超大型能源站工艺系统安装技术

超大型能源站工艺系统安装技术

刘善红

广州联华建筑安装有限公司

摘要：为了能够有效研究超大型能源站工艺系统安装技术，本文中主要参考的为某城市的地热两能热泵工程。通过对该建造工程的探究，概述关于超大型能源站工艺系统安装技术。以往的工艺安装技术，无法满足现代社会能源站工艺安装需求，因此需要通过建立等比族库，概述坐标定义，以此深化设计，实现定位安装的精准性。除此之外，在本文中为了保证工程能够在最短时间内完成，降低整体工程建造成本，结合场外预制和BIM模型，提前进行管道安装工作。这样不仅在一定程度上减少管理难度，同时也能够防止管线与管线之间的碰撞和交叉问题，最终提升整体工程建造质量。

关键词：超大型能源站；工艺系统；应用BIM等比族库；精准坐标；定位

引言：超大型能源站储备了多种不同的能源。在该能源站当中，不仅可以生产能源，同时也可以借助自身所储存的不同能源输送方式，合理分配所有能源。能源的输送需要依靠工艺管道，因此在建造能源站的过程当中，会运用到多种不同种类的工艺管道。能源站空间有限，但是却需要安装大量的不同管道线路，为此其质量安装要求，必须严格按照标准进行。除此之外，为了保证所建造能源站的质量以及品质，工作人员需要在前期工程规划中，采用合理性原则，保持自身思维的与时俱进，考虑整体管线布局方式，紧密关联所有能源站各系统，按时完成项目施工进度，保证施工精准度。

一、工程概况

某城市的地热量能热泵工程，内部结构包含消防水池、变配电室、监控中心以及冷冻机房等。工艺系统包括供暖通风、空调以及电气系统。整体工程末端服务面积约为96万平方米，建筑面积占据1.8万平方米。其中，末端服务站主要是为用户提供空调冷热水以及冬季热水能源，而末端二级能源站主要是为用户提供季节过渡期热水以及夏季热水热源；其次，整个工程的建筑施工需要在90天之内完成，能源站总共布置了6层空间管线，安装了9台40吨以上的能源机组，所使用的管道为1.47im。

目前，超大型能源站所需安装线路过多，再加之管道直径过长，导致在设计整个能源站系统过程当中，安装空间狭小，增大了吊装难度，因此导致无法准确的找到管道安装位置。仅仅只是依靠施工图纸进行安装，是无法达到实际可运行的安装效果的。因此我们需要建立BIM模型，使传统的安装方法变得更加简洁。通过模型，能够更加直观的对管线安装，进行设计和深层加工，再将模型与实际安装现场进行校对，将所有管线安装位置在安装空间之内做标注，达成按图施工效果，从而提升整个空间的层次清晰度，保证安装布局工作能够有序进行。与此同时，还需要有效结合现代数字化技术和工具，预制厂外加工，同时将整个能源站空间分解为不同的模块，从而能够快速寻到管线安装位置坐标，加快安装进程。

二、能源站工艺系统施工技术

（一）建立模型

模型的建立，我们可以运用Revit软件。建立模型的主要目的是更加直观展现，能源占空间全体布局结构。通过三维模型，可以准确的定位管线与管线之间的距离，从而能够合理分配整体管线的布局，为施工提供便捷。传统的设计图纸，虽能够有效的突出施工项目的功能性，但是却忽略了管线空间体积，因此无法达到100%按照设计图纸进行施工的目的。一些特殊的专业企业为精准建造能源站，一般会要求施工方再次对项目施工图纸进行深化设计。但是这种做法，无疑是在浪费时间和成本，不仅无法为施工提供有效的指导价值，同时也会增添管线布局层次的混乱性^[1]。

BIM模型平面图

（二）深化方向及原则制定

为了能够使BIM模型与现场实际施工概况相吻合，我们需要参考设计图纸、现场施工环境、设备选型样本等相关资料，从而能够科学合理的设置管线安装方式，使整体管线覆盖均衡。除此之外，还要留出一定的空间，方便后期检修和维护整体管线，同时还需要留出安装、通风、照明、消防线路、排水沟、支吊架等的线路空间。实现能源站整体功能固然重要，但是也需要安装一些辅助性的线路布局，维持整个能源站的观感。

