BIM技术在模块化装配式变电站综合管线优化性应用概述.doc

BIM技术在模块化装配式变电站综合管 线优化性应用概述汪和龙刘麗庆盛晓云张祖逯安徽省电力公司安徽华电工程咨询设计有限公司网阜阳供电公司摘要：介绍变电站装配式建筑物管线综合设计，阐述基于BIM技术的变电站装配式建 筑物管线综合及其优化性，并以马鞍山银塘110 kV变电站某工程为例进行分析关键词：模块化;装配式变电站;管线综合;优化应用;作者简介：汪和龙（1972—），工程硕士，高级工程师收稿日期：2017-10-19Received： 2017-10-190引言为进一步提高智能变电站建设质量与效率，模块化装配式变电站凭借其标准化 设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用特点得 到广泛的推广和全面的应用因此模块化变电站中装配式建筑物管线综合的设计 和管线的预埋与开孔直接影响到装配式建筑物中墙板的设计与生产，进而直接 影响到整个项A通过BIM技术，可快速高效的解决传统设计中的管线冲突问题, 同时对管线综合进行有效的集成与规范化管理1变电站装配式建筑物管线综合设计概述1.1设计内容变电站装配式建筑物综合管线主要包括电气专业设备及线路、给排水（包括消防） 管道及线路、通风空调设备及管道和通信线路。

变电站装配式建筑物管线综合设 计内容复杂，不仅涉及各个专业管线与配套设备的设计，亦影响到预制墙板的 设计、钢构件的生产加工;设计的关键内容之一就是做好预制结构体内(包括钢 柱、钢梁和预制墙板等构件)管线的预留预埋在设计阶段需在土建构件上确定 设备管线定位并提供给预制构件厂与钢构件生产加工厂，预制构件厂家按照图 纸，根据统一的标准对各预制墙板、楼板、钢梁、钢柱中的线、盒、箱、套管、 洞口等进行精确定位的预留预埋1.2存在问题目前模块化变电站建筑物釆用“钢结构+装配式墙体”型式墙体内需布置有消 防、给排水、暖通、辅控、照明等专业线，由于装配式墙体均为工厂预制加工完 成后运至现场组装，现场需对门窗洞门、各类管线敷设、箱体埋设等进行二次开 洞敷线设计，不仅造成材料的破坏和浪费，更有悖于模块化变电站“工厂化加 工、模块化建设”的初衷现场施工时管线在装配式墙体中随意敷设，管线交叉 严重，＞1.管线敷设时，钢筋桁架楼承板的楼板现场开洞，工作量较大，影响建 筑物的整体质量;另外，由于管线的随意敷设，造成后期运维检修的不方便在 变电站装配式建筑物中，综合管线设计中常出现的问题有：(1) 暖通专业风管与水专业管道碰撞，如图1所示。

2) 母线桥与风管碰撞，如图2所示3) 警传室内消防箱与配电箱碰撞，如图3所示4) 墙板预留孔洞与各专业设备不匹配，如图4所示图2母线桥与风管碰撞阁3警传室内消防箱与配电箱碰撩图4墙板预留孔洞与各专业设备不匹配2基于BIM技术的变电站装配式建筑物管线综合及其优化性概述B1M技术是一种全新的工程设计技术，以三维数字技术作为基础，对各类建筑 物的管线设施建立仿真模型，从而使管线设施实现集成化、可视化BIM技术建 模实质是将建筑、结构、电气、给排水、暖通等各专业设计数据整合于同一三维 建筑信息模型，利用模型三维可视化的特点，使建筑结构与设备、设备与管线间 的空间位置关系得到更直观的表达基于BIM的协同设计，MEP各专业工作人员 可在同一共享模型中协同作，基于Naviswork进行专业内和各专业间碰撩检 查及冲突调整工作，通过软件提供的软碰撞功能进行带电距离的统计设计人员 可进行管线优化布置，在施工期间减少返工，避免损失，同时达成管线优化配 置的目标3管综案例3.1项目概况马鞍山银塘110 k V变电站位于马鞍山市经济技术开发区银黄路与城际铁路交叉 口西南侧，本工程的建设将有效的增强马鞍山经开区电网的供电能力，优化配 网结构，提高供电可靠性，满足口益增长的负荷要求，促进当地经济的快速发 展。

