CN110990914A - 基于bim技术的大型锅炉安装方法 - Google Patents
基于bim技术的大型锅炉安装方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110990914A CN110990914A CN201911128851.3A CN201911128851A CN110990914A CN 110990914 A CN110990914 A CN 110990914A CN 201911128851 A CN201911128851 A CN 201911128851A CN 110990914 A CN110990914 A CN 110990914A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- model
- construction
- boiler
- large boiler
- simulation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 149
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 79
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 12
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 21
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000009435 building construction Methods 0.000 description 3
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 3
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 235000002020 sage Nutrition 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 240000004282 Grewia occidentalis Species 0.000 description 1
- 238000012300 Sequence Analysis Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010425 computer drawing Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000012954 risk control Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
- G06Q10/06313—Resource planning in a project environment
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/08—Construction
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Economics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Marketing (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于BIM技术的大型锅炉安装方法。该基于BIM技术的大型锅炉安装方法包括以下步骤：根据用户需求和得到的基础模型进行结构专业以及机电专业BIM模型建模，得到大型锅炉的三维模型；对所述三维模型进行碰撞检测，生成碰撞检测报告，并根据所述碰撞检测报告对锅炉管线进行排布设计，并优化所述三维模型，得到所述大型锅炉的三维仿真模型；将所述大型锅炉的三维仿真模型导入到可视化仿真模拟软件中，根据锅炉实际安装顺序分别对各个阶段任务进行设置，进行安装工序和施工模拟，并对生成的管网模型进行试压充水模拟，确定安装顺序，根据所述安装顺序，完成大型锅炉的安装施工。该基于BIM技术的大型锅炉安装方法施工效率高且施工成本低。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉安装施工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于BIM技术的大型锅炉安装方法。
背景技术
建筑信息模型(Building Information Modeling，简称BIM)是建筑学、工程学及土木工程的新工具。BIM技术是Autodesk公司在2002年率先提出，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可，它可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。
BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象(如空间、运动行为)的状态信息。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。
传统的国内锅炉安装依旧是采用传统的安装技术即通过组织相关专业的技术人员(人员包括土建、设备安装、电气、热工、仪表等)进行图纸会审，编制各专业施工方案。由于各专业施工图纸相对独立，不能体现各专业在安装中的相互影响，往往在安装中发生碰撞，造成返工，另外各专业按各自的施工顺序安排施工，不利于相互协调，造成施工工期长，施工成本高。可见，找到一种新的满足施工需求的技术变得非常重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种施工效率高且施工成本低的基于BIM技术的大型锅炉安装方法。
