浅析供电系统基础建设预算的三维化实现

摘要：施工图阶段的预算是合理确定和有效控制工程造价的必要程序及重要手段。及时、准确地编制电力工程概预算，是电力工程建设十分重要的基础工作之一。本文阐述了供电系统基础建设中的三维化。

关键词：变电站；土建预算；三维化

中图分类号：U223.6文献标识码：A文章编号：

一、变电站工程预算的现状及意义

工程预算是工程建设中的一个重要环节，它是编制基本建设计划、确定工程项目投资额、签订施工合同、进行招投标、工程款支付以及竣工结算的重要依据，也是衡量设计方案是否经济、合理的重要前提之—。建设工程预算工作是通过以“形”到“量”，再转化成价值的过程，动态贯穿于建设施工的各环节。建设工程预算的编制是一项连贯性强、抄录计算量大且非常繁琐的工作。在以往的手工编制工作中，概预算编制人员不得不在大量的定额条目及各科计算表之间进行反复抄录和校对，在大量的简单重复计算工作中耗费了许多的时间和精力，不但效率低、速度慢，而且经常出错，与相关专业的设计工作很不协调。在这种情况下，改进和提高概预算的编制手段非常重要。要改变传统的手工编制方法，利用计算机这个现代化的计算工具来辅助完成建筑工程概预算的编制是很有必要的。

二、在预算方法的三维化设想

变电站工程的土建施工图一般包括总的部分、建筑物、配电装置区构支架、附属建构筑物四大卷册。本文在引进Auto CAD、广联达软件的前提下，对四大卷册重新整合，根据不同卷册工程量的各自特点选择相应的软件。Auto CAD即计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD），指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。CAD是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能。Auto CAD软件主要应用在配电装置区的架构、设备支架、GIS的基础和挖方中。主要运用多段线的绘制，三维图形的拉伸和体积的查询功能得到工程量。Auto CAD软件在GIS基础算量的运用中，优点极为突出，GIS基础量大，并且形状复杂多样，各个工程不一样，运用Auto CAD软件，统一GIS基础工程量的算法，能够大大提高工作效率和精确度。

广联达图形算量软件基于各地计算规则与清单计算规则，采用建模方式，整体考虑各类构件之间的相互关系，以直接输入为补充，解决工程造价人员在招投标过程中的算量、提量、结算阶段构件工程量计算的业务问题。广联达软件是针对工民建开发的软件，其内嵌的工程量计算规则与电力行业不符，可以通过与软件公司的沟通，将电力行业的工程量计算规则内嵌于软件中。将此软件运用到变电站建筑物的工程量计算中，使建筑工程量计算的工作效率提高1倍以上。

三、实例研究

变电站工程的土建施工图一般分为四大卷册，其中配电装置构支架、GIS工程量和建筑物这几个卷册的土建工程量的计算是难点，也是重点，占所有变电站工程土建施工图预算的30%左右。本文以某220kV变电站工程为例，在配电装置区构支架、GIS基础卷册运用Auto CAD软件，在建筑物卷册运用广联达算量软件，完成变电站土建工程量预算的三维化实现。

1、架构、设备支架垫层、基础、挖方的计算

用Auto CAD软件求此架构垫层、基础和挖方的工程量，分为准备工作、挖方模型的建立、基础模型的建立、工程量求解四步骤。

步骤一：准备工作。首先，对照平、立、剖图纸，想象立体图形的样子。其次，选择原施工图中的平面图，运用“Ctrl+C”命令，在新建图纸内，运用“Ctrl+V”命令，将平面图拷出到新图纸内，再根据原有图纸的尺寸，对拷出的平面图进行相应的缩放，以使缩放后的图纸为实际大小。最后，在新图纸内建立垫层、挖方、基础3个新土

