摘 要：介绍了近年来BIM技术的相关政策，根据变电站设计的内容分析了变电站设计质量通病。通过变电站的三维建模流程和BIM可视化、模拟性、协调性、优化性和信息综合性等特点说明了BIM在变电站设计中可以各专业协同工作、避免错漏碰缺问题、减少“设计质量通病”的作用，并分享了相关的工程案例。
关键词：BIM技术；变电站；设计应用
引 言
随着国民经济的快速发展，为保障居生活及工业生产的能源需求，电力建设的的步伐也快速前进。目前变电站多采用电网公司的标准化设计，设计流程规范、设计内容统一。但常因为各专业引用标准模块不统一，沟通不足，互相提资不及时等原因，导致出现设计质量问题。BIM技术具有可视化、模拟性、协调性、优化性和信息综合性等特点，能有效解决变电站设计中的专业对接问题，减少设计 “质量通病”。
1 BIM技术相关政策
2014年10月，上海市首次发布《上海市推进建筑信息模型技术应用的指导意见》；2015年7月印发《上海市推进BIM技术应用三年行动计划（2015―2017）》通知。
2015年，深圳市建筑工务署发布《深圳市建筑工务署BIM实施管理标准》，让原本各自为政的BIM实施主体有了准则，各个环节可以在一个统一的框架下实施，解决信息沟通不畅带来的障碍，提升了BIM应用的科学化、标准化水平，对全国BIM标准体系的建立都有示范作用。
2016年8月，南方电网公司开展BIM技术在电网工程建设中的应用研究项目，推动了BIM技术在电网工程中的应用。
2018年1月1日，《建设项目工程总承包管理规范》（GB/T50358-2017）开始实施，其中明确规定：建设单位应对承诺使用BIM技术的投标人设置适当的加分项。在方案设计和优化中使用BIM设计，并利用BIM技术指导施工，由评委根据投标文件情况适当加分。
2018年，广东省住房和城乡建设厅发布广东省建筑信息模型（BIM）技术应用费用计价参考依据》，推动了BIM技术在工程建设项目设计、施工和运维阶段的应用。
2 变电站设计
2.1 变电站设计的内容
变电站设计的主要内容包括：
（1）电气一次：电气主接线及总平面、配电装置、主变压器、高压并联电抗器、无功补偿装置、交流站用电系统、直击雷保护、接地、照明、电缆敷设、综合布线、主要材料设备清册。
（2）电气二次：二次设备布置、计算机监控系统、二次接线、系统保护及安全自动装置、元件保护、测量与计量装置、调度自动化、系统通信、站内通信、火灾探测与报警系统、直流系统及UPS、图像监视及安全警卫系统、时钟同步系统、电缆及主要设备清册。
（3）土建：总平面及竖向布置、站区地下设施、进站道路、站区围墙、大门及站外挡土墙、护坡、建筑物、构筑物、构支架基础及设备基础、构支架、主变基础及防火墙、独立避雷针、站区地基处理。
（4）水工及消防：站区室外给排水管道、室内给排水管道、消防泵房及管道、主变压器灭火系统、建筑物灭火器。
（5）采暖及通风空调：采暖系统、通风机空调系统。
2.2 设计质量通病
在变电站的设计过程中，常因为各专业引用标准模块不统一，沟通不足，互相提资不及时等原因，导致出现设计质量问题。
3 BIM在变电站设计中的作用
3.1 变电站的三维建模流程
变电站主体建筑建模分为建筑建模和结构建模。建筑建模包括墙体、构造柱、圈梁、门窗和屋顶等图元。结构部分主要是构件梁板柱的创建及钢筋的配置；其次还有附属建筑物和电气参数化族。变电站具体建模流程如图3.1-1所示：
3.2 BIM在变电站设计中的作用
错漏碰缺问题一直是困扰变电站设计质量的一个严重问题，如何有效的解决这个问题，如何减少施工变更的次数，不仅是对设计质量的一个考验，同时也是获得业主满意度的重要保障。采用三维建模的方式，设计协同，可以将专业间碰撞解决在设计阶段：
1.建模并对图纸问题进行设计审查
通过建立模型，及时发现设计图纸问题，且通过专业软件集各专业的模型于一体，进行碰撞检查，发现图纸冲突的地方。
2.出具机电专业管线综合优化图纸
出具机电安装专业的综合优化图纸，利用安装各个专业的 BIM 模型，进行碰撞检查后，发现碰撞点，通过调整机电安装的三维模型，导出二维平面和三维图形，用于指导现场施工。
3.BIM 模型内部漫游
利用 BIM 模型的可视化功能，在项目施工之前可以进行内部漫游，提前发现图纸的问题，减少后期人为变更情况的发生，减少成本。
4.预留洞口的生成
管线综合排布后，可以利用精确的BIM模型，导出详细的预留洞口报告，施工人员依据报告，核对模型洞口的标高来调整施工。
5. 联动修改
基于数据库的三维设计，只需在三维上调整模型及相关参数，二维图纸会自动调整，有效避免了漏改、错改的问题。
3.3 工程案例
广东省水利电力勘测设计研究院在清远抽水蓄能电站中采用三维协同设计，利用无人机对地形地貌进行数据采集，利用三维建模进行电站地面布置及主厂房实体建模。将设计院各专业和业主、工厂紧密的联系起来，在模型上就解决原先在施工中才能发现的问题。通过三维协同设计，在清蓄工程中为业主节省了40%的电缆，上百万的管路，避免返工造成的工期损失，厂房的整齐美观等等。
4 结论与展望
BIM技术具有可视化、模拟性、协调性、优化性和信息综合性等特点，通过三维建模，对图纸问题进行设计审查，进行碰撞检查，发现图纸冲突的地方，出具机电专业管线综合优化图纸，导出详细的预留洞口报告，施工人员依据报告，核对模型洞口的标高来调整施工，能有效解决变电站设计中的专业对接问题，减少设计 “质量通病”。
将来，BIM还会在地质模拟、GIS信息整合、3D扫描集成等方面有进一步的发展，对电力行业的推进发挥更大的作用。
参 考 文 献：
[1] 郑华海．BIM技术研究与应用现状[J]．结构工程师，2015.31（4）.
[2] 杨威．BIM技术在电力工程中的应用现状及展望[J]．电力与能源，2014.35（4）.
[3] 袁汉忠．论BIM技术在变电站工程中的应用[J]．工程建设标准化，2015,11
[4] 崔文俊，姚远．BIM技术供电所等小型基建项目中应用研究[J]．科技资讯，2017,33
[5] 刘睿，胡晓强，马健．电力建设工程BIM建模[M]．北京：中国电力出版社，2015．
论文作者:陈少杰
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/8/7
标签：变电站论文; 建模论文; 模型论文; 技术论文; 图纸论文; 通病论文; 洞口论文; 《城镇建设》2019年第10期论文;