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BIM在国家电站中的全生命周期应用

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一、项目概况

越南沿海3期2×622MW燃煤电站项目(以下简称沿海三期)位于越南胡志明市东南方的茶荣省沿海县的沿海电力中心,距离胡志明市约250公里,濒临南海。沿海三期机组为2×622Mw亚临界海水直流循环燃煤机组,工程同步建设海水脱硫和脱硝装置,EPC合同金额134亿美元。沿海三期是越南国家沿海电力中心的重点项目,也是“21世纪海上丝绸之路”沿线重要的能源建设项目。

二、BIM在电站设计、施工、运维全生命周期应用

(1)Autodesk Civil3D数字化地形技术

沿海三期中采用 Autodesk Civil3D数字化地形技术,将地形资料快速转化成数字化地形,为总图设计、绿建分析、环境设计、施工场地布置等提供基础数据。快速完成土石方计算,对厂区竖向调整更便捷直观,提高了总图专业设计效率和质量。

地形数据生成实体地形:

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(2)BIM模型参数化设计

沿海三期采用 Autodesk Revit完成了工程BIM参数化设计。调用 Autodesk Revit标准化族库,完成结构、建筑、暖通等专业参数化建模,通过模型整合,实现土建专业可视化协同设计。

电站主厂房结构模型:

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(3)数字化精细配筋

利用BIM技术沿海三期实现了混凝土结构三维可视化设计。通过关联参数化技术,对结构模型自动生成参数化的钢筋组和子钢筋,修改方便快捷。对三维钢筋进行智能编号,实现钢筋表与材料统计表的汇总输出。配筋设计效率提高10倍以上。

钢筋节点模型:

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(4)计算模型智能导入

通过自主开发的接口程序实现土建计算模型智能导入 Autodesk Revit土建设计平台中,保证沿海三期BIM模型与土建计算模型的一致性,并且可以实时更新。

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(5)整合多方模型

自主开发接口程序实现多种格式三维模型导入,完成汽机厂、锅炉厂等厂家三维模型的智能导入,实现工程多方模型整合和协同设计。

设备模型整合图:

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锅炉厂结构模型整合图:

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(6)BIM多专业协同

釆用自主研发的设计协同管理平台完成机械布置模型、土建模型的整合,利用整合的模型实现工程可视化漫游审查以及碰撞检查等,能轻松发现问题并快速找到解决方案,实现各专业在同一空间可视化协同设计。

多专业数字化协同设计:

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(7)建筑节能分析

通过节能分析协助判定工程最优建筑方案,实现工程的绿色环保设计,并生成节能分析报告。

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(8)标准规范化出图

通过二次开发定制,定制了规范的结构、建筑、水结、暖通、总图等土建专业标准出图样式和模板。实现了沿海三期出图规范化和标准化。

快速生成标准结构图:

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(9)全厂地下设施可视化

为地下设施施工提供可视化指导利用BIM技术,沿海三期实现道路、沟道、检查井、排水管道、土建基础等地下设施数字·设计,为地下设施施工提供可视化指导,数字化移交给业主后,地下设施数字化模型继续为业主电厂后期运行、维护提供支持。

地下设施可视化模型:

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(10)设计施工一体化

利用数字化的信息模型,通过电厂工程建设管理信息系统与P6工程项目进度管理软件的融合,实现对电厂基建期合同、工程概算、工程投资、设备采购、工程施工、工程质量等信息进行全面管理的设计施工一体化。

结构施工过程模拟:

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(11)虚拟现实与数字化仿真

釆用虚拟现实技术,实现了数字化模型在施工、运维阶段安装、维修和安全培训等数字化仿真的应用,逼真地模拟现实环境,依靠真实的环境模拟、形象的任务定制,为业主提供了个高效可靠的数字化培训平台。

汽轮机检修起吊模拟:

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火灾应急培训仿真:

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(12)数字化交付

数字化交付是对以纸介质为信息传递和存储载体的传统方式的彻底抛弃,成为信息技术在电力工程发展史的一场革命。通过整合设计釆购、施工各阶段数字化资产,建立起面向工程全生命周期的数字化资产管理体系,实现了二三维模型导航、信息组织、信息搜索、知识管理等数字化资产的智能化管理。在工程“交钥匙”时,除向业主移交“物理工厂”,还将交付一个“三维数字化工厂”。

数字交付交付资产管理平台:

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三、BIM应用总结

通过在沿海三期全面的应用数字化设计技术,实现了工程数字化技术全过程、多专业的全生命周期应用,并取得了以下效益。灵活准确的材料统计实现准确备料,减少材料种类,降低工程成本。缩短设计工期2个月。“设计零碰撞”避免现场重大返工,保证工程顺利实施。数字化技术让工程设计更优化、精细化和标准化,为工程釆购、施工及运营、维护提供强有力支撑。全生命周期数字化应用大幅提升了工程的信息化和运营水平。

沿海三期电站数字化协同设计项目在2015年“创新杯”BIM设计大赛中获得最佳工业工程类BIM应用奖一等奖,本项目釆用包括工艺、电控、机械布置、土建设计在内的多专业、跨软件设计平台协同的方式,真正实现了BIM设计的全专业应用和全生命周期覆盖,极大地展现了BIM信息技术在精细化建模、精确计算、仿真模拟、智能岀图等方面的优势和价值,为工程采购、施工及运营维护提供强有力支撑,为BIM在电力行业的推广和应用提供了有价值的借鉴意义。

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