层，并用多段线命令，为平面图中每个封闭空间描边。

步骤二：挖方模型的建立。首先，将垫层外边沿和挖方下边沿线拷出，对挖方下边沿线运用偏移命令，以符合施工要求，同时将原挖方线删除。其次，运用“绘图—实体—拉伸”命令，根据垫层高度，将垫层外边沿拉伸至实体。在三维动态观察状态中，运用“多段线”命令，将垫层上边沿描边。对照偏移后的挖方线，将描好的边偏移到挖方下边沿线。最后，运用“绘图—实体—拉伸”命令，选择挖方下边沿线，拉伸至实体（输入高度：挖方高度，不含垫层高；输入角度：根据放坡系数求得），由此挖方模型建立，如下图2。

步骤三：基础模型的建立。此架构基础是三阶基础，运用“绘图—实体—拉伸”命令，从垫层往上一层一层拉伸成立体图形。另外，运用“绘图—实体—剖切”命令，得到基础中心的立体图形。

步骤四：工程量求解。对于挖方体积计算，直接运用“体积求解”命令即可求得。对于基础体积，需运用“体积求解”命令分别求得图3中两实体的体积，二者之差即为本架构基础的工程量。运用Auto CAD软件求设备支架挖方、基础和垫层的方法与架构类似。

2、GIS基础的计算

GIS，全称Gas Insulated Switchgear，指气体绝缘组合电器设备。在电力工业中，主要把母线、断路器、CT、PT、隔离开关、避雷器都组合在一起，也叫高压配电装置。虽然占地面积小是GIS的一大优点，但其基础比单个设备基础要大很多，算体积也更复杂，用Auto CAD软件求GIS基础的体积比手算要简便很多，经过实际验证，可以将工作效率提高一倍以上。分为准备工作、模型建立、工程量求解三个步骤。

步骤一：准备工作，与架构准备工作步骤一致。但用多段线命令为已有的CAD二维图描边时，要注意，只需描外部轮廓，因为三维实体的内部都是看不见的，在描图过程中，注意线段的封闭，必要时可以用“C”封闭命令。

步骤二：模型建立。运用“绘图—实体—拉伸”命令，拉伸成立体图形，再用“绘图—实体—剖切”命令，把GIS基础中的下沉区剖切掉，得到GIS基础模型。

步骤三：工程量求解。直接运用“体积求解”命令，即可求得.

GIS基础体积。

3、建筑物土建工程量的计算

电力工程中，建筑物的土建工程量计算是个难点，因电力行业没有配套的算量软件，传统上都以手算加Excel为主，繁琐，费时。本文引进了工民建算量中常用的广联达软件，通过将电力定额内嵌，实现了电力工程建筑物预算的三维化。

以生产综合楼和继电器室为例。广联达算量软件的整体思路：先地上、后地下；先主体，后装修；先室内，后室外；先整体，后零星。

建筑物的土建工程量在用手工计算时，装修工程量计算是个难点。因为楼层各不相同，又无标准层可言，每一层都需要计算。并且，墙面装修的扣减关系比较复杂，工程量表达式繁琐。但运用广联达算量软件中的房间依附构件功能，可以很轻松得到墙面装修的工程量，简化了工程量计算过程中的构件与构件的扣减劳动，降低了算量的劳动强度。由于广联达软件是针对工民建开发的，内嵌的定额是各地的建筑定额，不适用于电力工程预算。通过沟通，软件公司将电力定额内嵌于广联达软件中。预算人员只需要运用广联达软件建好模型并为每个工程量套用做法，即可实现计量计价的一次性成型。

四、结论

不同类型工程量计算适用的软件，将相应的软件功能运用到工程量计算中，大大提高了建筑工程量计算的效率和准确度。但是，软件算量只是对历来人工计算工程量的有机整合，把人的思维加以整理，通过计算机原理予以输出，所以不可避免会存在一些功能方面的缺失，利用软件的某些功能巧妙处理有关构件的图形算量，真正达到活学活用的效果，灵活运用软件，在使用中不断完善软件功能，才能使软件得以延伸和发展。

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