淺談BIM技術(shù)在區(qū)域能源站全生命周期降本增效中的作用

孫一峰

摘要：在區(qū)域能源站全生命周期中，降本增效是普遍追求的目標(biāo)。而BIM技術(shù)的應(yīng)用對于此目標(biāo)的達(dá)成具有重要意義。本文旨在提出BIM 技術(shù)對實(shí)際項(xiàng)目降本增效所能起到的作用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);能源站全生命周期;降本增效;作用。

正文：

0、前言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，建筑工程行業(yè)也迎來了現(xiàn)代化。而BIM技術(shù)就是目前先進(jìn)技術(shù)的代表。無論是機(jī)電模塊化安裝、裝配式機(jī)房。還是可視化設(shè)計(jì)、數(shù)字孿生運(yùn)維。建筑信息化技術(shù)無不充當(dāng)著重要角色。為建筑工程降本增效起了重要作用。而在能源站項(xiàng)目中，BIM技術(shù)的作用尤為明顯。值得我們重視，并加以總結(jié)、利用。

1、BIM技術(shù)

既是建筑信息化模型（building information modeling）技術(shù)。通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息，例如三維幾何形狀信息、空間信息、建筑構(gòu)件的材料、重量、價(jià)格，施工進(jìn)度等等。進(jìn)入21世紀(jì)，BIM技術(shù)的研究和應(yīng)用得到了突破性發(fā)展;隨著計(jì)算機(jī)軟硬件水平的提升，國外的軟件和國內(nèi)的本土化軟件為我們行業(yè)從業(yè)人員實(shí)現(xiàn)建筑信息化提供了便利，引領(lǐng)第二次行業(yè)革命。

2、區(qū)域能源站全生命周期

區(qū)域能源站是為片區(qū)級用戶提供冷熱等能源供給的場所。在能源站中密集的設(shè)備、管線等無不需要設(shè)計(jì)者大費(fèi)周章，施工人員科學(xué)謀劃，運(yùn)營管理精益求精。區(qū)域能源站的全生命周期主要包括：設(shè)計(jì)階段、施工階段、運(yùn)維階段三個(gè)部分。

在設(shè)計(jì)階段，圖紙的完善度至關(guān)重要。設(shè)計(jì)技術(shù)方案的合理性直接決定日后運(yùn)維成本，而圖紙的準(zhǔn)確性和科學(xué)性則對施工成本有直接影響。在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師應(yīng)充分考慮項(xiàng)目技術(shù)合理性，對技術(shù)路線進(jìn)行優(yōu)化，保證運(yùn)維平穩(wěn)、安全、可靠、高效。在設(shè)備布置、管線綜合等問題上充分考慮施工實(shí)際需要，為施工創(chuàng)造良好的施工條件，保證設(shè)計(jì)意圖的傳達(dá)。所以，一個(gè)好的設(shè)計(jì)方案是區(qū)域能源站降本增效的先決條件。

在施工階段，施工質(zhì)量直接決定區(qū)域能源站的成功與否，保證后期生產(chǎn)階段的正常運(yùn)行。施工單位需能夠科學(xué)規(guī)劃，對設(shè)計(jì)意圖充分領(lǐng)會，并根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行合理優(yōu)化。并且，要能夠把建設(shè)期的設(shè)備資料、安裝時(shí)間、位置等傳遞給后期運(yùn)維單位。

在運(yùn)維階段，首先運(yùn)維單位要對項(xiàng)目有充分的了解，接收設(shè)計(jì)院及施工單位的項(xiàng)目材料，認(rèn)真分析。在運(yùn)維時(shí)充分了解系統(tǒng)，利用專業(yè)知識使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。搭建起智慧能源管理平臺。利用信息化技術(shù)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)智慧運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)供熱（冷）業(yè)務(wù)領(lǐng)域的生產(chǎn)監(jiān)控、應(yīng)急指揮、生產(chǎn)安全、調(diào)度運(yùn)行、客戶服務(wù)一體化管理。

3、BIM技術(shù)助力“降本增效”

3.1、設(shè)計(jì)階段

通過信息化技術(shù)手段的應(yīng)用，使空間三維復(fù)雜形態(tài)的表達(dá)得以實(shí)現(xiàn)。使原本難以直觀呈現(xiàn)的空間關(guān)系能夠清楚地傳遞給施工單位。在設(shè)計(jì)過程中三維模型的構(gòu)建，能夠倒逼設(shè)計(jì)者對設(shè)計(jì)投入更多精力。因?yàn)槿S模型會暴露出更多的設(shè)計(jì)問題，進(jìn)而使設(shè)計(jì)更加完善。因此能夠?yàn)槭┕挝粋鬟f更多關(guān)于構(gòu)件和設(shè)備空間關(guān)系的信息和構(gòu)件設(shè)備本身的資料數(shù)據(jù)。

同時(shí)，不同專業(yè)間的交流也變得更加便捷。建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖、電等專業(yè)分別基于各自的專業(yè)范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)院模式下，只有通過定期合圖，校審會等方式才能實(shí)現(xiàn)有效溝通。如果通過BIM技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)間的即時(shí)互聯(lián)。不僅在空間利用上能夠彼此協(xié)調(diào)，在負(fù)荷計(jì)算、結(jié)構(gòu)荷載等信息的傳遞中也能起到重要作用。

