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全面三维数字化设计为中国水电项目节省3亿美元

来源:BIM中国网

 
引言:“Bentley 为中国的水电数字化设计提供强大的技术支持。而且,Bentley 为水电站项目整个生命周期的运营提供了强劲动力。水电站的三维数字化设计解决方案是 Bentley 软件平台的个性化定制成果,由 ECIDI 根据中国本地规范和实际情况打造得到。这是“互联网 + BIM”的强势反映。” 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 IT 总监王金峰 。
 

BIM 计划

水力发电是中国当今实现绿色能源消费宏伟目标的排头兵,华能集团旗下的龙开口水电有限公司为此在中国云南省招标开发龙开口水电站。作为金沙江上的第六座水电站,龙开口发电厂是一个 116 高的混凝土重力坝,配有五台 360 兆瓦的涡轮发电机,拥有最大 1,800 兆瓦的装机容量。主要用作发电站,也有一些用于灌溉、供水和防洪的设施。中国电建集团华东勘测设计研究院 (ECIDI) 中标负责设计、建造和交付这个造价 89 亿元的项目。
 
ECIDI 主要专注于水电和新能源项目,致力于工程生命周期管理的开发、研究和技术创新。按照这一愿景,ECIDI 与 Bentley 携手为龙开口项目创建三维协同设计环境。这是一个完全根据组织要求定制的环境,目的就是完成水电站项目交付。面对复杂的地形挑战和一个需要超过 20 个工程设计专业互相协作的项目,ECIDI将土建、电厂设计和分析流程集成在一起,开创了一个覆盖从初步设计一直到施工和运营、旨在交付水电厂的数字化 BIM 解决方案。
 

集成技术带来效益

带有深沟的复杂地形和堤坝地基带来了罕见的工程设计挑战,在水电行业没有类似的设计先例,这将要求采用协同创新方法以确保施工按计划进展。ECIDI 利用勘测的地形数据对多种设计和施工场景进行建模和对比,希望找到可行的解决方案并避免施工阶段的更改和延迟。通过使用 Bentley Map 和 Descartes,设计团队模拟了地形、河床和实际地质地形条件,并分析了各种不同选项,以确定堤坝的最佳位置和路线规划。ECIDI 使用 MicroStation 和 OpenRoads 来设计堤坝基座的挖掘面和深沟缺陷,并使用 AECOsim Building Designer 来生成地质地形模型,节省了 1.94 亿元的工程费用。借助 Navigator,施工团队能够在施工现场访问这些地质地形设计,以便高效地指导施工,消除错误并优化交付成本。
 
除了堤坝布局,他们还利用 AECOsim 实现多项系统设计,包括水灾泄洪、能量耗散和电厂进水口等基础设施。团队利用 Bentley 的集成三维设计应用程序执行冲突分析,不但提高了设计质量,而且使设备冲突碰撞率降低了 95%,现场设计更改减少了 80%。利用该技术的参数化和有限元素建模功能,避免了大量重复工作和返工,部分设备图纸的设计时间缩短了 50%。MicroStation 和 Bentley 应用程序的数据互用性促进了采用协同通用建模方法。通过实施 Bentley 的全面集成三维数字化设计解决方案,ECIDI 提前 10 个月交付了水电厂,经济效益达 3 亿美元。

 

 ProjectWise 提供统一的管理标准

从地质地形到结构再到电气的各个工程专业都需协同工作,因而 ECIDI 需要一个公共平台,确保在整个项目生命周期中提供数据和信息共享与访问。公司在 ProjectWise 的基础上构建了一个远程协作设计界面,可供所有项目参与者安全访问。此界面改进了信息管理效率,它提供了一个协同工作环境,允许各参与者互相查看工程模型,优化了设计审核和批准流程。过去,获得工厂布局图纸批准联署需耗费一个多月;现在,ECIDI通过在一个集中平台上工作,优化了工作流并改善了各个专业之间的信息移动性,设计效率提高了 40%。
 
另外,基于为此项目创建的管理环境,ECIDI 为未来项目建立了自己的标准。公司使用 ProjectWise 并根据项目相似性管理配置,可以自动协调工作流、优化和加快实时信息共享,建立了有效的协同工作 BIM 标准。

 

成功推动 BIM 在中国水电行业的实施

由于形成了一套完整的三维数字设计技术标准,未来的水电项目在使用 Bentley 应用程序来实施集成的三维建模时就有了参照,这有助于推动协同工作 BIM 成为行业标准。通过三维模型进行生命周期管理和项目信息数字化传输的概念为中国水电站的数字化运营和维护提供了一种新的管理战略。中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 IT 总监王金峰曾表示:“Bentley 为水电站整个生命周期的运营提供了强劲动力。”
 


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