本发明的实施例公开了一种基于BIM技术的大型锅炉安装方法，包括以下步骤：
根据用户需求和得到的基础模型进行结构专业以及机电专业BIM模型建模，得到大型锅炉的三维模型；
对所述三维模型进行碰撞检测，生成碰撞检测报告，并根据所述碰撞检测报告对锅炉管线进行排布设计，并优化所述三维模型，得到所述大型锅炉的三维仿真模型；
将所述大型锅炉的三维仿真模型导入到广联达软件中，并将模型数据与预算数据进行关联，得到所述大型锅炉安装的材料清单和工程量；
将所述大型锅炉的三维仿真模型导入到可视化仿真模拟软件中，根据锅炉实际安装顺序分别对各个阶段任务进行设置，进行安装工序和施工模拟，并对生成的管网模型进行试压充水模拟，确定安装顺序，根据所述安装顺序，完成大型锅炉的安装施工。
在其中一个实施例中，所述结构专业以及机电专业BIM模型建模步骤具体包括：将绘制的二维建筑图纸导入到Revit软件中，对地形、场地、道路进行平整，对建筑墙、柱、门、窗、屋顶以及锅炉基础建立模型；再通过Revit软件对锅炉、风管以及机房设备建立模型。
在其中一个实施例中，将所述大型锅炉的三维仿真模型导入到可视化仿真模拟软件中，生成管道焊口图；并导出管道单线图，显示系统管道的基本走向，以及在管道上需要预留管道附件的位置；根据管道单线图和管道焊口图进行管道安装和管道焊接。
在其中一个实施例中，根据所述碰撞检测报告对锅炉管线进行排布设计的具体步骤为：先布置大管径的管线，再布置小管径的管线，在垂直布置的各类管线中，由上到下依次为电气线槽、风管、水管；且保温管位于是不保温管的上方，高压管位于低压管的上方。
在其中一个实施例中，还包括根据施工所需的管道及管道附件参数建立管道库及管道附件库的步骤，所述管道库包括：不同管径管道的名称、材质、外径、内径、壁厚、重量和压力；所述管道附件库包括：弯头的材质、弯曲角度、外径、内径、重量和长度；阀门的型号、材质、长度、外径、内径、重量、压力和生产厂家。
在其中一个实施例中，所述碰撞检测报告包含碰撞冲突的名称、状态、类型、碰撞元素以及碰撞发生的位置；对所述三维仿真模型进行碰撞检测之前还包括设置碰撞检测规则的步骤。
在其中一个实施例中，所述大型锅炉的三维仿真模型的碰撞检测为零碰撞的模型。
在其中一个实施例中，所述碰撞检测的步骤包括是将所述三维模型导入到Autodesk-Navisworks软件中，分别对结构与管道硬碰撞、结构与风管硬碰撞、结构与设备硬碰撞、管道与管道间间隙、结构与结构重复项、建筑与结构重复项以及栏杆扶手与结构重复项进行检测。
在其中一个实施例中，所述可视化仿真模拟软件为Autodesk-Navisworks、Innovaya—Visual Estimating、广联达-BIM5D或Fluent流体模拟软件。
在其中一个实施例中，所述基础模型的文件格式为dwg格式。
本发明的有益效果：
本发明的实施例利用BIM技术对项目的关键点进行3D模拟，在前期可以进行碰撞检查，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性优化管线排布方案。施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量。其直观的反映了施工现场情况，减少了施工用地、保障了现场运输通道的畅通、方便了施工材料堆放和调度、有效避免二次搬运事故的发生，即降低了成本，还使得现场施工协调变的简单。利用BIM技术对可以减少施工中出现的变更，减少大量返工浪费情况。并对图纸设计错误进行修正，避免因此而导致的成本增加与工期延误所造成的经济损失，综合估测，可节约10％～20％的施工成本。
利用BIM技术制作可视化仿真，对施工重点及难点进行技术交底，生动形象的展示安装工序和施工细节，方便施工人员更深刻的理解技术要点，管理人员更精确的管控施工质量。对锅炉安装设计进行施工组织模拟，达到可视化进度模拟，为现场人员提供可演示锅炉安装方案，为施工现场人员提供模拟安装过程，避免施工工序交叉缩短施工工期，提高施工效率。而且通过虚拟动画技术呈现施工过程，让施工重点与难点部位可视化，可提前预见施工中可能存在的问题，从而确保工程质量。
因此，该基于BIM技术的大型锅炉安装方法施工效率高且施工成本低。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本发明一个实施例基于BIM技术的大型锅炉安装方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的实施例公开了一种基于BIM技术的大型锅炉安装方法，包括以下步骤：
S11：根据用户需求和得到的基础模型进行结构专业以及机电专业BIM模型建模，得到大型锅炉的三维模型。
BIM(Building Information Model)中文直译为建筑信息模型，它以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息；它作为一个共享的知识资源，可为整个工程项目从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。BIM技术可以从设计，出图到施工，都以符合人脑思维习惯的三维模型为依托，减少三维到二维再到三维转换的时间成本和信息传递错漏，在施工开始之前实现“预建造”，从而保证“无差错的施工”。利用BIM技术，可以从增加中标成功率，减少漏算错算，把控变更索赔等方面提高收入，从提高沟通效率，提升策划精度，减少返工和材料浪费，提高进度和风险的管控能力等方面降低成本，从而提高项目利润。
