马锦荣
中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司,福建省福州市 350003
摘要：随着BIM理念越来越深入人心，建筑行业使用BIM技术已是大势所趋，也受到了火电工程建设领域的重视。BIM 技术的协调性、模拟性、整合性和可视化的特性，可以贯穿火电建设的全过程管理，给设计、施工、运营带来极大便利，是传统建设方法无法比拟的。通过实践研究火力发电厂BIM技术在总承包模式下的应用，探索BIM参与工程全生命周期的可能性。
关键词：BIM；EPC；火力发电厂；碰撞检查；工程量清单；施工图出图
引言
工程总承包( engineering procurement construction，EPC) 是指公司受业主委托，按照合同约定对工程建设项目的设计、采购、施工、试运行等实行全过程或若干阶段的承包，其实质是由总承包单位负责，对项目各参与方的分工合作进行互动与平衡，实现信息高效传递，提高各方参与程度的项目。目前的EPC 项目，各阶段各自为阵，且缺乏高效的信息交流平台，导致出现误差累积、逻辑错乱等现象。BIM 作为一个集成数据及管理信息资源的平台，支持各方在权限范围内插入、提取、修改和更新信息，从而有效解决了各阶段的衔接问题，为实现设计、采购、施工阶段的统筹规划和协同运作提供技术支持。
1 项目概况
石狮热电公司综合节能减排改造工程EPC总承包项目位于福建省石狮市，工程拟建设1台240t/h高温超高压循环流化床锅炉（在原1、2号锅炉位置，该锅炉主设备已经拆除）+1台约33MW高温超高压背压式汽轮发电机组（在本工程拆除的原1号6MW机组位置）；更换40MVA主变为63MVA主变；配套改造厂用电高低压供配电系统；配套输煤系统改造；利用原有脱硫设施，同步建设烟气除尘、脱硝等配套设施；在厂区新建一栋候班楼（拆除综合泵房、2号清水池）；新增出力为400t/h的反渗透制水系统（见图1、2）。
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2.1.3设计基本设置
标高绘制最好在中心文件“轴网”基础上进行，因为先画过轴网的话，绘制标高的时候会在里面图上显示轴网的位置，在绘制标高的时候能够有所参照。
候班楼一层层高为5.10m，二层及三层层高均为3.30m。
1）双击项目浏览器中“东立面”，进入项目的正立面，将在此立面上绘制标高。
2）点击“楼层/轴网”“楼层设定”，设定楼层。（图4 楼层设定）
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5）创建完主体部分后，即可创建场地、台阶、散水、楼梯、坡道等。
2.1.5检视模型
建立不同的建筑模型视图，例如剖面、立面及三维视图。
Revit中会随着项目的建立自动生成四个方向的常规立面。（图8 北立面）
创建剖面视图前需要绘制剖面符号。在“视图”选项卡中单击“创建”面板下“剖面”工具，在平面视图中剖切位置绘制出剖面符号，绘制完成后，在“项目浏览器”中会出现一个剖面视图，双击打开即为所创建的剖面视图。
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2.2可视化协同设计
传统条件下的深化设计，对于水电、暖通和建筑、结构、工艺间的构件冲突无法有效地在深化设计阶段解决，通常只能在施工阶段进行修改。因此，各专业图纸间的矛盾众多，导致施工过程中变更加大，施工单位在施工过程中协调难度增加，设计单位不断调整设计变更增加工作量，造成工程成本增加，达不到业主要求。为减少甚至杜绝这类问题，利用BIM 技术建立可视化协同设计平台，通过各专业模型的数据整合，达到各专业间的数据共享和互通，提前发现各专业图纸的错、漏、碰、缺问题，避免现场出现返工。
2.3建筑与结构专业模型的对应检测
建筑与结构的模型同步叠合对应检测，主要目的是通过建筑模型与结构模型的叠合比对，检查建筑与结构构件在平面、立面、剖面位置和尺寸是否相互对应无冲突和碰撞。
基础数据源为同一版本且通过专业会签的建筑与结构专业模型。检测范围：建筑与结构专业构件的空间位置及尺寸、预留洞口等，检查模型中是否存在错漏碰缺等问题。检测内容：建筑与结构柱网、柱、梁、墙体、楼梯、节点构造等构件尺寸及位置在建筑平面、立面、剖面、大样、预留洞口尺寸及位置的一致性。
步骤：1）在建筑模型中“插入”“链接”结构模型；2）在“协作”中“检查碰撞”，点击“运行检查碰撞”；3）选择需要检查碰撞的构件；4）生成碰撞报告，点击查看碰撞位置；5）修改碰撞位置。（见图6、7）
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3遇到的困难
BIM技术作为一种全新的理念和技术管理手段，在电厂建设中的应用已是大势所趋。在BIM正向设计中，单纯地将Revit替代AutoCAD来创建平、立、剖面图是可行的。与传统的二维设计方式的效率相比，减少“画图”工作，让设计师能更专注于优化设计。但也面临着一些困难和挑战。
3.1族库不完善
