合肥能源项目：全员BIM设计世界最大地源热泵水蓄能系统

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安徽省合肥市滨湖新区核心区紧邻巢湖西北角，北侧以方兴大道为界，南临深圳路，位于徽州大道以东，上海路以西。整个核心区总占地面积17.8 平方公里，建设用地16.7平方公里，规划人口总数约15万人。

本区域能源系统拟服务的建筑面积约为340万平方米，拟建设3个能源站，通过室外区域热网互相沟通，能合理高效地为滨湖新区提供能源。

本区域能源项目规划范围是被批准为“中美低碳生态示范城市”的安徽省合肥市滨湖新区核心区，由合肥热电集团有限公司承建。

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项目概况

项目名称：合肥滨湖新区区域能源

建筑面积：约为340万平方米

设计单位：中国建筑标准设计研究院

建设目标：打造一个以“行政办公、商务金融、文化娱乐”为主导功能，具有滨水特色和国际水准的地标型CBD区域。

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项目准备

▌项目团队

本项目团队共有设计人员 30 名，其中 10 名高级工程师，1 名注册建筑师，2 名注册结构工程师，1 名注册给排水工程 师，4 名注册暖通工程师，2 名注册电气 工程师；工作小组为全员 BIM 模式，BIM 设计人员均拥有相关专业设计背景。

▌BIM的软硬件应用

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技术应用

1）信息化应用

本项目通过建设空调能源站、冷热输配管网，为用户提供冷热能源。通过环形能源管网上的三座能源站，为所服务区域内三百万平方商业、住宅、办公等各类建筑提供冷热能源。

2）CIM应用-对城市建筑的模拟

如何确定能源需求总量，并结合资源价格制定最合理的能源配比方案，成为了方案阶段最重要的问题。

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BIM应用亮点

1）设计应用

本项目采用全流程、全专业BIM设计，80%图纸由BIM软件直接生成。

2）协同设计，智能化修改

能源站的设计特性需要各设备厂家提供详细的BIM模型，仅通过协同模型的图源替换可完成部分专业的自动设计修改。

3）方案预览

通过VR方式对实际建成效果进行模拟预览

4）建筑设计

投资回报比最大化：通过BIM才可实现设置夹层、空间穿插等方式，使得能源站单体面积压缩至最小。

5）工艺设计

开创性地在蓄能、三联供等系统中采用全流程BIM设计

采用BIM设计保证了本项目大量1m以上管径的超大管道的地下空间布置设计流程顺利进行，应用BIM模型提取数据进行管道应力计算以及水力计算。

在2.8m的夹层下方完成了大型水泵的布置及管线穿插，同时保留检修和通行空间，借助结构夹层减少支吊架成本。主管线走廊还保留了高大的参观通道。

6）结构设计

在结构方案设计时，基于与其他专业的BIM协同，提前确认设备的安装、运输路径及吊装场地，自动读取模型中设备荷载，实现高效准确的结构设计。

通过5D模型的搭建，对结构逆做法的成本曲线、施工难度进行了分析，优化结构施工流程。

7）智慧运营云平台

通过提取模型中的性能数据、系统间的逻辑关联，为智慧运营平台提供数据和决策基础。

▌运行策略分析模型

多路BP神经网络并行计算

充分考虑系统损耗以及管网蓄热蓄冷量

综合各换热站用户负荷需求及地理位置计算各能源站输出负荷分配比例

根据管网演进调整参数，模型与项目进展同步完善

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项目成果

1）完成产值

现基于BIM的区域能源站设计项目总合同额已达到2000万元以上，包括多项区域、企业示范项目。

2）重要性

当前世界最大的地源热泵水蓄能系统，合肥市中美低碳生态示范城市，城市生态建设试点区。

3）团队培养

培养具有BIM设计能力、BIM研发能力的工程师若干。

4）项目经验

通过BIM模型积累，达到后续类似项目设计效率大幅提升的目的，最终希望实现BIM设计的模块化、参数化、自动化，达到提升类似项目设计效率的问题。

5）设计经验转换，指导企业BIM设计应用