BIM在水电工程施工总布置设计中的应用【参考】.docx

BIM在水电工程施工总布置设计中的应用?——云南澜沧江黄登水电站项目介绍黄登水电站位于云南省兰坪县境内，是澜沧江上游古水至苗尾河段水电梯级开发方案的第五级，电站布置方案为碾压混凝土重力坝，最大坝高203m，总库容15亿立方米，装机容量为1900MW，该电站以发电为主，兼有防洪、灌溉、供水、水土保持和旅游等综合效益。本项目工程规模宏大，工程总投资估算额约173亿元，建设总工期81个月，主体工程区范围约20平方公里，区内布置大量的工程生产区、生活区以及加工厂等辅助企业，并分布错综复杂的道路交通系统。图1 黄登水电站设计效果图解决方案寻求BIM理念与技术支撑黄登水电站主要施工区域布置有数十个分类复杂的大型施工区，施工交通系统纵横交错，主体建筑物中挡水建筑物、地下厂房、导流建筑物等均包含大量的体型庞大且结构复杂的建筑设施，设计流程与专业协调非常复杂，涉及到规划、勘测、水工、厂房、机电、施工等主要设计专业。为此，在新设计思想和技术高速发展的背景下，如何实现工程整体设计的全面协调化，进行全面信息化和可视化设计，一直是中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院（简称“昆明院”）的工程师们不断追求和探索的目标。随着BIM技术理念的发展，以及欧特克公司一系列BIM设计软件的应用为昆明院带来了全新的设计思路和方式。通过实践研究，BIM软件平台的应用为昆明院各专业在设计方面带来了巨大的转变，在进行三维一体信息化设计进程中，从水工结构设计采用Autodesk Revit Structure和Autodesk Revit Architecture开始，逐步到机电专业、金属机构采用Autodesk Revit MEP和Autodesk Inventor，以及施工等专业采用AutoCAD Civil 3D、Autodesk Infrastructure Modeler（AIM），BIM理念的实践应用得到迅速发展。AIM提供新的支撑随着AIM的推出，其强大的快速建模功能与AutoCAD Civil 3D数据的良好接口，以及在可视化方面的优势，为规划设计、多方案比选以及方案演示等提供了强大的技术支撑，特别是在初步设计阶段，其道路、水域、植被、建筑、景观以及信息关联处理等便捷而快速的建模功能，为设计师提供了强大的表达方式 ，同时可以把在AutoCAD Civil 3D中精确的设计模型以及其他GIS数据等汇入到同一模型中，使不同种类的数据和模型得以有效整合。在昆明院，设计人员将AIM强大的城市规划设计功能应用到了水电工程的施工组织设计与规划之中，特别是在黄登水电站施工总布置设计应用中，在AIM的支持下，实现了以施工总布置为基础的三维协同一体化设计，而且为施工规划中的景观设计提供了高效便捷的平台，设计模型中的每个个体都可实现独立的信息化和可视化连接，当设计变更时只需对局部设计文件进行修改，导入AIM中便可进行自动更新，实现了多专业动态协同设计。BIM模型概况水电站工程设计涉及多个不同专业，包括地质、水工、施工、建筑、机电等。黄登水电站施工总布置以AutoCAD Civil 3D、Autodesk Revit、Autodesk Inventor 等为各专业建模基础，以Autodesk Navisworks Manage为模型观测与碰撞检查工具，以AIM为总布置可视化和信息化整合平台开展BIM协同设计。1. 总体规划AutoCAD Civil 3D强大地形处理功能，可帮助实现工程三维枢纽方案布置以及立体施工规划，结合AIM快速直观的建模和分析功能，则可轻松、快速帮助布设施工场地规划，有效传递设计意图，并进行多方案比选。图2 总布置方案规划设计2. 枢纽布置建模枢纽布置、厂房机电等需由水工、机电、金属结构等专业按照相关规定建立基本模型与施工总布置进行联合布置。2.1 基础开挖处理结合AutoCAD Civil 3D建立的三角网数字地面模型，在坝基开挖中建立开挖设计曲面，可帮助生成准确施工图和工程量。图3 坝肩坝基开挖设计模型2.2 土建结构水工专业利用Autodesk Revit Architecture进行大坝及厂房三维体型建模，实现坝体参数化设计，协同施工组织实现总体方案布置。图4 大坝结构模型图5 厂房结构模型2.3 机电及金属结构机电及金属结构专业在土建BIM模型的基础上，利用Autodesk Revit MEP和Autodesk Revit Architecture同时进行设计工作，完成各自专业的设计，在三维施工总布置中则可以起到细化应用的目的。图6 厂房机电设备透视图图7 发电机层及主变室结构透视图3. 施工导流导流建筑物如围堰、导流隧洞及闸阀设施等及相关布置由导截流专业按照规定进行三维建模设计，AutoCAD Civil 3D帮助建立准确的导流设计方案，AIM利用A