數(shù)字化電廠BIM技術(shù)規(guī)劃設計建設運營17

1、客戶:中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司（簡稱中航規(guī)劃）是中國航空工業(yè)集團公司的直屬業(yè)務板塊和全資子公司。作為中航工業(yè)集團在固定資產(chǎn)投資領(lǐng)域的主力軍和我國勘察設計行業(yè)的排頭兵，公司始終堅持“航空報國、強軍富民”的宗旨，為我國國防科技工業(yè)和國民經(jīng)濟建設做出了重要貢獻，目前正加速由單純的工程設計研究院向工程領(lǐng)域價值集成商的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。公司擁有高高水平的的專業(yè)人人才隊伍伍，是全全國首家家獲得建建設部頒頒發(fā)的工工程設計計綜合資資質(zhì)甲級級單位，擁擁有工程程咨詢、工工程招標標代理、工工程造價價咨詢、建建筑項目目環(huán)境影影響評價價、施工工總包等等甲級資資格，首首批獲得得對外經(jīng)經(jīng)營權(quán)

2、，享享有對外外承包權(quán)權(quán)，已經(jīng)經(jīng)形成從從前瞻性性高端咨咨詢、工工程項目目專題咨咨詢、勘勘察設計計、工程程設計、工工程總承承包、設設備總承承包到中中后期評評估一條條完整的的產(chǎn)業(yè)鏈鏈。公司現(xiàn)有從從業(yè)人員員40000余人人，其中中國家勘勘察設計計大師88人，享享受政府府特殊津津貼、突突出貢獻獻專家770多人人，具有有高級技技術(shù)職稱稱及國家家注冊執(zhí)執(zhí)業(yè)資格格人員113000余人，專專業(yè)設置置齊備。公公司持續(xù)續(xù)開展行行業(yè)前沿沿新技術(shù)術(shù)的研究究，參與與編制建建筑工程程行業(yè)標標準1000余項項。曾獲獲全國十十大科技技進步獎獎、國家家科技進進步特等等獎、全全國優(yōu)秀秀工程設設計特獎獎、中國國土木工工程詹天天佑大獎

3、獎等國家家級獎項項1233余項，省省部級獎獎項6993余項項。具備備碩士學學位授予予點和博博士后流流動站。公司是一家家全價值值鏈綜合合服務商商，公司司依托于于BIMM技術(shù)，實實現(xiàn)建筑筑設計領(lǐng)領(lǐng)域的信信息化研研發(fā)及實實踐，提提升中航航規(guī)劃的的信息化化建設水水平及應應用效果果，量身身打造行行業(yè)的信信息化解解決方案案。案例：阿蘇衛(wèi)循環(huán)環(huán)經(jīng)濟園園相關(guān)軟件及及解決方方案：Autoddeskk BDDS 220166Autoddeskk Eccoteect客戶證言：垃圾焚燒已已經(jīng)進入入藍色焚焚燒3.0時代代，具體體而言就就是服務務標準的創(chuàng)新、協(xié)協(xié)同、綠綠色、開開放、共共享。數(shù)數(shù)字化電電廠要求求采用BBIM

4、技技術(shù)貫穿穿垃圾焚焚燒電廠廠的規(guī)劃劃、設計計、建設設、運營營全過程程，在垃垃圾焚燒燒發(fā)電領(lǐng)領(lǐng)域急速速擴張的的同時，垃垃圾焚燒燒數(shù)字化化電廠能夠夠讓垃圾圾焚燒更更環(huán)保、效效益更高高、信息息更加透透明，化化解鄰避避等行業(yè)業(yè)困境，為公眾所接受，最終實現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。阿蘇衛(wèi)循環(huán)環(huán)經(jīng)濟園園借助BBIM技技術(shù)，對對電廠進進行數(shù)字字化建設設、數(shù)字字化控制制和數(shù)字字化管理理，最終終實現(xiàn)實現(xiàn)現(xiàn)電廠運運維管控控真正意意義上的的信息化化、智能能化，最最大限度度達到電電廠的安安全、高高效、環(huán)環(huán)保運行行狀態(tài)。中國航航空規(guī)劃劃設計研研究總院院有限公公司 市政工工程設計計研究院院 趙曉東東案例正文：數(shù)字化技術(shù)術(shù)助力藍藍

