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中南电力设计院换流站控制楼三维设计

发布时间:2015年12月04日 14:32 来源:ChinaBIM网
摘要:

介绍换流站控制楼的三维数字化设计方法,对比常规二维设计手段和三维协同设计手段的优缺点,阐述三维数字化设计手段在换流站控制楼设计中的可行性及带来的效益。

  作者:中南电力设计院王磊
 
  1、背景
 
  中国电力的发展速度是有目共睹的,我国建设的输变电项目囊括了世界上最高电压等级、最大输送容量、最大工程投资,可是,目前还没有用足够先进的输变电工程设计技术,来进一步地提高设计质量,优化设计方案。为适应国际大市场的竞争,对设计质量、方案优化、设计工期提出了更高的标准,传统的二维设计越来越不能满足现代电力市场对设计的要求。近年来,国家科技部大力推广应用数字化技术,一些业主在工程中也提出数字化设计的要求。
 
  在我国发电厂的设计中,近年来已逐步推广使用了三维数字化技术 ,并取得了很好的效果。三维数字化工厂设计系统,经过多年的使用、磨合及二次开发,在发电设计领域已经体现出了巨大的优势,并在材料统计、电缆桥架设计、管道碰撞等方面均体现了三维数字化设计准确、直观、高效的优势。
 
  为了追赶国际先进水平,参与国际市场竞争,要求变电行业也要转向三维数字化设计,尽快与国际接轨。而在变电设计领域,由于变电设计的特殊性,在三维数字化设计软件的运用上存在一些比较难以解决的困难,故变电方面的三维数字化设计一直推进得比较缓慢,目前国内变电三维数字化设计还没有得到广泛应用。
 
  随着变电设计行业的不断发展,传统的二维设计技术越来越不能满足工程建设对设计的要求,传统的设计工作是从三维到二维,再从二维到三维,依靠工程师的空间想象力和基本制图技能完成空间设计,带有局限性和特殊性,在工程进度的约束下对详细布置的经济性和优化缺乏控制,效率也比较低。
 
  在Bentley系列软件平台上应用数字化协同设计可最大程度地降低或避免软、硬碰撞的发生,确保工程的质量和建设工期,提升设计管理能力。
 
  2、 主要设计方法
 
  2.1数字化协同设计
 
  在换流站控制楼土建相关专业间采用Bentley系列软件开展数字化协同设计,可以使建筑、结构、水工、暖通各专业及各设计人员在一个协同的环境下建立一个全信息、立体、可视、可多方位查看浏览的三维模型,设计人员容易方便地发现问题,再通过碰撞检查工具的检查,检查出专业之间的碰撞,将设计中差、错、碰、漏问题降至最低。
 
  传统的二维设计,各个专业、各个设计人员不能真正实现实时的沟通和协同工作,常常会出现一些差、错、碰、漏问题,这些问题常会遗留到施工阶段,在施工过程中才能发现,并通过变更设计来解决。设计变更过多,会造成返工,严重影响施工工期,并导致工程投资增加。
 
  数字化协同设计具有“并行设计”的特点,相比于传统的“串行设计”的模式,各设计人员不需要等到上游专业完全布置完一个区域后才能开展自己的工作,而是可以通过“参考”及“刷新参考”的方式及时的获得上游专业的工作内容,进行同步设计,缩短设计周期。
 
  例如在工程设计中,水工、暖通专业向土建专业提资后(包括设备基础、水管、风管预留孔等),水工、暖通专业和建筑、结构专业分别完成三维空间布置。当各专业三维布置结束后,设计人员将各自的设计文件参考到一个统一的坐标系内进行校核工作。校核工作内容包括:核实各设备基础定位和和设备定位是否符合、设备布置与房间布置是否匹配、建筑物内部风管、水管与柱梁板是否碰撞等。
 
  通过在一个统一的三维空间内进行不同专业间的校核,设计人员很容易发现多专业布置不匹配的情况,从而进行有效的修改,可以高效的完成多专业的协同设计。
 
  除此之外,数字化协同设计还可利用设计软件的碰撞检查功能对数字化模型空间中的实体模型和进行“硬碰撞”及“软碰撞”检查,存在碰撞的地方,系统将提供碰撞检查列表,高亮显示存在碰撞的位置,方便设计人员逐一确认并修改,从而严谨彻底地解决碰撞问题。
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