一、项目概况

    湖南建工集团安装公司120t/h汝南县生物质热电联产项目位于河南省驻马店市汝南县产业集聚区内，西城大道以东，清源路以西。项目一期投资4.3亿元，占地200亩。高温超高压生物质循环流化床锅炉采用五通道多重换热、屏过、外置空预器等多项业界先进技术，为目前国内压力等级最高的生物质锅炉；30MW高温超高压凝汽式生物质发电机组为美国GE公司最新的第四代RTG工业汽轮机产品，拥有全世界最先进的热电转换技术。

    二、项目重难点

    热电联产专业性强：工艺流程复杂，管网密集，主厂房内层高控制严格，其“机、锅、电、化、热”特有的工艺专业性很强。

    设计工艺独特复杂：专有工业设备繁多，管道复杂，设备安装运行通道安排困难，重要设备检修预留空间布局难度较大。

    项目实施节奏紧张：工艺设计复杂、精度要求高且可施工工期较短，为缓解工期压力，采用边设计边施工模式。

    管理过程协调复杂：涉及单体众多，专业协调较多，协同工作要求高。

    安装工作量巨大：现场锅炉安装量大、焊接量大、单体吊装重量大，交叉作业多，高空作业强度高，工期紧张，需要各作业面同时展开。

    三、项目BIM技术应用

    3.1锅炉性能优化

    将BIM精细化模型导入CFD软件，对锅炉炉膛内燃料燃烧进行仿真模拟，发现炉膛内燃料燃烧不充分，发电效率低。结合模型对锅炉工艺进行优化，调整炉膛内气体温度、压强、流速，使燃料燃烧更充分，锅炉效率由90.8%提高到92%。

    3.2深化设计

    因本项目设计图纸中，DN50及以下管道未做绘制，依靠作业人员经验施工，易导致现场安装错乱无序，应用BIM技术对主厂房、锅炉房、化水车间等单体进行深化设计，出具详细的平、剖面图纸辅助现场施工，导出管道明细表协助物资采购，提高安装速度约1/3，降低施工返工率约90%，最终厂房管路排布井然有序，避免了材料的浪费。

    3.3综合支吊架设计

    在管综优化完成后，应用BIM技术对管路复杂位置进行支吊架综合设计，并进行力学分析，出具计算书、使支吊架设计更合理。在保证强度的同时，节省了支架用料。

    3.4精细化设计

    提前参数化设计管路箭头，使模型直观体现管路系统，同时辅助管路标牌采购与选型。精细化建模端子箱排布图，指导电气安装施工，提高安装质量与效率。

    3.5工艺流程模拟

    为使电厂工艺流程更加清晰交底，基于Revit模型制作可视化工艺流程，制作电厂运行工艺流程。通过此动画使项目人员了解电厂运行工艺，辅助现场技术培训。同时可用于后期运行人员培训等。

    3.6人员紧急疏散模拟

    为了在电厂运行期间保证检修人员的生命安全，我们利用BIM模型对人员紧急疏散进行了模拟，软件自动计算人员逃离事故现场时间，对验证疏散通道的合理性起到了重要作用。

    3.7三维技术交底

    自然通风冷却塔是本项目的重点分部工程，通过BIM模型结合专项施工方案以三维技术交底真实再现施工过程，将个施工细节通过三维动画展现出来：

    1.提高了施工人员的工作效率，使工程施工变得更加简单，能有效的将施工技术通过三维模型传递给施工人员。

    2.能保证施工质量，在有了工程施工三维模型的帮助，能确保施工计划有序的执行，也可以避免一些危险事故发生。

    3.8BIM+点云扫描

    利用三维激光扫描和Autodeskrecap软件结合，使用“虚拟”的BIM模型与“真实”的点云模型对设计数据进行配准，检查现场与设计模型的偏差，形成质量验收报告，同时通过报告找出误差不符合规范要求的点并进行整改，有效提高施工质量，保证施工工期。

    3.9BIM+VR技术

    使用Revitlive工作流，将模型一键生成VR成果，通过BIM+VR人机交互，使体验者身临其境的体验施工的过程，最大程度模拟真实场景下的安全事故，以沉浸式的方式进行紧急疏散演练，切实提高现场人员安全意识和辨别危险源的能力，从而提高整个项目安全管理的水平。

    3.10三维e动交互平台

    依托Revit模型并基于微信扫一扫功能开发了拥有自主知识产权的三维e动交互平台，通过该平台可以实现模型一键拆分、工艺流程展示、信息查询等功能。大幅提升了施工图的读取效率与准确率，推动建筑图纸走向数字化。使BIM技术由办公室走到了施工现场，有力的推动了BIM技术的落地应用。

    3.11无人机辅助现场管理

    现场无人机的应用除了记录项目的施工进度外，还对高空危险作业面进行辅助安全检查，检查安全措施是否到位，并对冷却塔壁等难以到达的部位进行数字化施工质量检查，检查有无缺陷。无人机结合BIM技术在项目上的应用，可以实时获取施工现场实情况，通过对施工过程质量与安全管控，提高了现场的精细化管理水平。

    四、项目应用总结

    高精度模型搭建：通过搭建高精度全厂区模型，我们不仅实现了建筑的3D可视化效果，还实现了信息数据的高度集成，保证各参建方接收的信息一致，消除信息孤岛，提高了沟通效率，并助力于后期运维管理。

    深化设计：在设计阶段，通过模型发现352处图纸问题，通过设计优化、提前发现并解决冲突，减少现场变更，通过机务管道优化布置，节约材料、有效缩短项目建设工期，预计节约施工成本150万元，缩短工期10%。

    助力现场施工：在施工前期，通过模拟场地布置、冷却塔施工三维交底、吊装方案比选等，辅助现场专工优化施工方案，减少现场二次搬运，最大化的节省了人力物力财力，使施工过程更加合理、顺畅。

    管理模式创新：在施工过程中应用BIM5D、三维e动交互平台，实现了资料共享、总包对项目进度及成本的实时掌控、多方协同的质安保障体系的建设，实现了现场质量、安全零事故，提高了现场施工效率。形成BIM三位一体新模式，引入VR、二维码、三维激光扫描仪与BIM的有效结合，增加了视觉体验感，实现标准、流程、界面划分、出图、交付等一系列管理模式的创新。

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