托巴水电站
2014-01-18梁晖叶锐
■ 梁晖 叶锐
托巴水电站
■ 梁晖 叶锐
首个采用三维协同设计的项目
位于中国云南省迪庆州的托巴水电站项目估算总投资约153亿元,装机容量1 400 MW。计划的设计时间仅24个月,实施Bentley的三维协同设计技术,在39 d内完成了原本需要6个月的设计工作,有助于满足严苛的工期要求。
通过将ProjectWise®和Bentley Navigator与 Bentley PlantSpace®、Bentley Architecture、Structural Modeler、Bentley Substation®、promis•e®和GEOPAK®Civil Engineering SuiteTM结合使用,提升了设计效率,项目团队之间的沟通和多专业配合也有所加强。通过 ProjectWise,现场设计人员与位于湖南长沙的中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司(简称中南勘测院)总部之间建立联系,确保所有人员都遵循企业标准并使用最新文件版本。借助这一技术,在管理企业标准方面节约了 50%的成本。
现场环境和工期的制约
托巴水电站是中国在澜沧江上建造的第4座梯级大坝。该项目不仅能够每年产生63.6亿kW‧h的电能,而且还提供蓄水容量为10.4亿m3的水库。电能和水资源将共同促进该地区的经济发展。
该水电站是在受周边环境制约、现场条件较差的情况下建造的。为满足仅75个月的紧迫项目工期要求 (即24个月的准备时间、39个月的施工时间和12个月的后期施工时间),中南勘测院在现场办公室、长沙总部和云南省迪庆州部署了由60~80名设计人员组成的项目团队。
复杂的水利工程设计项目涉及多个专业,包括测绘、地质学、施工、土木工程、水轮机工程、电气工程设计和建筑学。过去,所有项目文件都被分发给设计人员和特定审查者进行文件审查。文档控制和审查十分困难。现有二维设计软件不支持三维协同设计、多专业之间的协同工作以及文档控制和标准化的项目目标。
三维设计环境提供准确的设备布局可视化
加快设计流程的专项软件
采用三维设计软件,改进工作流程效率、促进各专业之间的协同工作,提升项目管理能力。仅40 d,设计人员就已能够在项目设计工作中使用各种专项软件。专项软件包括用于连接分处于各地的团队成员和信息的ProjectWise®;用于动态审查和分析的Bentley Navigator;用于管道整体设计和建模的Bentley PlantSpace®;用于建筑信息建模(BIM)的Bentley Architecture;用于BIM设计和结构系统文档制作的Structural Modeler;用于智能电气和物理变电站设计的 Bentley Substation®;用于电气控制系统设计的promis·e®以及用于公路和运输类基础设施设计的GEOPAK®Civil Engineering SuiteTM。
在协同设计环境中,几个专项团队能够使用多个应用程序同时处理一个设计项目,并可随时参考彼此的设计工作,极大缩短了专门团队之间的合作时间,增强了团队协作,提升了设计效率。无论在哪里工作,或者涉及什么专业,ProjectWise®确保了设计工作的标准化。通过ProjectWise®,文档控制得到简化,项目管理效率得到极大提升。
三维模型的可视化空间布局
三维设计技术提供更加清楚、直观和生动的设计工作表达。通过三维模型,结构和设备的空间布局关系显而易见。三维设计环境可以实现许多在二维中很难实现的空间布局模式。此外,具有复杂形状的设备可在多维环境中动态显示,使它们一目了然。借助该技术,布局设计时间从1—2 w缩短为不到8 h。
通过执行碰撞检查和模型验证,减少了错误、疏忽和结构内部布局的冲突,使得设计更加合理,空间使用得到优化。Bentley软件的碰撞检查功能极大减少了错误、疏忽和专项团队之间的冲突,工作成果的准确度由此提升80%~90%。另外,通过充分利用Bentley Navigator和i-models的主要功能,在参与设计人员数量相同的情况下,极大减少了设计人员处理施工现场的结构和组件冲突所需的时间。
三维设计还体现了其在早期比选和选择大坝工程设计计划期间的巨大优势,仅需5~8 h就可以完成过去2 w的挖掘计划。此外,还可实现执行快速、准确度更高的项目工作量统计。
三维模型用于绘制二维图、生成自动项目工作量规划,并减少后续设计工作量。最终出图时间从2~3 d缩短为1天。三维模型可以进行整个设计周期的优化,包括自动二维图生成和项目工作量计算,从而缩短设计时间并提高效率。
设计信息为运营提供支持
中南勘测院所实施的三维协同设计技术也为水电站的业主运营商带来了益处。通过建立项目工程数据库,发电站的整个生命周期的材料和维护信息都以统一的方式提供,确保数据的有效性、精确性和一致性。设备维护管理、员工培训和报告演示都可使用三维模型快速轻松实现。由此,系统运营和员工工作效率得到极大提升。
梁晖:中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司数字工程中心,主任,湖南 长沙,410014
叶锐:中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司数字工程中心,主任,湖南 长沙,410014
责任编辑苑晓蒙