5、色焚燒燒阿蘇衛(wèi)循環(huán)環(huán)經(jīng)濟園園領(lǐng)跑國國內(nèi)垃圾圾焚燒數(shù)數(shù)字化電電廠一、項目概概況阿蘇衛(wèi)循環(huán)環(huán)經(jīng)濟園園規(guī)劃廠廠址位于于北六環(huán)環(huán)南側(cè)，百百善鎮(zhèn)和和小湯山山鎮(zhèn)交界界處（天天安門正正北299公里）。西西側(cè)為沙沙河機場場拖機道道，東側(cè)側(cè)毗鄰崔崔阿路，南南至現(xiàn)有有填埋場場場界延延長線。本項目是國內(nèi)第一家真正意義上的垃圾焚燒數(shù)字化電廠，項目建成后是北京市北部地區(qū)標志性建筑，也是北京市循環(huán)經(jīng)濟的科研和宣教展示平臺。圖1：阿蘇蘇衛(wèi)循環(huán)環(huán)經(jīng)濟園園效果圖圖（效果果圖備選選圖片見見文件夾夾）項目總投資資17億，總總征地面面積約1136公公頃，總總建筑面面積6446133，日日處理垃垃圾30000tt，包括括原生垃垃圾、陳

6、腐垃垃圾以及及堆肥殘殘渣。表1：工程程概況表表工程概況電廠面積建設用地面面積總建筑面積積建、構(gòu)筑物物占地面面積889411m2646133m2397500m2工程內(nèi)容焚燒系統(tǒng)750t/d44臺機械械爐排焚焚燒爐，日日處理能能力30000tt發(fā)電系統(tǒng)30MW2臺抽抽汽凝汽汽式汽輪輪發(fā)電機機組尾氣處理系系統(tǒng)（SNCRR）脫硝硝+半干法法脫酸干法脫脫酸+活性炭炭噴射吸吸附布布袋除塵塵器SSCR煙煙氣凈化化組合工工藝系統(tǒng)統(tǒng)，同時時配置先先進、成成熟的全全廠自動動控制系系統(tǒng)和煙煙氣排放放在線監(jiān)監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)。凝汽系統(tǒng)空冷+蒸發(fā)發(fā)冷復合合冷卻總投資17億年運行時間間80000h定員人數(shù)管理技術(shù)人人員199人，

7、生生產(chǎn)人員員1199人，其其他人員員13人，總總計1551人阿蘇衛(wèi)循環(huán)環(huán)經(jīng)濟園園規(guī)劃為為包括陳陳腐垃圾圾篩分、堆堆肥、焚焚燒、殘殘渣填埋埋等多種種垃圾處處理方式式的綜合合園區(qū)，將將多種垃垃圾處理理工藝有有機結(jié)合合，實現(xiàn)現(xiàn)園區(qū)的的物料及及能量循循環(huán)。其其中，垃圾焚焚燒電廠廠為園區(qū)區(qū)核心子子項。二、項目難難點本項目設計計難點在在于：11）工藝藝流程復復雜，垃垃圾焚燒燒是循環(huán)環(huán)經(jīng)濟園園區(qū)的核核心子項項，需要要考慮與與其它子子項的物物料、能能量循環(huán)環(huán)；2）環(huán)保保要求高高，煙氣氣排放部部分指標標高于歐歐盟標準準，污水水零排放放；3）建設設標準高高，建成成后是北京京市北部部地區(qū)標標志性建建筑，成成為垃圾圾

8、處理、循循環(huán)經(jīng)濟濟的科研研、教育育、宣傳傳展示平平臺；44）運維要要求高，需需要建成成智能化化、信息息化的數(shù)數(shù)字化垃垃圾焚燒燒發(fā)電廠廠。為解決上述述難點，本本次項目目中使用用的BIIM技術(shù)術(shù)最顯著著的特點點，是以以“數(shù)據(jù)據(jù)為中心心”，區(qū)區(qū)別傳統(tǒng)統(tǒng)“圖形形為中心心”的BBIM技技術(shù)，確確保了BBIM模模型和數(shù)數(shù)據(jù)的一一致性。圖2：以數(shù)數(shù)據(jù)為中中心的BIMM技術(shù)三、BIMM實施計計劃本項目BIIM技術(shù)術(shù)路線采采用一體體化的項項目集成成管理，數(shù)字化、信息化貫穿項目的設計、采購、施工、移交、運維全過程。項目基于統(tǒng)一的管理平臺，實現(xiàn)全專業(yè)、全過程的協(xié)同工作。本項目編制BIM實施大綱及KKS編碼規(guī)則，以滿