设备基础设施类型一致

（三）关键节点做法确认

能源站房模型的建立只是第一步，最重要的是对站内所有设备及系统模块进行自检。借助计算机技术，标明所有设备和系统模块可行性数据，统一热泵机组、冷水机组模块安装标准。例如，我们可以采取阀门仪表标高朝向、惰性块纵横比匹配、循环泵安装减震设施等相关措施。例如，循环泵安装减震设施，需要根据设备的尺寸大小，做相应规格的钢筋混凝土基础，小的设备可以直接做槽钢基础，用于减少设备震动对楼板带来的结构性破坏；在设备的底座装隔振胶垫，减少设备的震动传递；在设备的底座和基础之间安装弹簧阻尼减震器，将运行设备传递到结构的震动降到最低。热泵机组、循环泵安装接驳详细做法见下图：

循环泵安装管式样

机组接管详细式样

4. 设计支架形式与布局

支架形式的设计是否适宜，会直接对能源站房整体观感产生影响。由于目前支架形式种类繁多，因此支架形式和布局会根据工艺站房的运行概况、流向差异做相应的调整和适宜的选择。一般设计支架，需要参考以下几个原则：首先，为了避免支架和支架之间产生共振效应，一般会按照管线之间的距离以及承压振动管道频率，调整支架之间的距离；其次，如果安装的管线位于设备的附近，或者是所有管线都集中在某一个位置，当出现这种状况时，就需要设置专门的支架。当重量集中在某一点时，所产生的弯曲应力会致使管线变形，因此需要安装固定支架，减少偏心荷载量；再次，可以巧妙借助建筑的结构，通过计算适宜位置所能承受的荷载重量，巧妙安装支架；最后，对于整体布局概况，还需要在综合参考图纸的基础之上，核算管道位移与支架之间产生的荷载重量，考虑支架和其他线路，例如照明、消防等线路之间的共用能力

^[2]。

（五）等比族库及坐标定义

当建立BIM模型之后，仅仅依靠数字化思想和技术，是无法达到精确施工效果的。因此需要按照层次合理分布及调整全专业模型经管线路，为BIM模型的安装工艺，进行指导以及深度加工处理。

为了创建实物等比族与定义设备接驳点坐标，可以从以下两点入手：首先，热泵以及冷泵机组、水泵、阀门 仪表、管件族等都属于等比族库专业组建构件，因此，创建等比族库，可以真实的模拟实物效果；其次，设备以及管线空间的坐标定义，需要以某一基点为中心，由此展开坐标标注工作。在本文中所选择的空间坐标基点，为模型三维轴线交点，以此坐标基点为核心，由内向外标注空间内安装设备等主要接点。

创建设备等比模型族

（六）模型与场外预制工艺

目前，结合场外预制及Revit软件建立的BIM模型，运用BIM深层次包装，等比缩影建筑模型，可以说与实物当中的构建精准定位几乎是吻合的，也可以说两者之间是等比的，按照模型就可以完美完成施工工作。但是当模型与场外预制阶段碰撞时，会受到弯头密封接口等因素的影响，无法精准的把握管道的长度。对其进行解决，需预留200毫米的追位空间，分解设备管组为弯道三通管断、对接预留开口阀门组管段等不同的管段，然后对这些管段进行加工，并备注预制管段的信息和尺寸^[3]。

预制管段定位识别

三、结论

综上所述，通过建立BIM模型，可以使虚化的空间变得立体。将模型看作是等比缩小之后的建筑体，便可以达到完美施工效用。在本文当中通过场外预制和深度加工BIM模型，不仅能够更加便捷的管理现场施工状况，保证建设工作按部就班进行，同时也不会造成周期的延长，完美解决管线交叉碰撞问题，减少此类问题成本损失。在未来，相信大型能源站会朝着高精度和高稳定性方向发展，达到实现工程建设功能性的目的。

参考文献：

1. 张晓剑．基于BIM的机电工程数字化预制加工[J]安装，2015(08)：57—60．

2. 黄家善，王挺.浅谈变电站电气设备安装技术的应用[J].中国信息化,2013（4）.

3. 卢科,吴雪琴,何耘夫.分布式能源站冷热联供设备选型研究[J].区域供热,2020:93-98.