BIM技术的全面应用能够为施工项目带来10％左右的工程进度节省和60％的返工减少。施工阶段BIM技术应用，可获得10倍甚至更多的投资回报，提升50％项目协同能力，减轻管理人员工作强度，使质量安全管理能力得到显著加强的同时，提升项目成本管理风险控制能力。工程竣工BIM模型，为后期维修服务、业主方运维提供更大价值。
BIM技术作为一款集设计与管理于一体的应用型软件，其对工程项目的管理与组织模型有密切联系。业主作为项目的投资者极大的推动了BIM的应用与发展。BIM的相关管理工作有以下几方面：第一，对项目的内部组织模式进行确定，充分发挥BIM的管理优势，使组织管理信息化、专业化。第二，确定BIM管理过程中相应的行为规范以及标准，确保信息传递的畅通。第三，确定相关协作软件，构建BIM应用平台，解决多款软件的信息传递以及兼容问题。第四,大容量信息集成设备。BIM在大型项目的应用，往往信息数据量巨大，为满足工程需要，需要大容量信息集成设备平台。
在其中一个实施例中，所述结构专业以及机电专业BIM模型建模步骤具体包括：将绘制的二维建筑图纸导入到Revit软件中，对地形、场地、道路进行平整，对建筑墙、柱、门、窗、屋顶以及锅炉基础建立模型；再通过Revit软件对锅炉、风管以及机房设备建立模型。
Revit软件系列包括Revit Structure、Revit Architecture及Revit MEP。Revit是一款用于建筑信息模型的设计软件,有一个设计和建筑信息记录系统，支持建筑项目中所需要的设计、图纸和明细表。Revit信息模型可以将所有的专业图纸、2D视图、3D视图及明细表用同一基本建筑模型信息数据库表现出来。在对图纸视图、明细表等操作时Revit软件将收集有关建筑项目的数据信息，这些数据信息会在项目其他方面以另一种形式表现出来。Revit参数化修改引擎对任意位置上的修改进行同步，真正实现参数化模型。Revit系列软件还提供了可以二次开发的接口--Revit API，通过这个接口用户可以自行编程解决自己所遇到的软件功能问题，而且Revit用户可以使用API定义在Revit中运行的宏，宏功能可以通过Revit VSTA附加模块提供给Revit。
在应用Revit软件建模时，Revit族的制作开发是建模工作能否顺利完成的关键。族的创建包含建筑模型的真实信息，能够通过数字信息来仿真模拟建筑实体在各种外在条件下的真实数据，建筑模型的真实数据包括：建筑模型的尺寸、材质、物理特性、价格等一系列参数。BIM三维建模是依靠族来建立的，族的制作水平直接关系到建模的能力。族的制作首先要符合实际构件的各项参数以及物理特性的仿真度。数据仿真主要为几何尺寸仿真、外观仿真、物理特性仿真。族的开发过程中，将不同专业的相关信息参数赋予族，最大化体现族在工程仿真模拟中的价值。其次，Revit族应同时满足模型构件的量化管理以及建模完成后的清单算量、管线综合、施工模拟等需求。工程相关模型的建立要求构件具有可视化的特性，相关参数必须达到可视化的要求，这样建立的模型才符合设计思想，便于仿真模拟应用。
建筑专业主要利用Revit architecture进行模型的建立，模型建立过程中将AutodeskCAD的2D建筑图纸导入到Revit中，对地形、场地、道路等进行平整。对建筑墙、柱、门、窗、屋顶等进行绘制。
结构专业主要利用Revit structure进行模型建立，模型建立过程中将AutodeskCAD的2D结构图纸导入到Revit中。在Revit structure中对热源厂房建筑物的结构。
梁、结构板、结构柱、结构墙、楼梯、锅炉基础等建立模型。机电专业主要利用RevitMEP进行模型建立，模型建立过程中将Autodesk CAD的2D结构图纸导入到Revit中。在RevitMEP中对热源厂房内的供暖、卫生器具、机房设备、锅炉、风管等进行模型建立。
具体地，在建筑结构施工方面，结构专业负责本工程建筑专业BIM建模、模型应用，深化设计等工作，主要为提供完整的梁、柱、板等结构，墙、门窗、楼梯、屋顶等建筑信息广联达模型，以及主要的平面、立面、剖面视图和材料明细表，以及面视图三道尺寸标注，方便施工沟通。
在安装施工方面，机电专业负责本工程工艺管道、设备建立并运用BIM模型，管线综合深化设计，设备、管路的设计复核等工作，主要包括提供完整的管道、阀门及管道附件的Revit管网模型，变更工程量计量和主要的平面、立面、剖面视图，以及平面视图主要尺寸标注等。
在一个实施例中，所述基础模型的文件格式为dwg格式。
应用传统AotuCAD进行专业三维建模，系统流程为AoutCAD，底图处理和分析，搭建平台(MagiCAD)斗三维建模斗结构、设备、管道综合分析，优化建模。在底图处理中清理涂层需要清除非必要图元，严禁删除专业标注以及相关信息，保证电脑绘图程度能够按照外部参数正常运行。经过处理后，底图依照剖面知道防止，确定设备布局、层次以及相关顺序等，针对重要部分进行深化安装顺序分析，绘制局部详细打样。
S12：对所述三维模型进行碰撞检测，生成碰撞检测报告，并根据所述碰撞检测报告对锅炉管线进行排布设计，并优化所述三维模型，得到所述大型锅炉的三维仿真模型。
在一个实施例中，还包括根据施工所需的管道及管道附件参数建立管道库及管道附件库的步骤，所述管道库包括：不同管径管道的名称、材质、外径、内径、壁厚、重量和压力；所述管道附件库包括：弯头的材质、弯曲角度、外径、内径、重量和长度；阀门的型号、材质、长度、外径、内径、重量、压力和生产厂家。
在一个实施例中，所述碰撞检测报告包含碰撞冲突的名称、状态、类型、碰撞元素以及碰撞发生的位置；对所述三维仿真模型进行碰撞检测之前还包括设置碰撞检测规则的步骤。
在一个实施例中，所述大型锅炉的三维仿真模型的碰撞检测为零碰撞的模型。
在一个实施例中，所述碰撞检测的步骤包括是将所述三维模型导入到
Autodesk-Navisworks软件中，分别对结构与管道硬碰撞、结构与风管硬碰撞、结构与设备硬碰撞、管道与管道间间隙、结构与结构重复项、建筑与结构重复项以及栏杆扶手与结构重复项进行检测。
