項(xiàng)目概要

上海電氣環(huán)保熱電（南通）有限公司1#、2#、3#爐技改擴(kuò)項(xiàng)目位于江蘇省南通市，是上海電氣首個(gè)特大型垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目。該項(xiàng)目是垃圾焚燒發(fā)電綜合利用的案例，可以實(shí)現(xiàn)垃圾減量化、無害化、資源化。該項(xiàng)目在提升城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善城市環(huán)境和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。項(xiàng)目投入運(yùn)營(yíng)后將帶來顯著的環(huán)境和社會(huì)效益，并將大大改善居民的生活環(huán)境，拉動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和人員就業(yè)。

挑戰(zhàn)

項(xiàng)目規(guī)劃新建三條日處理能力為 750 噸的垃圾焚燒機(jī)械爐排爐處理線，以替代原廠流化床垃圾焚燒處理線。項(xiàng)目的實(shí)施需同時(shí)保證原廠的平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)，以避免因原廠停產(chǎn)而產(chǎn)生“垃圾圍城”、“供熱斷源”等民生問題。在“技改擴(kuò)”過程中，處理好新舊兩廠眾多的交互面，是項(xiàng)目平順推進(jìn)的重中之重。此外，本項(xiàng)目為原址新建，可用場(chǎng)地非常有限，導(dǎo)致新建建筑單體較常規(guī)設(shè)計(jì)偏小，設(shè)備管道等工藝布置異常緊湊。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)需要高效的創(chuàng)新解決方案來滿足復(fù)雜的設(shè)計(jì)要求。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)決定采用 BIM 三維數(shù)字化設(shè)計(jì)流程來創(chuàng)建數(shù)字孿生模型，提高設(shè)計(jì)效率并減少施工現(xiàn)場(chǎng)返工，避免造成項(xiàng)目延誤，增加不必要的成本。

突破

上海市機(jī)電設(shè)計(jì)研究院有限公司在研究了多個(gè)選項(xiàng)之后，選擇了 Bentley 的解決方案。通過利用 OpenPlant Modeler 軟件，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)預(yù)先解決了設(shè)計(jì)中的 600 余處碰撞問題，大幅減少了設(shè)計(jì)變更和施工返工，提升了項(xiàng)目的質(zhì)量，節(jié)約了安裝材料及人工費(fèi)用240萬元。同時(shí)，有別于傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)小管道不出圖的原則，三維設(shè)計(jì)極大地加強(qiáng)了管道設(shè)計(jì)的深度。BIM技術(shù)的引入極大提高了工作效率，安裝工期由預(yù)計(jì)的5個(gè)月縮短到4個(gè)月，提前一個(gè)月投入運(yùn)營(yíng)所帶來的經(jīng)濟(jì)效益顯著。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還使用 OpenBuildings Designer 建立預(yù)制構(gòu)件模型庫、門窗構(gòu)件庫等，隨后將其用于設(shè)計(jì)建筑物以及制定制造和施工計(jì)劃。通過嚴(yán)格的構(gòu)件設(shè)計(jì)，團(tuán)隊(duì)能夠進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)分析、細(xì)化和改進(jìn)。

使用移動(dòng)端 Navigator 軟件可以實(shí)現(xiàn)三維模型的移動(dòng)端展示，方便查看設(shè)備、管道屬性，可以提高設(shè)計(jì)院與施工方、業(yè)主之間的溝通效率。使用 LumenRT 軟件生成模型程序，可以給設(shè)計(jì)方、施工方、業(yè)主提供沉浸式審查。利用 Bentley 的 iTwin 服務(wù)和云技術(shù)，可以隨時(shí)隨地查看三維模型。施工過程中，可以避免傳統(tǒng)手算復(fù)核工程量，利用模型可以查看設(shè)備、管道明細(xì)表，成為編制施工預(yù)算、竣工結(jié)算的重要依據(jù)。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)通過模型對(duì)項(xiàng)目資產(chǎn)進(jìn)行全生命周期管理，提高企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理效率。

團(tuán)隊(duì)還應(yīng)用 AutoPIPE 軟件進(jìn)行動(dòng)、靜荷載下的管線應(yīng)力計(jì)算、法蘭分析、管線支架設(shè)計(jì)等，有效優(yōu)化支吊架的設(shè)計(jì)。實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，AutoPIPE的三維熱碰撞檢測(cè)功能可以在管道升溫時(shí)提醒工程師管道的熱位移，從而避免代價(jià)不菲的工廠停產(chǎn)。

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)使用 Bentley 的 ProjectWise 進(jìn)行全程在線BIM協(xié)同設(shè)計(jì)?？梢暬潭却蟠筇岣撸谷珡S結(jié)構(gòu)更為緊湊，設(shè)計(jì)管線布置更為合理和美觀。

成果

項(xiàng)目方利用 Bentley 創(chuàng)新高效的解決方案，應(yīng)用 BIM 三維數(shù)字化正向設(shè)計(jì)為項(xiàng)目創(chuàng)建了數(shù)字孿生模型。設(shè)計(jì)周期從兩個(gè)月縮短到 45 天，為設(shè)計(jì)院節(jié)省了 31％的人力成本，施工現(xiàn)場(chǎng)圖紙會(huì)審問題減少90%，大大提高了準(zhǔn)確性。利用 Bentley 應(yīng)用程序中開展 BIM 設(shè)計(jì)將整體設(shè)計(jì)質(zhì)量和深度提升 50％，在交付高質(zhì)量的項(xiàng)目的同時(shí)，提高了設(shè)計(jì)院的競(jìng)爭(zhēng)力。此外，通過三維模型實(shí)現(xiàn)精確的材料統(tǒng)計(jì)，為業(yè)主節(jié)約管道材料費(fèi)用約200萬元。使用 Bentley 系列軟件進(jìn)行 BIM 正向設(shè)計(jì)，項(xiàng)目提前31天投入運(yùn)營(yíng)，對(duì)鄰近企業(yè)或居民的噪聲影響降低至少10分貝，改善周邊居民及企業(yè)生活環(huán)境和生活質(zhì)量。

環(huán)保工程設(shè)計(jì)研究院院長(zhǎng)馮士剛表示：“我們使用 Bentley 軟件來進(jìn)行項(xiàng)目全生命周期管理。Bentley 軟件用于最初的協(xié)同設(shè)計(jì)、管道應(yīng)力分析、預(yù)制構(gòu)件庫構(gòu)建、模型構(gòu)建和組裝、管道碰撞檢測(cè)、沉浸式審查以及數(shù)字孿生模型的交付?；?Bentley 的 BIM 技術(shù)為該項(xiàng)目節(jié)省了 200 萬元的工程成本，使項(xiàng)目提前一個(gè)月投入運(yùn)營(yíng)。”