9、足后續(xù)運維管理階段的需求。本項目BIIM實施施核心：模型為為根，數(shù)數(shù)據(jù)為本本；信息息流通，平平臺協(xié)同同。本項目BIIM實施施目標：全過程程信息管管理，最最終實現(xiàn)現(xiàn)數(shù)字化化運維。圖3：阿蘇蘇衛(wèi)項目目BIMM技術(shù)路線線本項目的BBIM實實施大綱綱，包含含BIMM實施總總則、BBIM實實施技術(shù)術(shù)規(guī)格、BIM模型深度、交付標準、數(shù)字化移交要求、對業(yè)主進行的技術(shù)培訓服務等。實施大綱范圍涵蓋工程項目的建設期和運維期。在建設期需需要根據(jù)據(jù)技術(shù)要要求和工工程進度度需求，建建立和完完善KKKS編碼碼體系，并并創(chuàng)建二二/三維信信息化模模型，輔輔助業(yè)主主完成整整個建設設過程，最最終通過過三維數(shù)數(shù)字化焚焚燒廠信信息管

10、理理平臺向向業(yè)主移移交全部部的數(shù)據(jù)據(jù)/模型和和過程文文檔。KKKS編編碼采用用需要依依據(jù)KKKS編碼碼規(guī)范創(chuàng)創(chuàng)建二/三維信信息化模模型，而而不是簡簡單建立立數(shù)字化化焚燒廠廠的外形形尺寸；KKSS編碼需需要涵蓋蓋土建建建筑、結(jié)結(jié)構(gòu)、熱熱機、化化學、鍋鍋爐、給給排水、電電纜橋架架、通風風、各專專業(yè)設備備/設施及及設備/設施的的可更換換部件以以及門禁禁、監(jiān)控控等；KKKS編編碼應滿滿足后續(xù)續(xù)運維管管理階段段需求。在運維期需需要配合合業(yè)主完完成運維維平臺與與已有其其他系統(tǒng)統(tǒng)的集成成，實現(xiàn)現(xiàn)完整的的工程項項目建設設期和運運維期信信息的集集成化管管理，逐逐步完善善焚燒廠廠運維管管理的信信息門戶戶，實現(xiàn)現(xiàn)焚

11、燒廠廠信息的的完整性性管理。四、基于BBIM的的數(shù)字化化應用（一）室外外風環(huán)境境模擬本項目不僅僅是固體體廢棄物物的綜合合處理園園區(qū)，也也是重大大的環(huán)保保工程。項項目園區(qū)區(qū)設有宣宣教中心心，并設設置宣傳傳參觀專專用通道道，向全全社會開開放。為為了保證證良好的的環(huán)保效效果，項項目團隊隊應用軟軟件進行行了室外外風環(huán)境境模擬分分析實驗驗，意在在降低污污染物對對周邊環(huán)環(huán)境造成成的影響響。室外外風環(huán)境境模擬主主要包括括冬夏季季室外無無污染物物情況下下風環(huán)境境模擬和和冬夏季季煙囪排排出污染染氣體情情況下風風環(huán)境模模擬。室外風條件件參考中中國建筑筑熱環(huán)境境分析專專用氣象象數(shù)據(jù)集集，具具體數(shù)據(jù)據(jù)如下：冬季：室外

12、最多風風向：NNNW冬季室室外平均均風速：2.77m/ss冬季室室外平均均溫度：-5夏季：室外最多風風向：SSE夏季室室外平均均風速：2.22m/ss夏季室室外平均均溫度：29.1污染物參數(shù)數(shù)來自本本項目焚焚燒爐廢廢氣污染染物排放放情況，污污染物中中NOX占比最最大，因因此室外外風環(huán)境境模擬以以NOX做為代代表污染染物；排排氣溫度度1900；每每臺焚燒燒爐產(chǎn)生生的煙氣氣量為11650000NNm/hh，4臺爐合合計煙氣氣量為66600000NNm/hh。具體如如下表。圖4：阿蘇蘇衛(wèi)煙氣氣量室外風環(huán)境境分析采采用非結(jié)結(jié)構(gòu)化多多面體網(wǎng)網(wǎng)格對模模型進行行網(wǎng)格劃劃分，地地面采用用棱柱體體網(wǎng)格，對對于除

13、建建筑物外外的其他他區(qū)域，網(wǎng)網(wǎng)格最小小尺寸為為10mm，對建建筑物進進行局部部網(wǎng)格細細分，最最小尺寸寸為1mm，網(wǎng)格格總數(shù)為為16772800。室外外風環(huán)境境采用綠綠色建筑筑評價標標準GGB5003788T-220144作為評判判標準，具具體為：1）在冬季季典型風風速和風風向條件件下，建建筑物周周圍人行行區(qū)風速速小于55m/ss；除迎迎風第一一排建筑筑外，建建筑迎風風面與背背風面表表面風壓壓差不大大于5PPa；2）過渡渡季、夏夏季典型型風速和和風向條條件下，場場地內(nèi)人人活動區(qū)區(qū)不出現(xiàn)現(xiàn)渦旋或或無風區(qū)區(qū)；500%以上上可開啟啟外窗室室內(nèi)外表表面的風風壓差大大于0.5Paa。圖5：阿蘇蘇衛(wèi)室外外風

