Расположение объекта ( источник изображения: miro.medium.com )
Университет Autodesk ·
Проект Smisto Hydropower в Норвегии стал одним из первых проектов, бросающих вызов традиционному использованию 2D-чертежей в качестве основы для проектирования. Он состоит из двух отдельных высокомощных электростанций. В этой статье основное внимание уделяется использованию BIM моделей в проектировании и строительстве с акцентом на доведение проекта до подрядчика строительных и подземных работ без использования обычных 2D-чертежей.
В соответствии с EPC-контрактом (Engineering, procurement and construction) непрерывное взаимодействие между подрядчиком и консультантом привело к разработке и внедрению нескольких стратегий BIM для инженерных, проектных и строительных работ с несколькими преимуществами, полученными при выполнении проекта.
Мы рассмотрим следующее, касающееся комплексного использования моделей 3D/BIM в проектировании и строительстве посредством сотрудничества и инноваций, чтобы добиться работы без чертежей:
1. Возможно ли это сегодня с помощью технологий?
2. Желательно ли это пользователям?
3. Насколько это возможно?
Проект Smisto Hydropower — один из крупнейших новых гидроэнергетических проектов Норвегии. Две высокомощные электростанции, Smibelg на 33 МВт и Storåvatn на 25 + 8 МВт, расположены в Нурланне на севере Норвегии. Строительные работы начались летом 2015 года, а ввод в эксплуатацию гидроэлектростанции планируется завершить в три этапа в течение 2019 года.
Основные характеристики проекта включают в себя в общей сложности 27 км подземных водных путей без покрытия через туннели и шахты, две подземные электростанции, 11 водозаборов, насосную станцию и шесть проходов подводных туннелей, а также несколько небольших плотин. Проект расположен в удаленном прибрежном районе со сложным климатом. Доступ к объекту возможен только по морю, что предъявляет высокие требования как к планированию, так и к логистике выполнения.
(источник изображения: miro.medium.com)
Владелец проекта Smisto Kraft AS заключил контракт на выполнение всех строительных и подземных работ с норвежским подрядчиком Hæhre Entreprenør AS в рамках EPC-контракта.
Контрактное соглашение по проектированию, закупкам и строительству (EPC) подразумевает, что подрядчик EPC несет ответственность за все действия от проектирования, закупок, строительства до ввода в эксплуатацию и передачи проекта владельцу проекта. По поручению подрядчика Multiconsult ASA выполняет проектирование и консультации по всем строительным работам, а также координирует работу с различными поставщиками гидромеханических и электромеханических изделий, у которых заключен контракт с владельцем проекта. Использование EPC-контрактов для строительных работ нетрадиционно для выполнения норвежских гидроэнергетических проектов, где консультант традиционно выполняет проектирование от имени владельца проекта.
В качестве дополнительной общей цели с потенциально высокой избыточной стоимостью для обеих сторон было решено бросить вызов традиционным методам проектирования и строительства, выполнив все проектные и чертежные работы в моделях 3D/BIM. Кроме того, проект передается подрядчику через модели без необходимости подготовки традиционных 2D-чертежей.
Основы проектирования и обследованная. Пещера после выемки грунта под ГЭС. (источник изображения: miro.medium.com)
Процесс планирования и проектирования
Договоренность о заключении контракта с использованием 3D-моделей потребовала внесения изменений в процесс планирования и проектирования. В
Линейный подход к структурированию процесса проектирования на подэтапы. Последний рабочий процесс, который был применен, включает следующие последовательные подэтапы:
1. Начало проектных работ
2. Междисциплинарный процесс проектирования
3. Детальный дизайн
4. Последующие строительные работы
Подэтапы определяют участие подрядчика, поставщиков и владельца проекта на протяжении всего процесса, в дополнение к работе, которую необходимо выполнить, в каком порядке и на каком уровне детализации. Доказано, что предлагаемый рабочий процесс упрощает работу по проектированию, а также сокращает количество изменений, которые обычно используются в аналогичных проектах. Оба эти преимущества приводят к снижению затрат. В дополнение к этому, новый рабочий процесс предлагает улучшенную платформу для планирования проекта и последующей деятельности, поскольку он визуализирован на определенных уровнях качества. Методология разработки и внедрения исполнения на основе моделей
На традиционном 2D-чертеже геометрия задается в виде видов в плане и разрезов со ссылкой на точки координат, а спецификации на чертеже предоставляют информацию о материалах, методах установки и стандартах качества. В отличие от 2D-чертежа, 3D-модель обеспечивает цифровое представление дизайна.
Для структурирования и облегчения поиска информации модели подготавливаются и координируются в следующей иерархии:
1. Модель компиляции общей композиции и контроль внешних поверхностей раздела каменных и бетонных работ
2. Интегрированные модели для каждой основной конструкции (например, электростанции, плотины) в программном обеспечении Colibri.