根据《关于马鞍山银塘110 k V输变电工程可行性研究报告的批复》，银塘变按 照国网新一代智能变电站模块化建设通用设计110-A3-3方案要求建设，木期主 变规模:2X50 MVA;终期主变规模:3X50MVA;出线规模：110 k V出线2冋，10 k V出线24回；终期出线规模：110 k V出线2回，10 k V出线36回变电站为半户内布置，即除主变外，其余电气设备仝部布置在建筑物内逑筑物 采用单层装配式钢结构，布罝有安全工具间、卫生间、二次设备室、10 k V配 电装置室、llOkVGIS室、电容器室和接地变及消弧线圈室，建筑面积为666.0 m;其中110 k V GTS室层高7.0 m，其它房间层高均为4. 0 m根据国网公司统 一要求，本工程建筑物无防火要求外墙板采用压型钢板复合板，并在N侧用石 膏板封闭;有防火耍求的外墙板采用纤维水泥板；内墙板采用防火石膏板;屋面板 采用钢筋桁架楼承板为底的现浇结构3.2 BIM模型的创建与协调区别于传统的“等条件”画图方式，BTM模型的创建为各专业协冋建造，各专业 在一个平台对项目进行整体设计与细化本项目以Auto Desk Revit平台为例， 在项目前期，项目经理组织各专业完成各个专业项目样板的选择与调整，项目 样板涉及到企业的标准化与地区的差异化，是项目顺利实施的前提条件;基于国 网通用设计中各方案装配式建筑物的要求;土建专业基于样板创建相关构件并同 步到中心文件，包括装配式建筑物钢柱、钢梁、墙板、门窗、楼板等构件，暖通 水工专业基于中心文件获取建筑结构信息模型布置本专业给排水和暖通设备；电 气专业在土建专业模型的基础上，基于样板创建相关构件并与同步到中心文件， 包括布罝照明、辅控、火灾报警、通信等管线。

在可视化的BIM模型中，设计条件比传统二维管综设计的设计条件更加丰富、准 确，设计思路更加开阔，这为模块化变电站建筑物的管综设计奠定了优化设计 的基础;模块化变电站装配式建筑物中的管线综合以及各专业管线种类繁多，出 现错漏碰等问题不仅影响变电站电力设备的正常使用，更直接影响到整个变电 站的建设质量通过B1M平台协同设计与碰撩分析系统，可以实现管线规划化、 集成化、精细化设计，使管线排布更加集中合理该项目BIM模型完成后，使用BIM环节软件Navisworks进行碰撞检查操作，Navisworks可以直接读取Auto Desk Revit信息模型，通过软件平台自动查找 管线、设备之间的冲突，并生成碰撞报告，报告中包含碰撞点的快照与具体的位 置信息Navisworks不仅可以实现构件碰撞构件的硬碰撞，也可以很好的分析 软碰撞，实现带电距离分析，进而确定设备的安全距离电气专业的三维信息模型经过与其它专业和自身专业内部与外部的同时协调， 修正调整不合理的布置区别于传统的二维设计，BIM方式更容易实现管道综合 的优化，通过BTM三维可视化信息模型，可对管道综合进行直观观察修改，利 用三维模型对不合理的布置进行优化设计，避免施工过程出现的“错、漏、碰、 撩”等问题，有效提高项目的施工效率。

另外，设计师通过B1M三维可视化技术 的特点弥补了个人空间想象不足的缺陷，使得设备繁多、管线纵横交错等复杂区 域在管线排布方面更加合理，在与不具备专业性的甲方沟通中更能取得主动性， 减少后期变更4结语模块化装配式变电站系统集成性非常强，有限的免间内容纳了诸多的管线综合 系统，通过BIM三维可视化信息模型，可对各专业管道与设备进行直观观察修 改，利用三维模型进行深化设计，避免了施工过程出现的“错、漏、碰、撞”等 问题，有效提高项目的施工效率另外，设计师通过BIM三维可视化技术的特点 弥补了管线综合设计过于依赖设计人员的经验和过于主观性等弊病，设计方法 系统、科学，通过BIM技术进行设计，使得设备繁多、管线纵横交错等复杂区域 在管线排布方面更加合理参考文献[1] 许华春，庄国强.机电工程综合管线优化中B1M技术的应用[J].福建建设科 技，2014 (2) :54，55.[2] 黄迪，王明丽，李淑芬，等.基于BIM的MEP管线综合技术优化性研究[J]. 工程建设与设计，2016 (11) : 74-78.[3] 陆凤怡，陈明兰，张楠.基于三维设计的变电站综合管线深化设计研究[J]. 科技与创新，2015 (21) :125.。