在一个实施例中，根据所述碰撞检测报告对锅炉管线进行排布设计的具体步骤为：先布置大管径的管线，再布置小管径的管线，在垂直布置的各类管线中，由上到下依次为电气线槽、风管、水管；且保温管位于是不保温管的上方，高压管位于低压管的上方。
S13：将所述大型锅炉的三维仿真模型导入到广联达软件中，并将模型数据与预算数据进行关联，得到所述大型锅炉安装的材料清单和工程量。
广联达图形算量软件绘制图纸与CAD图纸识图相结合，在图形算量软件算量时CAD图纸的导入会按照软件编制好的运算法则进行自动扣减，相关构件、图元也是自动识别，这首先就需要绘图人员将CAD图形信息设置完整，计算结果通过相关法则运算最终正确的得出。图形算量软件的操作步骤如下几点：第一步，对专业全部图纸进行熟悉，对工程内容有个整体的认识。第二步，建立新的项目工程文件，对图纸进行算量。第三步，计算汇总工程量，将工程量导入预算软件。第四步，算量数据备份并归档。
S14：将所述大型锅炉的三维仿真模型导入到可视化仿真模拟软件中，根据锅炉实际安装顺序分别对各个阶段任务进行设置，进行安装工序和施工模拟，并对生成的管网模型进行试压充水模拟，确定安装顺序，根据所述安装顺序，完成大型锅炉的安装施工。
在一个实施例中，将所述大型锅炉的三维仿真模型导入到可视化仿真模拟软件中，生成管道焊口图；并导出管道单线图，显示系统管道的基本走向，以及在管道上需要预留管道附件的位置；根据管道单线图和管道焊口图进行管道安装和管道焊接。
在一个实施例中，所述可视化仿真模拟软件为Autodesk-Navisworks、Innovaya—Visual Estimating、广联达-BIM5D或Fluent流体模拟软件。
Navisworks软件是英国Navisworks公司产品，它可以为建筑的设计、施工阶段为3D、建筑设计信息模型4D提供服务。该软件功能模块分别由Roamer、Presenter、Publisher、Freedom、Timeliner、Clash Detective、RVM Reader、Quantification组成。这些模块在功能上各有千秋，共同实现了展示3D模型、大型模型实时漫游、发布文件、碰撞检测、4D虚拟建造、施工管理、便于协同工作、工程算量等优点。
动画制作(Animator)的窗口设置左侧为动画集的管理，右侧为动画关键帧的位置。动画是由一个个关键帧组成，可以制作包括移动、旋转、剖面、相机等动画内容。冲突检测(Clash Detective)，冲突检测可以对场景中任意选择的图元之间进行。
自动检查，Navisworks可以对所选择的删选条件对冲突结果进行显示。4D虚拟施工(Timeliner)，Navisworks提供了Timeliner模块用于在场景中添加施工的时间限。在Timeliner的选项卡中可以分别对任务、数据源、配置、模拟等进行设置。在任务中我们可以自行设置任务的类型、名称信息，在数据源选项中可以对Microsoft Project MPX、Microsoft Project 2003-2007、Primavera Project Management 6-8等信息源进行导入。在配置中会对模拟时的不同的任务进行显示设置以及在模拟当中我们会来预览生成的模拟动画。在Timeliner任务设置中同时可以对任务类型进行设置，同时对计划开始、计划结束、实际计划开始、实际计划结束进行了设置。
工程算量(Quantification)，Navisworks从2014版本加入Quantification模块，这个模块主要用于工程量的计算。Navisworks利用BIM信息模块的相关信息可以利用Quantification模块对工程量进行提取并且统计工程量。Quantification是在工程实践中经常使用的功能，也是使用BIM工作的一大优势，因为我们可以就应用信息进行整合。利用Quantification进行工程算量首先应对资源目录(主要指不同做法、材料的不同强度)、项目目录(用来决定项目的分解方式)、工作薄进行设置。对BIM所建模型进行分类管理，并对其提取算量，得到对应的算量结果。完成算量后可以在后方使用导出的形式导出为Excel表格，对所进行的算量结果进行查看。Visual Estimating软件能够自动计算模型的毛面积与净面积的相应加减量并且直接导出工程量。自动算量功能可以为用户量身定做，并且导出的工程量可以保存成与各个软件相符合的应用格式。导出的工程量可以根据BIM的模型改动而实时更新，这就保证了数据的完整性、准确性；在项目工程准备前及施工过程中MCICE与Sage Timberline工程量协同造价软件以Microsoft Excel报告表格的形式给出总价。
Visual Estimating软件也可以定义零件装配组成，MCICE与Sage Timberline可以在装配组成上进行相关应用，然后根据BIM模型的尺寸、数量导入并应用装配组件，如在装修时的构配件的规格、数量，包括拉柳钉、面板材料、用于承载的主次龙骨等。VisualEstimating软件可以自动对同类型、同型号、同材质、同规格等进行归类计算，可以减少工作量并极大提高工作效率。
广联达-BIM5D是基于BIM施工过程管理的一款软件工具，可以通过BIM模型集成资源、进度、预算、施工组织等关键建筑施工信息，并且对施工过程进行可视模拟，为施工过程中所涉及的技术、生产、商务等环节提供准确而形象的进度、过程计量、物资消耗、成本核算等核心数据内容，能够有效提升决策及施工效率。广联达BIM5D建造过程动画展现方式真实生动，并且对BIM应用中的施工模拟进行了重新定义。广联达BIM5D可以让项目管理人员及建设方在施工前对项目建造过程中每个关键节点的施工现场布置、大型机械及措施布置方案等提前布置，同时还可以预测项目建造周期内所需的资金、材料、劳动力情况，对问题提前发现并及时优化。广联达BIM5D可将施工模拟应用于项目全过程，真正做到了前中后期指导、把控、校核，可实现项目的精细化管理。
