導(dǎo)語：變電土建三維設(shè)計解決方案一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:近年來,變電站設(shè)計由傳統(tǒng)的二維設(shè)計邁入三維設(shè)計階段。三維設(shè)計對提高設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率起到非常重要的作用。主要探討了變電土建專業(yè)如何在信息化時代背景下實(shí)現(xiàn)自身的三維設(shè)計。

關(guān)鍵詞:信息化時代;三維設(shè)計;變電土建

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,對電網(wǎng)的建設(shè)速度及技術(shù)水平提出了更高的要求。電網(wǎng)建設(shè)要求遵循“數(shù)字化電網(wǎng)”的建設(shè)理念,變電站等電力工程采用三維技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計已經(jīng)成為不可避免的發(fā)展趨勢[1]。三維設(shè)計在協(xié)同設(shè)計、數(shù)據(jù)共享、碰撞檢查、優(yōu)化設(shè)計等方面具有無可比擬的優(yōu)勢,能夠顯著提高設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率,為工程后續(xù)的采購、設(shè)備安裝和施工提供依據(jù),也利于與運(yùn)維系統(tǒng)無縫連接[2]。

1變電土建三維設(shè)計現(xiàn)狀

目前國內(nèi)變電站設(shè)計已經(jīng)全面進(jìn)入三維設(shè)計階段。變電站的電氣一次、暖通等工藝專業(yè)因?yàn)橹饕獮椴贾迷O(shè)計,類似“搭積木”,所以通過三維設(shè)計的可視化等特點(diǎn)可有效避免自身設(shè)備的軟碰撞,提高工藝專業(yè)的設(shè)計效率。但是對于以計算設(shè)計為主的土建專業(yè)和以邏輯設(shè)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(yīng)的計算和邏輯設(shè)計工作。因此,目前電氣一次、暖通等布置類專業(yè)在三維設(shè)計方面應(yīng)用的成熟度相對較高,而土建、電氣二次等專業(yè)的應(yīng)用則相對滯后。本文根據(jù)試點(diǎn)工程經(jīng)驗(yàn),提出一種基于Bent-ley平臺的變電土建三維設(shè)計流程及解決方案。

2變電土建三維設(shè)計流程及解決方案

2.1變電土建三維設(shè)計流程

變電土建三維設(shè)計流程主要包括以下幾點(diǎn):1)土建專業(yè)包括總圖、建筑、結(jié)構(gòu)、水工、暖通5個專業(yè),主設(shè)人負(fù)責(zé)流程中各工序的配合及了解主要工作內(nèi)容和完成情況,并進(jìn)行專業(yè)間設(shè)計資料的提交及接收。2)主設(shè)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(shè)計方案,并給相關(guān)設(shè)計人進(jìn)行協(xié)同設(shè)計。3)設(shè)計人采用專業(yè)軟件建立計算模型并完成分析計算。4)設(shè)計人根據(jù)計算結(jié)果建立相對應(yīng)的三維模型,完善三維設(shè)計,同時將設(shè)計詳圖匯總并自校,自校后提交給各級進(jìn)行數(shù)字化校審,如有修改及時新的協(xié)同設(shè)計資料。5)設(shè)計人將完成的圖紙匯總成冊,建立目錄并完成打印。

2.2變電土建三維設(shè)計解決方案

Bentley變電站三維設(shè)計解決方案內(nèi)嵌多專業(yè)設(shè)計模塊,各專業(yè)模塊間的設(shè)計數(shù)據(jù)可以通過ProjectWise協(xié)同平臺實(shí)現(xiàn)高效高質(zhì)的設(shè)計數(shù)據(jù)共享,Bentley三維設(shè)計軟件模塊功能見表1。本文以Bentley軟件為三維設(shè)計核心軟件,詳細(xì)論述變電土建三維設(shè)計解決方案。2.2.1三維總圖解決方案BentleyPowerCvili軟件可以進(jìn)行地形、道路以及土方的三維總圖設(shè)計。BentleyPowerCvili和AECOsimBuildingDesigner在三維總圖設(shè)計中的工作流程如圖1所示。PowerCvili軟件可以實(shí)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(shè)計,進(jìn)站道路按地勢精確擬合如圖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(shè)計流程。應(yīng)用“三維技術(shù)”設(shè)計理念,可從建筑空間布局、建筑圍護(hù)材料優(yōu)選、建筑節(jié)能設(shè)計、建筑造型設(shè)計等方面優(yōu)化變電站建筑設(shè)計。圖5為基于AE-COsimBD軟件制作的三維建筑模型。2.2.3三維結(jié)構(gòu)解決方案針對三維結(jié)構(gòu)中需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)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(dú)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(shè)計人員首先仍然按常規(guī)二維設(shè)計流程進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算,隨后在三維軟件平臺進(jìn)行二次建模。該模式下,計算模型與三維模型之間完全獨(dú)立,沒有實(shí)現(xiàn)信息的關(guān)聯(lián)與共用,大大降低了土建設(shè)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結(jié)構(gòu)計算分析軟件(如PKPM、YJK等)經(jīng)過設(shè)計人員多年的使用,已非常成熟。該模式以Bentley等三維設(shè)計軟件為集成平臺,通過打通各結(jié)構(gòu)計算軟件與三維軟件平臺之間的接口,實(shí)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)有成熟的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件,大大提高結(jié)構(gòu)三維設(shè)計的效率;另一方面可有效避免三維軟件平臺的臃腫問題。此外,目前3D3S等結(jié)構(gòu)分析軟件的后處理模塊已經(jīng)能夠生成帶有梁柱節(jié)點(diǎn)等細(xì)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結(jié)構(gòu)計算軟件格式互通或三維軟件集成結(jié)構(gòu)計算功能。若采用格式互通,針對土建結(jié)構(gòu)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容易引起數(shù)據(jù)的丟失。若采用三維軟件集成結(jié)構(gòu)計算功能,則會導(dǎo)致三維軟件平臺過于臃腫,對計算機(jī)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(shí)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(dāng)前階段是一種行之有效的土建三維結(jié)構(gòu)解決方案。該模式下三維結(jié)構(gòu)設(shè)計流程如圖6所示。圖7為YJK結(jié)構(gòu)計算軟件通過自身軟件接口導(dǎo)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(dǎo)入Bentley平臺的結(jié)果,可以看出,計算模型能夠完整地導(dǎo)入到三維軟件平臺之中,實(shí)現(xiàn)與三維軟件平臺的數(shù)據(jù)整合。

3結(jié)論

針對現(xiàn)階段變電土建專業(yè)三維設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀,本文基于Bentley等三維設(shè)計軟件平臺,通過軟件平臺自身內(nèi)嵌的設(shè)計模塊與打通各結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件與三維軟件平臺之間的接口,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與模型的單向流通,這是一種行之有效的變電土建三維設(shè)計解決方案。

參考文獻(xiàn):

[1]唐躍中,邵志奇,郭創(chuàng)新,等.數(shù)字化電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)[J].電力自動化設(shè)備,,2(6):-.

[2]白璐.變電站三維數(shù)字化設(shè)計的研究及實(shí)現(xiàn)[D].天津:天津大學(xué),20.

作者：沈大偉 高俊 陸啟亮 姚剛 單位：中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計院有限公司 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司