在此階段，BIM技術(shù)的虛擬功能，可以很好的讓設(shè)計(jì)問題提早暴露出來，并在設(shè)計(jì)過程中加以解決。并且，由于在模型中的信息全面，我們可以方便的將建立好的模型導(dǎo)入其他分析軟件。如：Designbuilder、OpenStudio、Simergy等。

3.2、施工階段

施工階段BIM技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯。一個(gè)好的BIM模型可以讓施工階段事半功倍。在施工前，施工單位可以通過對模型進(jìn)行分析，進(jìn)行“虛擬建造”。這樣，既可以在前期發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題、建造難點(diǎn)，也可以借此對施工順序，物料準(zhǔn)備、運(yùn)輸?shù)冗M(jìn)行安排。達(dá)到節(jié)約時(shí)間成本和資金成本的目的。在施工中可以利用BIM模型制作視頻，方便將施工方式傳達(dá)給班組。在完工時(shí)，提供完整的竣工模型。保證施工信息完整傳遞。

對于區(qū)域能源站這種管線復(fù)雜、設(shè)備多、建造難度大的項(xiàng)目，成本和時(shí)間一直是施工過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。而BIM技術(shù)在以下幾個(gè)方面具有優(yōu)勢：

（1） 成本控制

工程造價(jià)長期存在超估、超概、超預(yù)的現(xiàn)象。利用BIM技術(shù)可以更好地控制成本，增加投資效益和管理力度。自動生成材料清單，并隨設(shè)計(jì)變化實(shí)時(shí)更新，實(shí)現(xiàn)成本動態(tài)控制。為后期的信息查詢和資料的調(diào)取提供便利。通過模型量統(tǒng)計(jì)和工程量統(tǒng)計(jì)，將模型直接導(dǎo)入算量軟件中進(jìn)行工程量計(jì)算，省去算量軟件中的建模工作，同時(shí)實(shí)現(xiàn)工程量統(tǒng)計(jì)。

（2） 施工管理

大型區(qū)域能源站項(xiàng)目施工的參與方眾多，尤其是施工環(huán)節(jié)的諸多承包商何時(shí)何處進(jìn)入工作面需要有精確完善的計(jì)劃安排，這樣才能保證工期進(jìn)度。BIM技術(shù)以模型為基礎(chǔ)，利用信息化的大數(shù)據(jù)處理能力完成信息化管理，提高管理效率，提升質(zhì)量。通過5D施工模擬，將工程提前搭建，發(fā)現(xiàn)問題。減少窩工返工。將造價(jià)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查看造價(jià)信息與工程量，進(jìn)而指導(dǎo)材料計(jì)劃和勞動力配置計(jì)劃。利用三維模型，還可以對施工中難以交底的復(fù)雜部位進(jìn)行拆分，直觀展示，并進(jìn)行工序模擬，做成動畫，更易懂，配合管理平臺移動端的使用，方便隨時(shí)查看。

（3）信息化與工業(yè)化

BIM技術(shù)還在引領(lǐng)建筑行業(yè)走向工業(yè)化、自動化、產(chǎn)業(yè)化。對于預(yù)制構(gòu)件，BIM能提高設(shè)計(jì)生產(chǎn)效率，利用數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋憬菪?，與生產(chǎn)機(jī)器直接對接，很容易實(shí)現(xiàn)建筑部件的自動化生產(chǎn)和組裝，目前已有智能建筑機(jī)器人投運(yùn)，通過激光定位和即時(shí)通訊技術(shù)，讀取高精度設(shè)計(jì)模型信息，自動化機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)鋪裝、切割等一系列操作。同時(shí)，3D打印技術(shù)也伴隨著更高的模型精度利用在建筑行業(yè)里。相信在不久的將來，利用BIM模型進(jìn)行構(gòu)件預(yù)制，現(xiàn)場快速拼裝的裝配式能源站將成為主流。

3.3、運(yùn)維階段

隨著技術(shù)的發(fā)展，BIM在后期運(yùn)維中的作用越來越明顯。通過信息化技術(shù)結(jié)合企業(yè)管理，幫助企業(yè)優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、減少浪費(fèi)、提高效率、降低成本、提升利潤。建立完善的分析管理工具，進(jìn)一步提高資源利用率。提升管理水平、增進(jìn)企業(yè)效益，帶來真正的利益。

在區(qū)域能源站中，結(jié)合能源管理平臺，利用數(shù)字孿生的方式，滿足供熱、燃?xì)鈽I(yè)務(wù)的生產(chǎn)、運(yùn)行、調(diào)度、運(yùn)營、服務(wù)等內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)熱力設(shè)施的集中監(jiān)控，對熱網(wǎng)的熱力、水力運(yùn)行工況進(jìn)行檢測與分析，為熱網(wǎng)提供運(yùn)行決策和改善設(shè)計(jì)的依據(jù);構(gòu)建統(tǒng)一的企業(yè)客戶服務(wù)中臺，對外提供計(jì)量、咨詢、報(bào)裝等供能服務(wù)，構(gòu)建具備“多元融合體、數(shù)字孿生體、全景智慧體”的三體合一的智慧能源運(yùn)營平臺。為運(yùn)營管理提供決策支撐，提供便捷、可靠、安全、智慧的能源服務(wù)。

4、結(jié)束語

目前，BIM技術(shù)應(yīng)用越來越廣。而區(qū)域能源站由于其項(xiàng)目特點(diǎn)，更加適合此技術(shù)的推廣利用，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的降本增效。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)助力。

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