3. Проектирование моделей, Autodesk Civil 3D для работ по строительству туннелей и ландшафта и Revit для всех других конструкций. Экспорт моделей IFC в интегрированные модели. Экспорт конкретных моделей, позволяющий напрямую извлекать геодезические данные на строительной площадке
Как описано ранее, гидромеханическое и электромеханическое оборудование предоставляется и устанавливается поставщиками, нанятыми владельцем проекта, при этом договорные требования к детальному проектированию предоставляются с помощью 3D-моделей. В сочетании со структурированными моделями строительных конструкций модели поставщика позволяют управлять физическими интерфейсами, обнаруживать коллизии на ранней стадии и междисциплинарную координацию в интегрированных моделях. Строительные конструкции маркируются в соответствии с запланированной последовательностью строительства и комбинируются с отдельными моделями поставщика в соответствии с порядком монтажа. Эта система маркировки позволяет более тщательно согласовывать последовательность строительства и монтажа на этапе проектирования.
В сочетании с качеством, гарантируется достижение функциональности, а визуализированное отображение предлагает коммуникационную платформу для всех вовлеченных сторон.
Упрощенное разделение расчетных моделей. Если это не требуется с выделением более одного свойства в дополнение к геометрии, программное обеспечение Autodesk Civil 3D используется для проектирования следующих функций проекта:
Валы и проходческие работы;
Определение требований к центральной линии и поперечному сечению, необходимых подрядчику для подготовки планов бурения
Ландшафтные работы;
определение формы и барьеров
Программное обеспечение Autodesk Revit используется для всех остальных функций проекта. Это программное обеспечение выбрано потому, что оно позволяет структурированно распределять свойства трехмерных элементов. Revit используется для проектирования следующих основных функций: 1) Подземные работы Пещеры и выемки в скалах; 2) определение объема взрывных работ и минимальных внешних границ для облегчения подготовки планов бурения 3) Анкерные болты; определение глубины, расположения, ориентации и размеров болтов и требований к монтажу.
Все прочие строительные работы, в том числе: Бетонная форма и армирование (закладные детали, перекрытия и т. Д.) Технические сооружения, такие как заземление, световые электрические установки, отопление, вентиляция и канализация.
Для бетонных работ моделируются все элементы согласно запланированной последовательности заливки, включая строительные швы. Это дает точную основу для проектных работ, таких как влияние на расчет конструкции, правильное определение длины стержня арматуры и мест стыковки. В качестве дополнительной выгоды для подрядчика посредством прямой количественной оценки он предоставляет возможность планирования строительства и закупок на ранней стадии. Для бетонных работ полная проектная база реализована в интегрированных моделях конструкции. Однако для облегчения поиска информации и повышения доступности в моделях предусмотрена сортировка информации по следующим параметрам:
Комбинированный набор точек обзора модели для каждой последовательности строительства, отображающий запланированные подпоследовательности и выделение важной информации, такой как перекрытия и закладные детали
График гибки прутка
Связь между идентификатором бетонного элемента и стержнями арматуры.
Арматура (и другие важные детали, такие как закладные детали и наклон перекрытий) назначается содержащим ее бетонным элементам.
Выводы
Благодаря постоянному взаимодействию между подрядчиком и консультантом было разработано и реализовано несколько стратегий BIM в области проектирования, проектирования и строительства при выполнении строительных и подземных работ. Оптимизация стоимости работ от концепции до строительства за счет интегрированного использования моделей 3D/BIM
Модифицированный подход к проектированию и строительству без подготовки традиционных 2D чертежей.
Модели BIM, сочетающие геометрию элементов и информационные параметры, делают всю информацию, полученную на этапе проектирования, доступной, когда это необходимо, с единственным, но существенным препятствием, являющимся необходимым использованием и пониманием компьютерной программы на строительной площадке. Однако после достижения определенного уровня компетентности в использовании программного обеспечения прямой поток данных между сторонами через модели 3D/BIM привел к значительным улучшениям, таким как:
а) Минимизация трудоемких ручных операций, включая необходимость создания и поддержки полного набора чертежей, что также уменьшает возможные источники ошибок
б) Отличная площадка для обмена и поиска информации
в) Улучшенная междисциплинарная координация и контроль
г) Эффективный инструмент для планирования, включая проектирование, а также выполнение работ
д) Визуальный инструмент, обеспечивающий отличный обзор строительного проекта
е) Прямой поиск соответствующих количеств на любом этапе проекта и упрощенные расчеты объемов
Герман Б. Смит — инженер-строитель и руководитель проекта по проектированию и консультированию. Гёран А. Хансен — инженер-строитель и менеджер по BIM.
1 сен 2018 г.По материалам: https://medium.com/autodesk-university/construction-of-a-hydropower-plant-with-zero-drawings-a-success-story-from-norway-2a116b4223c4
