变电站BIM模型建模规则研究

谢剑翔

(广东电网有限责任公司广州供电局，广州 510000)

2018年广东电网有限责任公司广州供电局科技项目《500kV楚庭变电站基于三维建设信息化和虚拟现实技术的过程管控及验收平台研发及应用》(GZHKJXM20180008)

作者简介：谢剑翔(1978-)，男，本科，技师。

近些年来，随着电力建设工程的日益发展，越来越多的先进技术被应用，有效地提升了建设水平和效果。在变电站工程建设过程中，强化对BIM技术的应用，不仅可以有效提升工作效率，还可以实现工程建设的可视化效果，有利于项目的稳定开展。通常在电力工程中，BIM技术的应用基础就是建模。因此，在今后的工程建设阶段，一定要强化对BIM模型建模规则的研究。

1 变电站BIM模型建模规则研究的必要性

随着数字化时代的到来，在智能电网具体的建设阶段，对于变电站工程设计的要求也越来越高。科学技术水平的不断提升让BIM模型也得到了广泛的应用，尤其是在大型电力单位的发展阶段，更是强化了对BIM三维综合业务平台建设的推动。在变电站建设阶段，BIM建模是BIM技术应用的核心。通常情况下，对变电站工程来说，其建设不同于一些常规的民用建筑工程，会应用到很多的电气设备，电力电缆具有一定的复杂性，电气线路结构也十分繁琐。同时，变电站工程建设的目标就是要促进生产运行，保证运营的稳定性和安全性。所以，在具体的变电站BIM模型建模规则研究阶段，应该从BIM技术源头着手，合理开展工作[1]。

BIM技术的不断发展，也使得变电站工程”全过程BIM信息化”管理成为可能。各项目参与单位需依照有关法律法规的技术标准和合同，结合BIM技术应用对工程项目实施管理。因此，针对变电站的BIM模型建模规则研究，将成为技术标准、管理守则落地的重点。同时，将变电站的BIM模型建模规则作为切入点，可以引导后续三维管理系统实现通用化、高兼容度，能整合优化不同类型项目的管理需求，达到质量检查、安全防范、进度申报、造价对比、数据查询、远程控制等功能在数据接口的统一。此外，通过变电站的BIM模型建模规则将模型构件、资料管理与项目管理紧密结合，还能够保证管理者能全面掌控电力工程建设过程，不断提升项目管理水平及管理效率，有效地降低成本，最大限度地对项目分析风险进行规避[2]。

2 变电站BIM模型建模规则要点

在实际变电站BIM模型建模过程中，应该对变电站建模的要点进行明确。

2.1 标高和轴网

在具体的模型建模过程中，应该对标高和轴网进行有效的绘制。在立面视图中，对标高进行绘制，软件将自动地为各个标高创建平面视图，然后在视图中对轴网进行绘制。如果软件中没有自动创建平面视图，可以在视图选项卡中手动添加。同时，在结构的样板中，一定要精准地对轴网进行设置，以便后期模型连接能够更加快速。

2.2 主体建筑

通常情况下，针对变电站而言，其主体建筑主要是变电楼，变电楼是员工生活和工作的主要基地。在变电楼中，涵盖了开关式电容器、二次设备室等设备。因此，在实际的建模过程中，应该结合具体情况，科学地进行设计。在变电站中，电缆沟是非常大的一个特色，也是建筑设计和工程量统计的难点[3]，因此在绘制期间具有较强的复杂性。同时，在概算定额中，复杂地面是电缆沟的取费子目，而建筑物轴线尺寸面积是其基础，无需对电缆沟的洞口面积进行扣除，工程量统计规则与楼板统一。在预算定额中，电缆沟是依照沟体的体积来对工程量进行统计。然而，不管是楼板还是墙体，都不能够将电缆沟的体积计算出来。所以，最为有效的办法就是利用体量来开展计算工作，这是一种不具备任何建筑属性的族类型，建筑体量建模后能够精准地将体量的体积和表面积计算出来。

2.3 工程量统计

在变电站模型建模过程中，要科学地对BIM技术进行应用。虽然可以获取项目工程量比较小，然而一些量却不能够直接作为取费基准。所以，在具体的建模阶段，还应该强化对信息的加工设计，信息完成后需要将各类明细表导出到Excel中，在Excel中进行调整和完善，最后导入到计价软件中。

3 变电站的BIM模型建模研究

3.1 设计阶段

通过对变电站的BIM模型建模规则研究，完成设计阶段BIM模型建模规则，统一编码体系，并以500kV楚庭变电站为实践依托完成数字化设计，提升设计质量。同时，将设计成果以数字化平台为载体进行标准化积累和复用，通过数字化设计，为全生命周期提供基础数据。也能够以数字化移交为手段，进行数字化评审，通过网络评审提升效率、节约经费。智能评审具备技术经济评审能力，使评审真正成为质量管控的有利手段。

3.2 造价阶段

通过对变电站的BIM模型建模规则研究，结合电力工程概预算标准，为三维正向设计中的自动出量、自动造价输出、造价数据可视化分析、造价全过程应用的后续开展打好坚实基础，形成贯通设计与造价的BIM模型建模体系。同时，变电站的BIM模型建模规则研究的开展，将对常用设备标准模型库造价相关信息接口、跟电力工程量计算规则相适应的自动算量计价规范制定、三维数字化设计全要素覆盖、动态造价输出的实现有重大意义。

3.3 施工阶段

通过对变电站的BIM模型建模规则研究，形成完整的编码体系，通过不同阶段变电站数字化成果的数据流通，将规则化、标准化的数字化成果移交至施工管理平台，以移动终端和虚拟仿真变革施工技术手段，通过标准化保证施工质量。在体系化的BIM模型基础上，以网络化和可视化技术进行施工仿真，构建业主、设计、施工、监理、厂商五方协同作业平台，避免信息不对称，有效地提高协同作业能力。

4 结语

在具体的变电站工程建设过程中，有效地对BIM技术进行应用、科学地进行电力工程建模，可以精准将工程量统计出来，有效减轻以往工作人员的工作负荷，不断地对工作效率进行提升，还能够促进工程项目稳定开展。因此，为了能够进一步推动工程可持续发展，在具体的BIM技术应用过程中，应该强化对BIM模型建模的重视，能够了解其规则，加强研究。