Autodesk Revit模型和绘图的方式为以族库为基础搭建，但其族库非我国标准，故许多族并不满足我国的出图和规范要求。另外软件自带族库的选项不多，参数化不够，不利于提高设计质量与效率。因此，在Autodesk Revit 土建数字化设计平台上，研究建立符合中国国标图集且参数可变的族库，以便在建模和生成施工图时直接使用，可以增强设计平台软件的建模和出图能力。
建筑专业需求构件库：压型钢板墙体、栏杆扶手、钢梯、雨水斗、落水管、散水、孔洞、卫生洁具、家具、坡道、雨篷，以及常规门窗、百叶、电梯等。
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3.2工程量算量方面
虽然合理利用BIM软件建模，可以直接、快速、精确地计算出大多数工程计量项目的工程量，但是BIM模型在工程算量方面仍存在问题，主要是：需求问题、构建方法、算量规则不一。【2】
由于BIM软件面向众多有着不同需求的使用者，若要满足所有使用者需求，则会导致软件庞大、运行困难。BIM软件商提供的一般是通用的平台软件，使用者可根据自身的需求通过编程插件解决专业需求问题。
类似前述墙体工程量计算就是需求问题而不是技术问题。典型问题如，建筑师可以使用贯通多层的墙体建立外墙，建模速度快，视觉效果和图纸要求都能满足要求。然而，这对统计墙体工程量和进行造价管理带来困难，造价人员无法直接利用模型分层统计不同强度等级的墙体或为合同管理需要楼层墙体工程量。
这类问题是因建模者和模型使用者目标不一致，可以通过项目管理制度安排解决。在掌握BIM技术的基础上，模型使用者对建模者提出建模要求，建模者按照要求建立模型。对于算量规则不一问题，由于几何形体在BIM软件属性中显示的是自然数量，与手工计算工程量年代制定的工程量计算规则肯定会有所不同，后者考虑到手工计算量的繁琐，简化了计算规则，遵循“细编粗算”原则，如规则对面积较小的洞口做不扣除的规定，对门窗洞口侧边的抹灰梁亦不增加。但是，如果让BIM适应既有规则，会有“削足适履”效果，使BIM的价值降低。
3.3 施工图出图方面
虽然如今的BIM技术已经在国内取得了不小的成绩，但在出图方面，目前企业和市场依然是以CAD图纸为标准，即使是BIM出图标准中也包含着CAD出图的要求。原因如下：
A．族库的不完善，卫生洁具、家具的样式尺寸，门窗的分格样式，常常达不到设计意图。例如门窗设计通常是要根据《建筑设计防火规范》、《建筑防烟排烟系统技术标准》设计，并满足节能要求，往往在族库中选不到合适的门窗样式。
B．不能完全符合《房屋建筑制图统一标准》，需要手动调整。例如字体与墙体重叠的地方，软件默认字体优先，会将墙体覆盖一部分，而不能像天正自动调整。（图12）
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C．BIM导出的cad二维图纸，精细度不如cad里直接绘制的。因为是三维建模，若建模时没有精确到小数点后几位，例如同一面墙体不是完全重合，则导出的cad会有零碎的线头。因此用BIM出图，对建模的要求比较高，模型需要很精准很细致。
D．BIM导出的cad图纸的出图样式，需要手动调整，例如线宽、线的颜色、字体高度等，而cad是自动设置好的。在BIM里设置好字体为“仿宋”，但是导出的cad里字体却变成“Arial”。
E．BIM模型不能直接用来算节能。Revit虽然建模了，而且很细致，但是要算节能还得另外在节能软件中建模，再进行计算。而天正有自己的节能软件，在天正里画的二维图可以直接在天正节能里计算节能。
F．仅对于出施工图而言，在Revit里建三维模型再导出二维图，再调整，比在天正里直接画二维图需要花费更多时间和精力。建筑设计师需要花更多时间专注于模型设计，通过Revit数据中心，在CAD平台上，按照天正的施工图标准出图。特别是节点详图，如果导出的二维图要符合施工图深度，那么三维模型则需要非常细致地建模，包括建每一层建筑装饰面层、细部墙体构造等。
因此在BIM出图中，我们还是需要以CAD为主，以BIM技术为辅，通过BIM模型来为CAD出图进行检测和提供帮助。
4结束语
BIM技术成功实现了由“二维设计”到“三维设计”的跨越，帮助工程项目各参与方从传统的“遇到问题、解决问题”转变成“主动发现问题、提前解决问题”，特别适用于技术复杂、参与方多、信息量大的工程，火电项目就属于这一类型。但是，由于火电工程涉及国家能源安全，对新技术的应用较为慎重，因此BIM技术仅应用于项目前期阶段的建模、造价分析等层面，鲜有在全寿命周期内应用BIM的案例。随着国家政策对BIM技术的不断扶持，以及基于BIM平台的各类软件不断问世，如碰撞检测、工程量清单、设备产品库、施工模拟、应急模拟、运营管理等，基本涵盖了工程项目的全过程，因此，BIM技术应用于火电工程建设的条件已经成熟。【1】
作者简介：马锦荣，出生年月：1989年3月14日，性别：女，民族：汉族，籍贯：福州，学历：本科，职称：工程师，研究方向：发电厂建筑设计
参考文献：
【1】王毅。《BIM在火电工程建设中的应用探讨》。《神华科技》，2019年6月，第6期，47-49页。
【2】张春影，高平，汪茵，郑吉庄，刘丹凤。《施工图设计阶段BIM模型的工程算量问题研究》。《建筑经济》，2015年8月，第8期，52-56页。
【3】陈蕾。《Revit族库本土化实践研究》。《武汉大学学报（工学版）》，2017年11月，第50卷增刊，65-67页。