具体地，4D施工模拟是将Revit全专业建筑信息模型导入到Navisworks，分别对各个阶段任务进行添加如名称、状态、计划开始、计划结束、实际开始、实际结束、任务类型、附着图元等进行设置，最后将已经制作好的动画与任务相关联进行施工的相关模拟。
在进行模拟施工之前已经对计划开始时间、计划结束时间、实际开始时间、实际结束时间进行设置。在模拟施工时根据施工进度模型的建立分为不同的颜色，如蓝色为提前进度安排施工、红色则为晚于进度安排施工，在施工模拟时，我们可以很直观的看出施工进度的进行情况，对后续施工进度安排、合理优化施工提供可行性参考。
具体地，BIM5D应用到项目工程中，首先将模型数据与广联达计价数据包导入BIM5D中。数据导入后将模型数据与预算数据进行关联，使得模型数据能够显示相应的工程量、单价、人工、工程所需费用等。Revit模型导入BIM5D；项目预算导入BIM5D；其次绘制项目工程流水段，项目工程流水段为后续模型挂接做好准备。项目流水段绘制完成后在施工模拟选项卡—---进度计划视口中导入project项目管理文件。项目管理文件导入后将各个流水段与进度计划挂接，从而进行5D施工模拟。BIM5D不仅可以对项目实体模型建造状况进行模拟，而且可以直观体现资金、物资、清单工程量、进度报量等信息。
此外，还通过采用BIM技术对大型锅炉安装过程中进度管控的步骤。
1)进度管控：
1、利用BIM技术的模型隐藏显示功能，在开工时将所有实体隐藏，随着施工进度的进行逐步取消隐藏。
2、在每个进度报表日保存该段时间内最终显示的模型，使工程形象进度直观可视。且可对下个时段的进度控制进行直观分析，以便整合资源，做好进度控制。
3、BIM软件还可以把进度过程生产动画，更加形象具体地展现施工进度。
具体实施例：
此项目应用于宁夏宝丰能源集团股份有限公司焦炭气化制60万吨/年烯烃项目动力站9#锅炉装置，本锅炉为高温高压燃煤汽包锅炉、П型布置、四角切圆燃烧方式，固态排渣、平衡通风、紧身封闭布置、两台三分仓回转式空预器、全钢架悬吊结构。锅炉最大连续蒸发量441t/h。
具体的安装步骤包括：1)对锅炉装置的基础模型进行结构专业以及机电专业BIM模型建模，得到该锅炉的三维模型；
2)对所述三维模型进行碰撞检测，生成碰撞检测报告，并根据所述碰撞检测报告对锅炉管线进行排布设计，并优化所述三维模型，得到所述大型锅炉的三维仿真模型；
3)将大型锅炉的三维仿真模型导入到广联达软件中，并将模型数据与预算数据进行关联，得到所述大型锅炉安装的材料清单和工程量；
4)将所述大型锅炉的三维仿真模型导入到可视化仿真模拟软件中，根据锅炉实际安装顺序分别对各个阶段任务进行设置，进行安装工序和施工模拟，并对生成的管网模型进行试压充水模拟，确定安装顺序，根据所述安装顺序，完成大型锅炉的安装施工。
利用BIM模型和虚拟显示技术对项目的关键点进行3D模拟，从而完成碰撞检查，并对图纸设计错误进行修正，避免因此而导致的成本增加与工期延误所造成的经济损失，综合估测，可节约10％～20％的施工成本。通过BIM三维场布技术的应用，直观的反映了施工现场情况，减少了施工用地、保障了现场运输通道的畅通、方便了施工材料堆放和调度、有效避免二次搬运事故的发生,即降低了成本，还使得现场施工协调变的简单。
本发明的有益效果：
本发明的实施例利用BIM技术对项目的关键点进行3D模拟，在前期可以进行碰撞检查，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性优化管线排布方案。施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量。其直观的反映了施工现场情况，减少了施工用地、保障了现场运输通道的畅通、方便了施工材料堆放和调度、有效避免二次搬运事故的发生，即降低了成本，还使得现场施工协调变的简单。利用BIM技术对可以减少施工中出现的变更，减少大量返工浪费情况。并对图纸设计错误进行修正，避免因此而导致的成本增加与工期延误所造成的经济损失，综合估测，可节约10％～20％的施工成本。
利用BIM技术制作可视化仿真，对施工重点及难点进行技术交底，生动形象的展示安装工序和施工细节，方便施工人员更深刻的理解技术要点，管理人员更精确的管控施工质量。对锅炉安装设计进行施工组织模拟，达到可视化进度模拟，为现场人员提供可演示锅炉安装方案，为施工现场人员提供模拟安装过程，避免施工工序交叉缩短施工工期，提高施工效率。BIM技术的应用有利于实现建筑业的成功转型，利用三维模型可以实现碰撞检索，在前期勘察设计阶段就能发现问题，有利于控制施工成本，此次BIM技术应用于动画模拟大型锅炉成套制作安装，将施工现场三维还原，通过虚拟动画技术呈现施工过程，让施工重点与难点部位可视化，可提前预见施工中可能存在的问题，从而确保工程质量。
通过BIM在造价管理方面，使工程造价管理更加严谨，利用BIM技术使得工程造价管理更加精准，得到数据更全面，使施工单位对成本控制更加有效。
故，该基于BIM技术的大型锅炉安装方法施工效率高且施工成本低。
此外，本发明还包括有益效果：
1)建筑模型的可视化：在建筑工程中应用BIM相关软件可以使建筑信息包括建筑设计、建筑的建造过程、建筑施工营运、建造成本控制等过程在三维视图平台上全部展现出来，这也是BIM技术应用到实际工程中最重要的特性。
2)建筑信息模型的可协调性：实际工程项目实施是一个复杂且庞大的协调过程，在全专业设计及施工时非常容易出现空间利用重复的现象，例如：管线与管线之间的碰撞包括直接硬碰撞以及间隙碰撞、管线与实体墙的硬碰撞以及间隙碰撞、管线与现浇筑梁的硬碰撞以及间隙碰撞、管道穿洞口预留等情况。通过BIM平台可以直观清晰的获得管线碰撞信息，在施工前将碰撞解决，减少了施工时的设计变更。
