• Shanghai Investigation, Design & Research Institute Co., Ltd

    China Drei-Schluchten-Projekt für neue Energie Dalian Zhuanghe III Offshore-Windpark Dalian Zhuanghe

    Bohai-Meer, China

Projektübersicht

Projekt

China Three Gorges New Energy und Dalian Power Generation, Eigentümer mehrerer Offshore-Windenergieprojekte in China, beauftragten das Shanghai Investigation, Design, & Research Institute (SIDRI) mit der Planung eines Offshore-Windparks in der Bohai-See. Das Großprojekt, das 72 Windturbinen mit einer Gesamtleistung von 300 Megawatt und eine 220-Kilovolt-Verstärkerstation umfasst, würde inmitten der Gräben und Höhlen des lokalen Meeresbodens errichtet werden. Zusätzlich sollte der Entwurf die Windtürme während der Wintermonate vor Eisschollen schützen. Der Umfang, die Komplexität und die Herausforderungen dieses Projekts stellten eine Schwierigkeit dar, die SIDRI als „unübertroffen“ bezeichnete.

Lösung

Da die Frist zu knapp bemessen war, um herkömmliche 2D-Entwurfsmethoden zu verwenden, wandte sich SIDRI an 3D-BIM-Anwendungen unter Verwendung von OpenPlant und OpenBuildings, um ein digitales iTwin-Modell des gesamten Windparks, einschließlich einer Offshore-Umspannwerksplattform, zu erstellen. Das Konstruktionsteam analysierte das komplexe Offshore-Gelände, stellte fest, wo der Unterwasserboden die Lasten des Windturms aufnehmen konnte, und optimierte die Fundamentsplanung. Iterative 3D-Modellierung ermöglichte es dem Team, alle Aspekte des Windparkkonzepts zu verbessern, einschließlich der Herstellung von Anti-Eis-Kegeln. Durch die kegelförmige Verdickung der Fläche des Turms an der Wasseroberfläche würden Eisschollen wirksamer vom Turm abgelenkt als eine schmalere Oberfläche. Zusätzlich erstellte das Designteam in den 3D-Planungsanwendungen eine Bibliothek mit benutzerdefinierten Stahlstruktur-Verbindungsmodellen, die die Platzierung von Stahlstruktur-Verbindungen automatisiert.

Ergebnis

Mit der Durchführung aller Arbeiten in einer offenen, verbundenen Datenumgebung mit einem präzisen digitalen iTwin-Modell entdeckte und löste SIDRI über 80 Konflikte und sparte 400 Ressourcentage für Planungsänderungen, 100 Ressourcentage für das Korrekturlesen, 70 Ressourcentage für die Fehlerbehandlung vor Ort und 3 Millionen CNY an zusätzlichen Ausgaben. Insgesamt konnte das Designteam durch 3D-Design und -Visualisierung 500 Ressourcentage Planungszeit und 50 Millionen CNY einsparen, während gleichzeitig Entwurfselemente optimiert und Gelände- und Wetterherausforderungen bewältigt wurden. SIDRI plant die Anwendung ähnlicher Konstruktionstechniken für die zukünftige Entwicklung von Offshore-Windparks, was zu Einsparungen von schätzungsweise 5 Millionen CNY pro Projekt führen wird.

Software

SACS und OpenWindPower ermöglichten SIDRI die Analyse des komplexen Geländes, die Vorhersage der strukturellen Leistung und die Optimierung der Fundamentplanung. Die Komponenten für die einzelnen digitalen 3D-Modelle von iTwin wurden mit OpenBuildings Designer, Bentley Raceway Design and Cable Management, OpenPlant und ProSteel erstellt, wodurch die Effizienz des multidisziplinären Bauentwurfs in den Bereichen Struktur, Rohrleitungen, Mechanik und Elektrik verbessert wurde. SIDRI richtete seine offene, verbundene Datenumgebung mit ProjectWise ein. Alle einzelnen Entwürfe wurden in Navigator zusammengeführt, was es dem Team ermöglichte, zusammenzuarbeiten, aber auch Kollisionen automatisch zu erkennen und zu lösen.

Projekt Playbook: MicroStation, Navigator, OpenBuildings Designer, OpenPlant, OpenWindPower (einschließlich SACS), ProjectWise, ProSteel

Ergebnis/Fakten
  • 3D-Planungsanwendungen trugen dazu bei, den Entwurf von Windparks zu optimieren, unebenes Gelände zu überwinden und Windtürme vor saisonalen Eisschollen zu schützen.
  • Mit der Durchführung aller Arbeiten in einer offenen, mit iTwin verbundenen digitalen Datenumgebung entdeckte und löste SIDRI über 80 Konflikte und sparte 570 Ressourcentage und 3 Millionen CNY.
  • Insgesamt wurden durch die 3D-Modellierung die Gesamtentwürfe verbessert, der Planungsprozess um drei Monate verkürzt und 50 Millionen CNY eingespart.
Zitat:
  • „Mit OpenWindPower iterierte das Designteam Entwürfe, um den besten Weg zum Schutz der Turmfundamente vor Eisschäden zu ermitteln. Ihre Arbeit resultierte in Anti-Eis-Kegeln, die an der Stelle, wo der Turm auf das Wasser trifft, aufflackern. Der Entwurf ... schützt das Turmfundament, indem es eine viel dickere Oberfläche bietet, die das Treibeis besser ablenkt als eine schmalere Oberfläche.“