導(dǎo)語：三維設(shè)計在通信室結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：文中主要論述三維設(shè)計技術(shù)在變電站主控通信室結(jié)構(gòu)中的優(yōu)化應(yīng)用，主要體現(xiàn)了三維設(shè)計技術(shù)在結(jié)構(gòu)柱距及構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、基于結(jié)構(gòu)信息化模型的設(shè)計加工協(xié)同、工程管理及造價的全過程控制中的明顯優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：三維技術(shù)；變電站；主控通信；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化

當(dāng)今信息化技術(shù)作為建設(shè)數(shù)字化堅強智能電網(wǎng)的主要技術(shù)手段之一。主要體現(xiàn)在現(xiàn)有物理電網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的智能化信息網(wǎng)，以全面提高電網(wǎng)的智能化。這就要求電力設(shè)計的方向也需要向數(shù)字化和智能化方向發(fā)展，而現(xiàn)有的傳統(tǒng)二維設(shè)計方式基本無法滿足發(fā)展方向的要求。由此可見，三維設(shè)計[1]將成為未來電力行業(yè)設(shè)計技術(shù)的準(zhǔn)入門檻，同時也是設(shè)計單位贏得市場，占領(lǐng)前沿技術(shù)高地的重要條件。

1主要技術(shù)原理

1.1協(xié)同環(huán)境及工作流程

采用Bentley公司的ProjectWise作為可視化系統(tǒng)的協(xié)同工作平臺，有效地控制與管理工程項目的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)過程中的工作內(nèi)容、數(shù)據(jù)信息，確保工作內(nèi)容及數(shù)據(jù)信息的唯一性、安全性[2-8]。針對三維設(shè)計的特殊性，文中建立了符合本工程的項目流程規(guī)則。如圖1所示。

1.2結(jié)構(gòu)體系的確定

在總結(jié)試點工程成果的基礎(chǔ)上全面推廣采用裝配式建筑物，結(jié)構(gòu)型式推薦采用鋼框架結(jié)構(gòu)，圍護材料外墻板推薦采用壓型鋼板復(fù)合板，內(nèi)墻板采用金屬板[]。文中結(jié)合本工程特點，主控通信室采用直接裝配式結(jié)構(gòu)體系。直接裝配式結(jié)構(gòu)體系：結(jié)構(gòu)中所有的桿件按設(shè)計尺寸切割，主要的開洞也在工廠完成，并以單根桿件形式運至現(xiàn)場，采用螺栓或自攻螺絲連接，均在現(xiàn)場完成。即現(xiàn)場把“一根根”建筑構(gòu)件“釘?shù)揭黄稹?，再固定上建筑圍護體系，構(gòu)成完整的建筑物。優(yōu)點是現(xiàn)場不需進行修改，可用集裝箱運輸，適用于體型復(fù)雜的建筑，缺點是現(xiàn)場需進行拼裝，勞動量相對較大。

2設(shè)計優(yōu)化及主要創(chuàng)新

2.1結(jié)構(gòu)柱距及構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化

根據(jù)建筑平面布置方案，并結(jié)合變電站模塊化建設(shè)指導(dǎo)意見，結(jié)構(gòu)形式采用鋼框架體系[]，屋面采用鋼筋桁架自承式屋面板體系。橫向柱距按（3×6.0+4.0）m考慮，縱向按（5.4+3.6）m考慮，符合經(jīng)濟柱距范圍，見圖2所示。同時屋面采取免找平技術(shù)，有效地減小了屋面恒荷載，節(jié)約用鋼量。通過柱距標(biāo)準(zhǔn)化，整個主控通信室的鋼柱類型共2種（HM30×300××16及HM×2××14），鋼梁共4種（HM0×××16、HM30×300××16、HN×300××16及HN×××14）。基礎(chǔ)采用獨立基礎(chǔ)，地腳螺栓連接，種類共2種（3.40m×2.m及2.00m×2.00m）。見圖3所示。通過柱距標(biāo)準(zhǔn)化，將結(jié)構(gòu)梁、柱及基礎(chǔ)最大限度地歸并，使種類及形式最少并形成標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫，提高標(biāo)準(zhǔn)化和通用化水平。為形成裝配式建筑的工業(yè)化生產(chǎn)體系提供基礎(chǔ)，為大批量生產(chǎn)提供前提，是低成本的保證。因此，實現(xiàn)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化具有非常重要的意義。根據(jù)現(xiàn)有國網(wǎng)模塊化設(shè)計方案，同時考慮鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟跨度及柱距，初步建立了單層鋼框架結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件庫（屋面采用鋼筋桁架自承式屋面體系），其中主、次梁均按組合梁考慮。具體見表1。經(jīng)過4個35kV變電站綜合配電室（單層鋼框架結(jié)構(gòu)）及2個1kV全戶內(nèi)變電站綜合樓（單層鋼框架結(jié)構(gòu)）實際工程鋼框架計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，表1中的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件適用率高達7.3%。只是在1kV全戶內(nèi)變電站中由于設(shè)備用房與功能用房之間配合上存在以大代小的情況，存在鋼材的浪費。以上結(jié)果已納入江西省裝配式變電站施工圖中的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。地下基礎(chǔ)，由于受到地質(zhì)條件的影響，文中僅針對天然地基及樁基做了標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，天然地基僅針對地基承載力1kPa≤fak≤2kPa。但通過實際工程檢驗，結(jié)果并不像想象中的適用，因此，建議基礎(chǔ)根據(jù)實際工程情況進行各自設(shè)計。

