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建筑工程电气接地网的BIM系统设计 ■般章平
[摘重】在建筑电气工程中,核增网的作用量保护电气系统以及各种设备的造行安全,其重要性不言首响,从目前的发展精况看,接增网的设计与建获设计是相互息立的,使得按越网经常无法充分满是建筑的特媒需求,对此,本文提出了—种基于BI的建筑工程电膜地同设计,否型
能够有效解决上速同题,确保模增网功能的充分发用[关建调】建筑工程电气核建网BIX系统
从安全方面考患,在建筑电气工程设计中,般都需要相应的接地装置,保证设备的可靠接地,接地系统设计的合理性直接关系着设备以及人员的安全,在科技发展的带动下,建筑电力规模迅速增加,短路电流也在持续扩大,但是,受空间以及成本的影响,接地网的面积在不断缩小,如何对其进行合理设计,以满足建筑的接地需求,是相关技术
人员必须重点研究的课题一、BIM技术概述
BIM 的全称是 Building Inforrat ion Modeling, 建筑信息模型,主要是利用建筑工程项目中的各种相关数据信息,构建相应的模型,结合数字信息仿真技术,对建筑本身所具有的所有的真实信息进行模报,具有信息一致性、信息完备性、信息关联性、协调性、模报性等特点BII并非简单的针对数字信息进行集成,而是一种针对数字信息的有效应用,在建筑设计、施工和管理中有着良好的效果,在建筑工程建设中,应用BI技术,能够显著提高效率,减少风险。
建筑工程电气接地网的BIM系统设计 1.工程案例
某智能小区住宅楼工程整体建筑面积达到 2.3万,分为地上30层和地下1层,在住宅楼中引入了光伏等薪能源,面且没置有大量的配电设备、监控设备以及电力管线,电力规模和短路电流相对较大,对于接地系统的要求较高,但是,受小区本身有限的土地资源的影响,接地网的面积不能过大,与建筑本身的要求存在冲突,在这种情况下,为了保证电气工程的运行安全,需要好接地网的有效设计,因此,建筑设计人员引入了BIH技术
2.模型构建 1)电气模型
在BIH软件中,具备丰富的电气系统模型,在第三方扩展的支持下,基本上能够满足所有建筑电气系统的设计,考虑该工程中具备光伏设备,需要对模型进行适当扩展,一方面,为了保证建筑电气设计的可视化,构建基于光伏设备的电气模型;另一方面,为了支持后期电气计算,针对不同电气设备的BIM模型进行扩展-在现有的建筑模型基础上,
万方数据
结合详细的设计方案,结合线路模型,进行电气设备模型的连接,构建完兽的建筑电气系统,具体见 1
图1基于BIX的建筑电气系统模型(2)接地网模型
在进行接地网设计时,必须充分考虑建筑所处环境的土埃特性,分析其电阻率,同时,考虑建筑本身的需求,在进行接地网设计时,必须确保其具备良好的适应性,对接地网的尺寸、理深、导体载面以及数量等进行充分考虑,将作为电气伤真的输入参数输送到计算机进行计算,确保计算结果能够直接反应在接地网模型中,在BIV模型全生命周期支持的功能下,可以直接导出接地网的施工图纸为施工提供多照。
3.仿真平台
在统一的BIV模型中,构建建筑工程、电气工程以及接地网模型,然后需要针对接地网设计的可靠性和准确性进行仿真计算,为此,设计相应的接地网伤真计算平台,如图2所示。
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图2基于BIY的接地网伤真计算平台(1)潮流计算
指依照给定的电力系统接线方式以及达行条件等,结合有效方法,对电气累统各部分在稳定状态下的参量进行计算,需要计算的参量包括节点电压、相位角、支路功率、网络损耗等。结合BIMI模型,可以获取电气系统的拓扑结构以及设备的电气多数,燃后进行格式转换,并按照电源、战路和节点,
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进行数据的分类整理,溯流计算采用牛额法,以整理后的数据为初始解,结合前推回代法,找出更好的解,并通过逐步选代的方式,得到最接近方程的解,就是电气系统的潮流分布,
(2)短路分析
从系统安全运行考患,雷要对可能出现的短路间题进行分析,以确保接地网设计的合理性和可靠性。在进行短路故障仿真时,雷要首先确定矩路位置,提供一个额外的线路短路模型,对矩路阻抗、模型参数等进行明确,短路模型会在一定程度上使得建筑工程原本的电气特性发生改变,因此应该将其集或到最终短路电流计算中,在基于BIV的仿真计算平台中,简化了用户的操作流程,允许其直接在BIJI电气模型中进行短路节点的造择,不过短路阻抗需要由系统默认,或者用户手动输入:
(3)接地网计算
在针对接地网进行计算时,为了保证计算结果的完整性和准确性,选择有限元法,基本原理是将连续区域划分为多个子域,并且在每一个子域中,以带有未知量的目标函数,得到对应方程,通过对最终得到的代数方程组的求解,就可以得到边值间题的解。以有限元数据计算法针对接地网模型中的伤真输入参数进行分析,假好单元划分以及两端坐标的计算,将其存入到坐标数组,然后累据坐标计算两点之间的距离,以此为依据,选择点源公式,计算接地网自电阻以及互电阻,再对得到的最大短路电流进行单元化,计算其进入大地后的电位升,结合积分求和以及地面电位、跨步电压等,进行对比分析,如果结果不合理,则需要对数据进行修改,重新设计和计算。
结语三、
总面言之,针对当前建筑工程电气接地网设计的间题,提出了一个基于BII的接地网模型,在保证接地网设计合理性的同时,也可以为其施工提供指导,实践证明,基于BIV的接地网设计模型能够将电气设计与接地网物理设计有机结合起来,提供可靠的数据支持以及良好的用户界面,还可以对没计结果进行仿真计算,判断其合理性,在实际应用中具有良好的效果,应该得到建筑电气设计人员的
重视和推广,参考文献
[1]余明江.BIE在建筑电气设计中的运用浅析[J]
建筑工程技本与设计,2015(16):1560
[2]杨智.BIM技术在建筑电气设计中的应用分析[J].中国建材科技,2015(Z1):97.
(作者单位:江苏省方圆建筑设计研充有限公司。泰州225300)