3)建筑信息模型的可模拟性：建筑信息模型的模拟性可分为三个不同的维度进行。第一种，三维模型画面模拟，包括建筑耗能率模拟、动态应急预案模拟、日照光谱以及热能梯度模拟。除此之外还有三维模型与施工进度结合的四维施工模拟，四维施工模拟与工程造价成本相挂接的五维工程模拟。建筑信息模型在工程模拟的应用为项目管理信息化提供了可能。
4)建筑信息模型的优化性:BIM的优化性主要体现在项目设计与施工中，其中建筑设计中BIM优化主要体现在设计的再深化。BIM对设计的深化包括设计方案的优化管理、设计内容的再查错与完善、设计内容的合理性分析等。BIM在项目施工中的优化主要涉及的是对项目施工过成的管理，利用BIM相关软件对建造过程进行四维以及五维的施工模拟，从模拟结果对施工进度、成本进行管控。
5)建筑信息模型的可出图性：BIM建筑信息模型是在三维基础上进行模型的建立，模型建立完成后可随意进行平面、立面、剖面的建立且方便快捷。BIM建筑信息模型的信息有关联性，当某一位置模型数据信息发生改变，其他平面的该模型也能随着相应变动，快捷不易出错。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种基于BIM技术的大型锅炉安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据用户需求和得到的基础模型进行结构专业以及机电专业BIM模型建模，得到大型锅炉的三维模型；
对所述三维模型进行碰撞检测，生成碰撞检测报告，并根据所述碰撞检测报告对锅炉管线进行排布设计，并优化所述三维模型，得到所述大型锅炉的三维仿真模型；
将所述大型锅炉的三维仿真模型导入到广联达软件中，并将模型数据与预算数据进行关联，得到所述大型锅炉安装的材料清单和工程量；
将所述大型锅炉的三维仿真模型导入到可视化仿真模拟软件中，根据锅炉实际安装顺序分别对各个阶段任务进行设置，进行安装工序和施工模拟，并对生成的管网模型进行试压充水模拟，确定安装顺序，根据所述安装顺序，完成大型锅炉的安装施工。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的大型锅炉安装方法，其特征在于，所述结构专业以及机电专业BIM模型建模步骤具体包括：将绘制的二维建筑图纸导入到Revit软件中，对地形、场地、道路进行调整，对建筑墙、柱、门、窗、屋顶以及锅炉基础建立模型；再通过Revit软件对锅炉、风管以及机房设备建立模型。
3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的大型锅炉安装方法，其特征在于，将所述大型锅炉的三维仿真模型导入到可视化仿真模拟软件中，生成管道焊口图；并导出管道单线图，显示系统管道的基本走向，以及在管道上需要预留管道附件的位置；根据管道单线图和管道焊口图进行管道安装和管道焊接。
4.根据权利要求1所述的基于BIM技术的大型锅炉安装方法，其特征在于，根据所述碰撞检测报告对锅炉管线进行排布设计的具体步骤为：先布置大管径的管线，再布置小管径的管线，在垂直布置的各类管线中，由上到下依次为电气线槽、风管、水管；且保温管位于是不保温管的上方，高压管位于低压管的上方。
5.根据权利要求1所述的基于BIM技术的大型锅炉安装方法，其特征在于，还包括根据施工所需的管道及管道附件参数建立管道库及管道附件库的步骤，所述管道库包括：不同管径管道的名称、材质、外径、内径、壁厚、重量和压力；所述管道附件库包括：弯头的材质、弯曲角度、外径、内径、重量和长度；阀门的型号、材质、长度、外径、内径、重量、压力和生产厂家。
6.根据权利要求1所述的基于BIM技术的大型锅炉安装方法，其特征在于，所述碰撞检测报告包含碰撞冲突的名称、状态、类型、碰撞元素以及碰撞发生的位置；对所述三维仿真模型进行碰撞检测之前还包括设置碰撞检测规则的步骤。
7.根据权利要求1所述的基于BIM技术的大型锅炉安装方法，其特征在于，所述大型锅炉的三维仿真模型的碰撞检测为零碰撞的模型。
8.根据权利要求1-7任一项所述的基于BIM技术的大型锅炉安装方法，其特征在于，所述碰撞检测的步骤包括是将所述三维模型导入到Autodesk-Navisworks软件中，分别对结构与管道硬碰撞、结构与风管硬碰撞、结构与设备硬碰撞、管道与管道间间隙、结构与结构重复项、建筑与结构重复项以及栏杆扶手与结构重复项进行检测。
9.根据权利要求1-7任一项所述的基于BIM技术的大型锅炉安装方法，其特征在于，所述可视化仿真模拟软件为Autodesk-Navisworks、Innovaya—Visual Estimating、广联达-BIM5D或Fluent流体模拟软件。
10.根据权利要求1-7任一项所述的基于BIM技术的大型锅炉安装方法，其特征在于，所述基础模型的文件格式为dwg格式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911128851.3A CN110990914A (zh) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | 基于bim技术的大型锅炉安装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911128851.3A CN110990914A (zh) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | 基于bim技术的大型锅炉安装方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110990914A true CN110990914A (zh) | 2020-04-10 |
Family
