變電土建三維設計解決方案:近年來,變電站設計由傳統(tǒng)的二維設計邁入三維設計階段。三維設計對提高設計質(zhì)量和設計效率起到特別重要的作用。主要探討了變電土建專業(yè)如何在信息化時代背景下實現(xiàn)自身的三維設計。

關(guān)鍵詞:信息化時代;三維設計;變電土建

隨著我國經(jīng)濟的高速進展,對電網(wǎng)的建立速度及技術(shù)水平提出了更高的要求。電網(wǎng)建立要求遵循“數(shù)字化電網(wǎng)”的建立理念,變電站等電力工程采納三維技術(shù)進展工程設計已經(jīng)成為不行避開的進展趨勢[1]。三維設計在協(xié)同設計、數(shù)據(jù)共享、碰撞檢查、優(yōu)化設計等方面具有無可比較的優(yōu)勢,能夠顯著提高設計質(zhì)量和設計效率,為工程后續(xù)的選購、設備安裝和施工供應依據(jù),也利于與運維系統(tǒng)無縫連接[2]。

1變電土建三維設計現(xiàn)狀

目前國內(nèi)變電站設計已經(jīng)全面進入三維設計階段。變電站的電氣一次、暖通等工藝專業(yè)由于主要為布置設計,類似“搭積木”,所以通過三維設計的可視化等特點可有效避開自身設備的軟碰撞,提高工藝專業(yè)的設計效率。但是對于以計算設計為主的土建專業(yè)和以規(guī)律設計為主的電氣二次專業(yè)而言,三維軟件自身無法完成相應的計算和規(guī)律設計工作。因此,目前電氣一次、暖通等布置類專業(yè)在三維設計方面應用的成熟度相對較高,而土建、電氣二次等專業(yè)的應用則相對滯后。本文依據(jù)試點工程閱歷,提出一種基于Bent-ley平臺的變電土建三維設計流程及解決方案。

2變電土建三維設計流程及解決方案

2.1變電土建三維設計流程

變電土建三維設計流程主要包括以下幾點:1)土建專業(yè)包括總圖、建筑、構(gòu)造、水工、暖通5個專業(yè),主設人負責流程中各工序的協(xié)作及了解主要工作內(nèi)容和完成狀況,并進展專業(yè)間設計資料的提交及接收。2)主設人接收到其他專業(yè)的提資后,經(jīng)評審確定初步的整體設計方案,并公布給相關(guān)設計人進展協(xié)同設計。3)設計人采納專業(yè)軟件建立計算模型并完成分析計算。4)設計人依據(jù)計算結(jié)果建立相對應的三維模型,完善三維設計,同時將設計詳圖匯總并自校,自校后提交給各級進展數(shù)字化校審,如有修改準時公布新的協(xié)同設計資料。5)設計人將完成的圖紙匯總成冊,建立名目并完成打印。

2.2變電土建三維設計解決方案

Bentley變電站三維設計解決方案內(nèi)嵌多專業(yè)設計模塊,各專業(yè)模塊間的設計數(shù)據(jù)可以通過ProjectWise協(xié)同平臺實現(xiàn)高效高質(zhì)的設計數(shù)據(jù)共享,Bentley三維設計軟件模塊功能見表1。本文以Bentley軟件為三維設計核心軟件,具體論述變電土建三維設計解決方案。2.2.1三維總圖解決方案BentleyPowerCvili軟件可以進展地形、道路以及土方的三維總圖設計。BentleyPowerCvili和AECOsimBuildingDesigner在三維總圖設計中的工作流程如圖1所示。PowerCvili軟件可以實現(xiàn)場地三維數(shù)字模型的建立,站址規(guī)劃三維布置如圖2所示,邊坡自動設計,進站道路按地勢準確擬合如圖3所示。2.2.2三維建筑、水工、暖通解決方案AECOsimBD是BentleyBIM解決方案的核心產(chǎn)品,它的作用是建立建筑、水工、暖通專業(yè)的三維信息模型。圖4為變電三維建筑專業(yè)的設計流程。應用“三維技術(shù)”設計理念,可從建筑空間布局、建筑圍護材料優(yōu)選、建筑節(jié)能設計、建筑造型設計等方面優(yōu)化變電站建筑設計。圖5為基于AE-COsimBD軟件制作的三維建筑模型。2.2.3三維構(gòu)造解決方案針對三維構(gòu)造中需要進展構(gòu)造計算的模型(如建筑物框架、構(gòu)架等),目前解決的思路主要有以下3個方向。1)計算模型與三維模型完全獨立該模式主要解決三維模型從無到有的問題。在這種模式下,設計人員首先仍舊按常規(guī)二維設計流程進展構(gòu)造計算,隨后在三維軟件平臺進展二次建模。該模式下,計算模型與三維模型之間完全獨立,沒有實現(xiàn)信息的關(guān)聯(lián)與共用,大大降低了土建立計人員的工作效率及模型的利用率。2)計算模型與三維模型單向流通常用構(gòu)造計算分析軟件(如PKPM、YJK等)經(jīng)過設計人員多年的使用,已特別成熟。該模式以Bentley等三維設計軟件為集成平臺,通過打通各構(gòu)造計算軟件與三維軟件平臺之間的接口,實現(xiàn)數(shù)據(jù)與模型的單向流通。該模式一方面能夠充分利用現(xiàn)有成熟的構(gòu)造設計軟件,大大提高構(gòu)造三維設計的效率;另一方面可有效避開三維軟件平臺的臃腫問題。此外,目前3D3S等構(gòu)造分析軟件的后處理模塊已經(jīng)能夠生成帶有梁柱節(jié)點等細部模型的三維模型,有效解決計算模型與三維裝配模型不完全等同的問題。3)計算模型與三維模型雙向流通該模式需要三維軟件和構(gòu)造計算軟件格式互通或三維軟件集成構(gòu)造計算功能。若采納格式互通,針對土建構(gòu)造計算軟件而言,其往往屬于不同的軟件公司,而每個軟件公司都擁有自己的一套數(shù)據(jù)文件格式。因此,模型雙向流通過程中很簡單引起數(shù)據(jù)的喪失。若采納三維軟件集成構(gòu)造計算功能,則會導致三維軟件平臺過于臃腫,對計算機等硬件性能要求過高。因此,這種模式雖然理論上可行,但是目前階段實施起來難度較大。綜合來看,計算模型與三維模型單向流通的模式在當前階段是一種行之有效的土建三維構(gòu)造解決方案。該模式下三維構(gòu)造設計流程如圖6所示。圖7為YJK構(gòu)造計算軟件通過自身軟件接口導入Bentley平臺的計算模型,圖8為3D3S變電構(gòu)架軟件通過IFC國際通用文件格式將計算模型導入Bentley平臺的結(jié)果,可以看出,計算模型能夠完整地導入到三維軟件平臺之中,實現(xiàn)與三維軟件平臺的數(shù)據(jù)整合。

3結(jié)論