14、環(huán)境境分析模模型網(wǎng)格格劃分通過Auttodeesk Ecootecct軟件件，項目目團隊針對對分析結(jié)結(jié)果調(diào)整整設計方方案，將將污染物物的影響響降到最最低，使使項目真真正符合合綠色環(huán)環(huán)保的主主題。圖6：夏季季 速度流流線圖上圖顯示為為速度云云線圖，結(jié)結(jié)果顯示示建筑物物周圍風風速分布布均勻，沒沒有明顯顯的渦流流以及風風速過高高區(qū)域。圖7：冬季季1.55m高處處風速分分布云圖圖上圖顯示為為1.55m高度度截面的的風速云云圖，結(jié)結(jié)果顯示示建筑物物周圍人人行區(qū)風風速小于于5m/s，滿滿足要求求。（二）電廠廠數(shù)字化化設計項目采用統(tǒng)統(tǒng)一的BBIM設設計平臺臺，實現(xiàn)現(xiàn)基于數(shù)數(shù)據(jù)的協(xié)協(xié)同設計計。土建建專業(yè)通通過

15、應用用BIMM技術(shù)創(chuàng)創(chuàng)建了主主廠房、卸料間間、垃圾圾儲存間間、焚燒燒間、主主控樓、煙煙囪等土土建及鋼鋼結(jié)構(gòu)設計計，并完完成鋼結(jié)結(jié)構(gòu)節(jié)點點、樁基基礎及樁樁承臺的的精細化化設計。工藝專專業(yè)完成成了垃圾圾焚燒廠廠 管道與與設備模模型的三三維設計計，實現(xiàn)現(xiàn)了高標標準、精精細化的的參數(shù)化化設計，具具體包括括：焚燒燒爐、余余熱鍋爐爐、SDDA脫硫硫塔、布布袋除塵塵器、SCRR脫硝塔塔、除渣渣機、一一次風機機、二次次風機、煙煙氣再循循環(huán)風機機、汽輪輪發(fā)電機機、鍋爐爐一次風風管道、主主蒸汽管管道等三三維模塊塊的設計計。給排排水專業(yè)業(yè)完成了了焚燒廠廠房、汽汽機廠房房、主控控樓及辦辦公樓的的焚燒廠廠房給排排水管道

16、道設計，解解決了用用水房間間內(nèi)綜合合管路復復雜、系系統(tǒng)多樣樣、標高高變化頻頻繁等問問題。電電氣專業(yè)業(yè)完成了了橋架設設計及三三維電纜纜敷設工工作，采采用三維維電纜敷敷設軟件件通過讀讀取電纜纜清冊的的邏輯信信息，結(jié)結(jié)合三維維設備布布置及路路徑，自自動進行行電纜優(yōu)優(yōu)化敷設設、精確確統(tǒng)計電電纜長度度，從根根本上杜杜絕了人人為失誤誤，保證證了設計計質(zhì)量，設設計速度度提高880%以以上。暖暖通專業(yè)業(yè)完成了了焚燒廠廠房、汽汽機廠房房以及主控控樓的采采暖和通通風設計計。由于于設計構(gòu)構(gòu)件包含含較多的的非標構(gòu)構(gòu)件，需需要在Auttodeesk Revvit中中建立完完整的項項目族庫，例如：非標管管道庫、非非標結(jié)構(gòu)

17、構(gòu)庫、非非標橋架架庫等。項項目多專專業(yè)三維維碰撞檢檢查使用用全專業(yè)業(yè)自動碰碰撞檢查查工具，實實現(xiàn)軟碰碰撞和硬硬碰撞的的檢查，并并自動生生成碰撞撞報告。圖8：項目目模型截圖圖圖9：項目目模型截圖圖圖10：項項目模型型截圖圖11：項項目模型型截圖圖12：項項目鋼結(jié)結(jié)構(gòu)節(jié)點點圖圖13：焚焚燒爐設設備模型型圖14：風風機模型型圖15：非非標族庫庫（三）工藝藝流程仿仿真模擬擬為給參觀者者提供更更加形象象的學習習、體驗驗過程，鼓鼓勵社會會關(guān)注環(huán)環(huán)保、關(guān)關(guān)注循環(huán)環(huán)科技，本本項目應應用虛擬擬現(xiàn)實技技術(shù)，形形象生動動地展示示了垃圾圾無害化化處理的的工藝流流程。本本項目選選用4臺750tt/d的的機械式式爐排焚燒