ID=70084997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911128851.3A Pending CN110990914A (zh) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | 基于bim技术的大型锅炉安装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110990914A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112163256A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-01 | 中铁七局集团有限公司 | 基于有限元分析与bim的模板支架模型的建立与分析方法 |
| CN112347572A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-02-09 | 广东念智节能科技有限公司 | 一种蒸汽系统的安装方法 |
| CN112632715A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-04-09 | 上海宝冶冶金工程有限公司 | 一种高炉炉壳的建模方法 |
| CN113283225A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-08-20 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种可定制模板的bim可视化碰撞检查报告的自动生成方法、装置、存储介质及设备 |
| CN113688483A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-11-23 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 高炉冷却壁仿真方法及装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0127941D0 (en) * | 2001-11-21 | 2002-01-16 | Prophet Control Systems Ltd | 3D virtual manufacturing process |
| CN106354933A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-25 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种基于bim技术的超大型炼钢余热锅炉管道试压方法 |
| CN106951637A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-07-14 | 中国电建集团河南工程公司 | 基于bim技术的中低压锅炉小管道二次设计施工方法 |
| CN107256318A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-10-17 | 中国电建集团河南工程公司 | 基于bim技术的锅炉小管道施工方法 |
| CN107657087A (zh) * | 2017-09-07 | 2018-02-02 | 中国建筑第六工程局有限公司 | 基于bim技术的管线综合布置方法 |
-
2019
- 2019-11-18 CN CN201911128851.3A patent/CN110990914A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0127941D0 (en) * | 2001-11-21 | 2002-01-16 | Prophet Control Systems Ltd | 3D virtual manufacturing process |
| CN106354933A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-25 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种基于bim技术的超大型炼钢余热锅炉管道试压方法 |
| CN106951637A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-07-14 | 中国电建集团河南工程公司 | 基于bim技术的中低压锅炉小管道二次设计施工方法 |
| CN107256318A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-10-17 | 中国电建集团河南工程公司 | 基于bim技术的锅炉小管道施工方法 |
| CN107657087A (zh) * | 2017-09-07 | 2018-02-02 | 中国建筑第六工程局有限公司 | 基于bim技术的管线综合布置方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 肖波: "BIM技术在电站锅炉安装工程中的研究与应用", 《科教导刊（电子版）》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112163256A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-01 | 中铁七局集团有限公司 | 基于有限元分析与bim的模板支架模型的建立与分析方法 |
| CN112163256B (zh) * | 2020-09-22 | 2023-06-23 | 中铁七局集团有限公司 | 基于有限元分析与bim的模板支架模型的建立与分析方法 |
