變電站BIM模型建模規則研究

謝劍翔

(廣東電網有限責任公司廣州供電局，廣州 510000)

2018年廣東電網有限責任公司廣州供電局科技項目《500kV楚庭變電站基于三維建設信息化和虛擬現實技術的過程管控及驗收平臺研發及應用》(GZHKJXM20180008)

作者簡介：謝劍翔(1978-)，男，本科，技師。

近些年來，隨著電力建設工程的日益發展，越來越多的先進技術被應用，有效地提升了建設水平和效果。在變電站工程建設過程中，強化對BIM技術的應用，不僅可以有效提升工作效率，還可以實現工程建設的可視化效果，有利于項目的穩定開展。通常在電力工程中，BIM技術的應用基礎就是建模。因此，在今后的工程建設階段，一定要強化對BIM模型建模規則的研究。

1 變電站BIM模型建模規則研究的必要性

隨著數字化時代的到來，在智能電網具體的建設階段，對于變電站工程設計的要求也越來越高。科學技術水平的不斷提升讓BIM模型也得到了廣泛的應用，尤其是在大型電力單位的發展階段，更是強化了對BIM三維綜合業務平臺建設的推動。在變電站建設階段，BIM建模是BIM技術應用的核心。通常情況下，對變電站工程來說，其建設不同于一些常規的民用建筑工程，會應用到很多的電氣設備，電力電纜具有一定的復雜性，電氣線路結構也十分繁瑣。同時，變電站工程建設的目標就是要促進生產運行，保證運營的穩定性和安全性。所以，在具體的變電站BIM模型建模規則研究階段，應該從BIM技術源頭著手，合理開展工作[1]。

BIM技術的不斷發展，也使得變電站工程”全過程BIM信息化”管理成為可能。各項目參與單位需依照有關法律法規的技術標準和合同，結合BIM技術應用對工程項目實施管理。因此，針對變電站的BIM模型建模規則研究，將成為技術標準、管理守則落地的重點。同時，將變電站的BIM模型建模規則作為切入點，可以引導后續三維管理系統實現通用化、高兼容度，能整合優化不同類型項目的管理需求，達到質量檢查、安全防范、進度申報、造價對比、數據查詢、遠程控制等功能在數據接口的統一。此外，通過變電站的BIM模型建模規則將模型構件、資料管理與項目管理緊密結合，還能夠保證管理者能全面掌控電力工程建設過程，不斷提升項目管理水平及管理效率，有效地降低成本，最大限度地對項目分析風險進行規避[2]。

2 變電站BIM模型建模規則要點

在實際變電站BIM模型建模過程中，應該對變電站建模的要點進行明確。

2.1 標高和軸網

在具體的模型建模過程中，應該對標高和軸網進行有效的繪制。在立面視圖中，對標高進行繪制，軟件將自動地為各個標高創建平面視圖，然后在視圖中對軸網進行繪制。如果軟件中沒有自動創建平面視圖，可以在視圖選項卡中手動添加。同時，在結構的樣板中，一定要精準地對軸網進行設置，以便后期模型連接能夠更加快速。

2.2 主體建筑

通常情況下，針對變電站而言，其主體建筑主要是變電樓，變電樓是員工生活和工作的主要基地。在變電樓中，涵蓋了開關式電容器、二次設備室等設備。因此，在實際的建模過程中，應該結合具體情況，科學地進行設計。在變電站中，電纜溝是非常大的一個特色，也是建筑設計和工程量統計的難點[3]，因此在繪制期間具有較強的復雜性。同時，在概算定額中，復雜地面是電纜溝的取費子目，而建筑物軸線尺寸面積是其基礎，無需對電纜溝的洞口面積進行扣除，工程量統計規則與樓板統一。在預算定額中，電纜溝是依照溝體的體積來對工程量進行統計。然而，不管是樓板還是墻體，都不能夠將電纜溝的體積計算出來。所以，最為有效的辦法就是利用體量來開展計算工作，這是一種不具備任何建筑屬性的族類型，建筑體量建模后能夠精準地將體量的體積和表面積計算出來。

2.3 工程量統計

在變電站模型建模過程中，要科學地對BIM技術進行應用。雖然可以獲取項目工程量比較小，然而一些量卻不能夠直接作為取費基準。所以，在具體的建模階段，還應該強化對信息的加工設計，信息完成后需要將各類明細表導出到Excel中，在Excel中進行調整和完善，最后導入到計價軟件中。

3 變電站的BIM模型建模研究

3.1 設計階段

通過對變電站的BIM模型建模規則研究，完成設計階段BIM模型建模規則，統一編碼體系，并以500kV楚庭變電站為實踐依托完成數字化設計，提升設計質量。同時，將設計成果以數字化平臺為載體進行標準化積累和復用，通過數字化設計，為全生命周期提供基礎數據。也能夠以數字化移交為手段，進行數字化評審，通過網絡評審提升效率、節約經費。智能評審具備技術經濟評審能力，使評審真正成為質量管控的有利手段。

3.2 造價階段

通過對變電站的BIM模型建模規則研究，結合電力工程概預算標準，為三維正向設計中的自動出量、自動造價輸出、造價數據可視化分析、造價全過程應用的后續開展打好堅實基礎，形成貫通設計與造價的BIM模型建模體系。同時，變電站的BIM模型建模規則研究的開展，將對常用設備標準模型庫造價相關信息接口、跟電力工程量計算規則相適應的自動算量計價規范制定、三維數字化設計全要素覆蓋、動態造價輸出的實現有重大意義。

3.3 施工階段

通過對變電站的BIM模型建模規則研究，形成完整的編碼體系，通過不同階段變電站數字化成果的數據流通，將規則化、標準化的數字化成果移交至施工管理平臺，以移動終端和虛擬仿真變革施工技術手段，通過標準化保證施工質量。在體系化的BIM模型基礎上，以網絡化和可視化技術進行施工仿真，構建業主、設計、施工、監理、廠商五方協同作業平臺，避免信息不對稱，有效地提高協同作業能力。

4 結語

在具體的變電站工程建設過程中，有效地對BIM技術進行應用、科學地進行電力工程建模，可以精準將工程量統計出來，有效減輕以往工作人員的工作負荷，不斷地對工作效率進行提升，還能夠促進工程項目穩定開展。因此，為了能夠進一步推動工程可持續發展，在具體的BIM技術應用過程中，應該強化對BIM模型建模的重視，能夠了解其規則，加強研究。