2.2基于結(jié)構(gòu)信息化模型的設(shè)計、加工一體化

一直以來，制造行業(yè)機械CAD系統(tǒng)制造數(shù)字模型不僅用于產(chǎn)品的設(shè)計說明，還應(yīng)用于計算分析及制造等方面。CAD模型可以用來控制機床，使加工流程更加智能化。變電站中的主控通信室采用的鋼框架也可以采用類似的方法來實現(xiàn)設(shè)計加工流程的智能化。所有與鋼結(jié)構(gòu)有關(guān)的圖形及信息都已經(jīng)包含在了PKPM的結(jié)構(gòu)設(shè)計模型中[4]。這些設(shè)計信息可以導(dǎo)入到PROSTEEL軟件中，并在該軟件中將所有構(gòu)件進行信息化管理，添加更多制造信息，便于在鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計應(yīng)用中重新使用，如圖4所示。將結(jié)構(gòu)信息模型用于鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計和生產(chǎn)成品環(huán)節(jié)使得設(shè)計、加工模型高度一致，不但提高了工作效率，而且改善了成品質(zhì)量[7]。此外，可以首先利用準(zhǔn)確模型在自身專業(yè)內(nèi)進行碰撞檢查，還可在整個工程中進行多專業(yè)協(xié)同設(shè)計。特別是在空間狹小的部位，設(shè)計模型及加工模型的高度一致，更能有效地減少了施工過程中由于設(shè)計錯誤給工程帶來的返工及損失。利用結(jié)構(gòu)信息化模型更有利于結(jié)構(gòu)框架的總體成本控制。將設(shè)計模型與制造模型統(tǒng)一，可提前考慮在制造過程中的問題。生產(chǎn)共享設(shè)計模型即縮短加工周期，又可更加準(zhǔn)確的進行生產(chǎn)用量的下料并供貨，降低了鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的成本[5，6]。

2.3管理信息化

將設(shè)計模型附上信息化標(biāo)簽如微信二維碼（見圖6），從設(shè)計、制作到施工現(xiàn)場安裝，全過程實行科學(xué)化組織管理，使各方能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享、及時溝通與辦公自動化，實現(xiàn)基于信息系統(tǒng)的輔助建設(shè)過程。

2.4工程造價的全過程管理控制

相比傳統(tǒng)工程造價管理，結(jié)構(gòu)信息化模型技術(shù)具有其不可比擬的優(yōu)勢，將傳統(tǒng)工程后面需開展的工作前置于模型建立階段，全面提升工程造價行業(yè)效率與信息化管理水平[]，對于工程全面管理而言有積極意義。

3結(jié)語

通過柱距標(biāo)準(zhǔn)化，將結(jié)構(gòu)梁、柱及基礎(chǔ)最大限度的歸并，使種類及形式最少并形成標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫，提高標(biāo)準(zhǔn)化和通用化水平。將三維設(shè)計技術(shù)用于鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計和制造環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了全數(shù)字的設(shè)計、成品生產(chǎn)一體化流程。將設(shè)計模型直接用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)使得設(shè)計生產(chǎn)更加協(xié)調(diào)，實現(xiàn)制造共享，縮短加工生產(chǎn)周期，降低工程成本。

參考文獻：

[1]李文杰.基于Microstation的變電站三維數(shù)字化設(shè)計[J].電氣時代，2（6）∶-.

[2]劉紅珍.三維協(xié)同設(shè)計方法及其應(yīng)用[J].車輛與動力技術(shù)，6（1）∶34-35.

[3]曾亮.變電站中的模擬三維設(shè)計[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，20，2（8）∶22-24.

[4]陳昕元，于軍琪，周偉.基于建筑全生命周期的BIM技術(shù)應(yīng)用探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計.6，5（）∶1-.

[5]馬捷.基于BIM的地鐵綜合管線設(shè)計優(yōu)化方法研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，5.

[6]何關(guān)培.實現(xiàn)BIM價值的三大支柱-IFC/IDM/IFD[J].土木建筑工程信息技術(shù)，1，3（1）∶8-.

[7]李占倉，劉占省，徐瑞龍.IFC標(biāo)準(zhǔn)在建筑信息模型（BIM）技術(shù)中的應(yīng)用淺析[J].工業(yè)建筑，2（1）∶5-1.

[8]李甜.BIM協(xié)同設(shè)計在某建筑設(shè)計項目中的應(yīng)用研究[D].成都：西南交通大學(xué)，20.

[]王曉維.淺析BIM在建筑全生命周期中的應(yīng)用[J].四川建材，5，41（6）∶2-26.

[]易貴鑫.機電工程在地產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，1.

作者：周鵬 單位：中國電建集團江西省電力設(shè)計院有限公司