18、爐及及2臺30MMW抽汽汽凝汽式式汽輪發(fā)發(fā)電機組組。垃圾圾用密閉閉垃圾車運運輸，經(jīng)經(jīng)由卸料料大廳卸卸至垃圾圾儲池，垃垃圾滲瀝瀝液經(jīng)收收集池去去往滲瀝瀝液處理理系統(tǒng)，經(jīng)處理理后達標標回用。垃圾由抓斗抓取投放至焚燒爐，垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過SNCR系統(tǒng)進行脫硝，半干式脫酸塔進行半干法脫酸，接著去往袋式除塵器進行除塵，再進入SCR脫硝塔進行脫硝，并輔以活性炭和干性脫酸藥劑噴射系統(tǒng)，經(jīng)過凈化達標后進行排放。高溫煙氣的熱能經(jīng)余熱鍋爐回收產(chǎn)生蒸汽，用于帶動汽輪發(fā)電機組發(fā)電，并實現(xiàn)對外供熱。一次風機從垃圾池頂部吸風作為助燃空氣，使垃圾池處于負壓狀態(tài)，防止臭氣外逸。二次風機從焚燒間上部吸風作為助燃空氣。本項目

19、的垃圾焚燒工藝是國內(nèi)首批采用煙氣回流工藝，降低氮氧化物的生成及排放。焚燒產(chǎn)生的固體廢渣回收后進行綜合利用。焚燒產(chǎn)生的飛灰運送至危險廢棄物處理中心處理，遠期采取飛灰熔融處理。圖16：工工藝流程程仿真模模擬（四）電廠廠數(shù)字化化建設本項目在施施工階段段進行數(shù)數(shù)字化建建造管理理，即計計劃、材材料、施施工一體體化管理理。在施施工階段段，基于于Auttodeesk Naviiswoorkss軟件平平臺對工程進進行施工工模擬，通通過BIIM系統(tǒng)統(tǒng)與施工工計劃相相鏈接，使使工程項項目提前前在計算算機平臺臺實現(xiàn)整整個施工工過程全全周期的的模擬，將將空間信信息與時時間信息息整合在在一個44D模型型中，可可以直觀觀

20、、精確確地反映映整個建建筑的施施工過程程。4DD施工模模擬技術(shù)術(shù)可以在在工程建建造過程程中實現(xiàn)現(xiàn)人、機機、料的的部署，工工程流水水段的劃劃分和工工序工藝藝的合理理安排，優(yōu)優(yōu)化施工工組織設設計，精精確掌握握施工進進度。通通過從無無到有的的建設過過程模擬擬，可以以對整個個工程的的施工進進度、資資源和質(zhì)質(zhì)量進行行統(tǒng)一管管理和控控制，以以縮短工工期、降降低成本本、提高高質(zhì)量。此此外，BBIM模模型可以以按不同同專業(yè)和和不同區(qū)區(qū)域生成成材料報報表，結(jié)結(jié)合工程程進度信信息可以以作為制制定材料料需求計計劃、采采購數(shù)量量及成本本預算的的參考。材材料報表表可為項項目材料料管理作作出合理理決策提提供依據(jù)據(jù)，保證證

21、施工需需要，避避免材料料浪費。為為提高協(xié)協(xié)同工作作效率，可可將結(jié)構(gòu)構(gòu)分析模模型通過過Auttodeesk Revitt軟件平平臺導入入到廣聯(lián)聯(lián)達GCCL軟件件中進行行清單算算量，再再通過GGBQ軟軟件計價價，從而而得到清清單控制制價。圖17：44D施工工模擬圖18：44D施工工模擬圖19：從從模型到到清單控控制價的的流程（五）電廠廠數(shù)字化化移交本項目移交交采用全全數(shù)字化化移交。移交內(nèi)容包括模型、圖紙、視頻、圖紙文檔的交付。在制定BIIM實施施方案時時，需要要提前編編制數(shù)字字化移交交的規(guī)范范和標準準，使得得移交工工作可以以順利、高效地完成。阿蘇衛(wèi)三維維數(shù)字化化項目模模型發(fā)布布至信息息管理平平臺后，通通過服務務器的局局域網(wǎng)連連接后，可可使用WWEB端端或者移移動端的的方式登登陸到阿阿蘇衛(wèi)三三維信息息化管理理平臺中中瀏覽最最新項目目三維模模型。圖20：數(shù)數(shù)字化移移交圖21：數(shù)數(shù)字化移移交內(nèi)容容圖