| CN112347572A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-02-09 | 广东念智节能科技有限公司 | 一种蒸汽系统的安装方法 |
| CN112632715A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-04-09 | 上海宝冶冶金工程有限公司 | 一种高炉炉壳的建模方法 |
| CN113283225A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-08-20 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种可定制模板的bim可视化碰撞检查报告的自动生成方法、装置、存储介质及设备 |
| CN113688483A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-11-23 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 高炉冷却壁仿真方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110990914A (zh) | 基于bim技术的大型锅炉安装方法 | |
| WO2021128675A1 (zh) | 一种基于bim技术的地下连续墙施工方法 | |
| CN111143915A (zh) | 基于Tekla软件平台的钢结构模块化安装方法 | |
| Chen et al. | A framework for an automated and integrated project scheduling and management system | |
| CN109190252A (zh) | 一种基于r-n5dl-bim技术的施工方法 | |
| CN112163256B (zh) | 基于有限元分析与bim的模板支架模型的建立与分析方法 | |
| CN113360583A (zh) | 一种基于bim模型与监控影像对比的施工进度可视化方法 | |
| CN109583149A (zh) | 基于bim管理的超大盖体车辆段深化改造系统及其施工方法 | |
| CN113987659A (zh) | 一种基于bim技术的建筑设计方法 | |
| Jiang et al. | Semantic enrichment for BIM: Enabling technologies and applications | |
| Tretyakova et al. | Geometric modelling of building forms using BIM, VR, AR-technology | |
| Marzouk et al. | Applications of building information modeling in cost estimation of infrastructure bridges | |
| CN117952342A (zh) | 融合工序知识库与空间约束的施工方案生成方法及系统 | |
| CN112818562A (zh) | 铁路通信及信息系统的设计方法 | |
| Metkari et al. | Application of building information modeling tool for building project | |
| Inzerillo et al. | Exploring 4d and 5d Analysis in BIM Environment for Infrastructures: A Case Study | |
| CN116011157A (zh) | 一种基于Autodesk CAD及Revit二次开发的管线快速提取建模方法 | |
| Liu et al. | Research on virtual construction in the construction phase and its 4D LOD analysis | |
| Xiao et al. | Study on Construction Engineering Management Based on BIM from the perspective of big data | |
| CN115018458A (zh) | 一种基于bim技术的面向变电站工程施工计划优化方法 | |
| Joseph et al. | Application of Building Information Modeling for an Institutional Building | |
| Rakib et al. | Application of BIM based interoperability-A case study | |
| Li et al. | Smart City Construction Visual Simulation Application Based on Intelligent BIM Technology | |
| CN109948222A (zh) | 一种将建筑工程项目隐蔽信息显性化的方法 | |
| Yu | Characteristics and Application Analysis of Building Design Based on Parametric BIM |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200410 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |