng)D紙要求，依據(jù)專(zhuān)業(yè)分為暖通、電氣、給排水、熱機(jī)等小組，先進(jìn)行專(zhuān)業(yè)間的初步綜合，排定各專(zhuān)業(yè)的標(biāo)高范圍，然后利用MagiCAD分別進(jìn)行建模，最后用MagiCAD協(xié)同工作的方式將模型整合并進(jìn)行模型檢查。
圖1 MagiCAD模型
在三維建模過(guò)程中，由于行業(yè)不同，其相應(yīng)設(shè)備都有其自身特點(diǎn)，且其體量都比較大，普通的三維產(chǎn)品庫(kù)都缺乏此類(lèi)設(shè)備。MagiCAD軟件所包含的產(chǎn)品庫(kù)，其中擁有數(shù)百萬(wàn)種產(chǎn)品構(gòu)件。在該項(xiàng)目中，可通過(guò)在MagiCAD產(chǎn)品庫(kù)中搜索項(xiàng)目所需的產(chǎn)品，將其插入三維模型中，從而如實(shí)反映實(shí)際設(shè)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(shè)備布置，又能綜合考慮空間及設(shè)計(jì)要求。
2）碰撞檢測(cè)
碰撞檢測(cè)的順序一般為：在單專(zhuān)業(yè)內(nèi)進(jìn)行碰撞檢測(cè)，調(diào)整本專(zhuān)業(yè)內(nèi)的碰撞錯(cuò)誤；而后進(jìn)行機(jī)電綜合模型碰撞檢測(cè)，調(diào)整機(jī)電專(zhuān)業(yè)內(nèi)的碰撞問(wèn)題；最后是機(jī)電與建筑之間的碰撞檢測(cè)，解決機(jī)電與建筑結(jié)構(gòu)之間的碰撞問(wèn)題。在MagiCAD軟件中，可通過(guò)本圖內(nèi)部碰撞、外部參照碰撞和與AutoCAD實(shí)體碰撞的選項(xiàng)，一鍵獲得檢測(cè)報(bào)告（見(jiàn)圖2），而后可根據(jù)碰撞檢測(cè)結(jié)果對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合管線調(diào)整，并進(jìn)行人工審核，從而得到修改意見(jiàn)，極大的提升了BIM小組的模型質(zhì)量。
圖2 MagiCAD碰撞檢測(cè)報(bào)告
3）解決主要問(wèn)題
得到碰撞檢測(cè)結(jié)果后，便可得出碰撞檢測(cè)報(bào)告。BIM小組針對(duì)碰撞檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行小組討論、人工審核，得到匯總結(jié)果。由于模型中大小管道交叉，尤其是水專(zhuān)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(jié)果就是調(diào)整時(shí)沒(méi)有重點(diǎn)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(méi)有解決。MagiCAD的碰撞檢測(cè)提供了水系統(tǒng)管徑過(guò)濾的功能，可以借助該功能，對(duì)碰撞位置按重要性進(jìn)行分級(jí)，第一時(shí)間抓住主要矛盾，解決主要問(wèn)題。
4）系統(tǒng)調(diào)試
當(dāng)BIM小組完成綜合管線調(diào)整后，便可在該BIM模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，以校核模型中的設(shè)備是否能夠按照設(shè)計(jì)方案正常運(yùn)行。此時(shí)可通過(guò)MagiCAD中的計(jì)算功能，利用模型中的真實(shí)產(chǎn)品構(gòu)件，進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)行工況模擬，從而獲得準(zhǔn)確的設(shè)備工作狀態(tài)點(diǎn)（如閥門(mén)開(kāi)度等），從而進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)方案進(jìn)行優(yōu)化，在傳統(tǒng)深化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，達(dá)到綠色節(jié)能的效果。
“應(yīng)用成效”
在老港再生能源利用中心項(xiàng)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(dá)MagiCAD軟件的幫助下，我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中節(jié)約了9個(gè)月時(shí)間，并且通過(guò)對(duì)模型的深化設(shè)計(jì)，節(jié)約成本數(shù)百萬(wàn)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排、綠色環(huán)保的成效，響應(yīng)了國(guó)家號(hào)召，真正實(shí)現(xiàn)了老港再生能源利用中心的存在價(jià)值。
作者：張新勝/中國(guó)五洲工程設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司
