BIM在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

宋濤

【摘 要】 當(dāng)前，建筑工程行業(yè)正在經(jīng)歷建筑信息模型（Building information Modeling，BIM）技術(shù)全方面應(yīng)用的變革，相對(duì)于傳統(tǒng)的CAD技術(shù)，BIM從根本上解決了項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工以及維護(hù)管理各階段和應(yīng)用系統(tǒng)之間的信息斷層，實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程的工程信息管理乃至建筑生命期管理。

【關(guān)鍵詞】 BIM；建筑；電氣設(shè)計(jì)

引言：

新的生產(chǎn)模式的發(fā)展，離不開技術(shù)的支持。技術(shù)研發(fā)部門是建筑產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)的推動(dòng)力。建筑信息模型（ Building InformationModeling，簡(jiǎn)稱 BIM） 作為新型的建筑技術(shù)在業(yè)界的被重視程度與日俱增，當(dāng)然在建筑電氣設(shè)計(jì)中也有很重要的應(yīng)用，首先我們需要了解BIM技術(shù)。

1、BIM 技術(shù)概述

BIM技術(shù)概念BIM（Building InofmrationModeling）即建筑信息模型，同樣可以理解為建筑數(shù)字模型。是針對(duì)建筑項(xiàng)目物理與功能特性的數(shù)字表達(dá)方式實(shí)現(xiàn)知識(shí)資源共享。其能夠通過(guò)虛擬建筑信息模型建立全方位的建筑工程設(shè)計(jì)以及相關(guān)的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑過(guò)程的有效管理。BIM技術(shù)涉及的領(lǐng)域也逐漸廣泛在建筑規(guī)劃階段、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工過(guò)程以及竣工管理過(guò)程中被大量應(yīng)用。在現(xiàn)行的BIM定義當(dāng)中將其定義為：創(chuàng)建并且使用數(shù)字模型對(duì)整個(gè)建筑項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、以及營(yíng)運(yùn)管理的過(guò)程。利用三維軟件工具，創(chuàng)建包含建筑工程項(xiàng)目、施工具體信息、建筑設(shè)計(jì)過(guò)程、以及施工管理等相應(yīng)模型實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑全生命周期的實(shí)際控制。

2、BIM 技術(shù)的若干特點(diǎn)

2.1具有可視化特點(diǎn)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及建筑形式不斷復(fù)雜化、多樣化，傳統(tǒng)的施工圖紙不能滿足現(xiàn)代工程施工要求，其中的構(gòu)造形式需要相關(guān)建筑施工人員自行想象，不僅不利于整體建筑項(xiàng)目施工工程順利進(jìn)行，而且還嚴(yán)重延長(zhǎng)了施工工期，為此，相關(guān)研究學(xué)者以及科學(xué)研究者設(shè)計(jì)與開發(fā)了 BIM 技術(shù)，BIM 技術(shù)可以將三維立體實(shí)物展示在人們的面前，而且還可以將建筑內(nèi)部構(gòu)件反饋于人們視覺中，因此，相關(guān)施工技術(shù)人員可以通過(guò)可視化的BIM技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工，而且項(xiàng)目業(yè)主方也可以通過(guò)該技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息資源共享，從而大大提高了項(xiàng)目管理工作效率。

2.2具有協(xié)調(diào)性特點(diǎn)

在工程項(xiàng)目施工活動(dòng)中以及建筑工程管理中，都會(huì)涉及到相互協(xié)調(diào)、配合等工作，如果工程項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)某種問(wèn)題，都需要組織各管理層人員參與到會(huì)議中，探討其中問(wèn)題發(fā)生的原因，并且針對(duì)這個(gè)問(wèn)題而提出最佳解決方案來(lái)進(jìn)行解決與補(bǔ)救，然而這種溝通方式對(duì)有一些事件是無(wú)法補(bǔ)救的。

2.3具有模擬性特點(diǎn)

BIM 技術(shù)的模擬性特點(diǎn)不僅僅是表現(xiàn)在建筑物模擬設(shè)計(jì)活動(dòng)中，而且它還可以將現(xiàn)實(shí)中不可能操作的事物進(jìn)行模擬，其可以將建筑設(shè)計(jì)上需要進(jìn)行模擬的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬，例如：日照模擬、緊急疏散模擬等，同時(shí)，還可以通過(guò)應(yīng)用該技術(shù)來(lái)進(jìn)行造價(jià)控制，從而為建筑項(xiàng)目方以及施工方帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3、BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的作用

與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)相比，運(yùn)用 BIM 進(jìn)行的設(shè)計(jì)為三維圖形，可以提升參數(shù)化、可視化和性能化設(shè)計(jì)能力。具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：（1）有助于設(shè)計(jì)中的“錯(cuò)漏碰缺”檢查，調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，減少設(shè)計(jì)變更，提高施工圖質(zhì)量。（2） 促進(jìn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的多專業(yè)協(xié)作，解決復(fù)雜建筑平、立、剖面協(xié)調(diào)問(wèn)題及土建與安裝之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題。設(shè)計(jì)過(guò)程中可以隨時(shí)點(diǎn)擊查看效果圖，有利于施工圖的優(yōu)化，有助于施工圖的設(shè)計(jì)和出圖。（3） 有助于節(jié)能分析，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。（4） 有助于異性建筑的參數(shù)化設(shè)計(jì)，有利于結(jié)構(gòu)分析和力學(xué)計(jì)算，有助于幕墻施工設(shè)計(jì)。（5） 可以進(jìn)行火災(zāi)預(yù)演和逃生模擬。

BIM 技術(shù)在電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，工程應(yīng)該由 BIM 設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行 “全專業(yè)、 全過(guò)程”BIM 設(shè)計(jì)， 由建筑、 結(jié)構(gòu)專業(yè)先行建立工程的 BIM 模型， 同時(shí)機(jī)電專業(yè)參與協(xié)作， 使設(shè)計(jì)更為高效。

3.1 可視化、 精細(xì)化設(shè)計(jì)

BIM 設(shè) 計(jì) 明 顯 區(qū) 別 于 傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)， 在建筑設(shè)計(jì)方案階段， BIM 設(shè)計(jì)可直觀進(jìn)行“多方案比較”。在 BIM 模型基礎(chǔ)上， 設(shè)計(jì)電氣各系統(tǒng)及平面。 可清晰顯示某區(qū)域無(wú)吊頂， 依據(jù)建筑和結(jié)構(gòu)模型， 確定電氣照明設(shè)備的安裝方式為吊裝，安裝高度距離， 同時(shí)可根據(jù)建筑家具的位置調(diào)整照明設(shè)備的安裝位置， 以保證照度均勻?？汕逦@示某區(qū)域有吊頂， 依據(jù)建筑模型條件， 確定電氣照明設(shè)備及消防設(shè)備的安裝方式為嵌入式， 安裝面距離。建立電氣模型時(shí)， 需要平剖面相結(jié)合， 確定電氣族的安裝正確與否， 同時(shí)可以查看消防設(shè)備與照明設(shè)備的安裝是否有沖突， 放置距離是否符合規(guī)范等。 這樣的設(shè)計(jì)避免了電氣各系統(tǒng)設(shè)計(jì)之間的碰撞問(wèn)題。

基于 BIM 技術(shù)的電氣設(shè)計(jì) 的 核 心 是 管 線 綜 合 。 將Revit MEP 與 Navis works 聯(lián) 合應(yīng)用， 實(shí)現(xiàn)三維模型管線綜合 、 碰 撞 檢 測(cè) 功 能 。 首 先Revit MEP 導(dǎo) 出 三 維 模 型 的 NWC 模型， 應(yīng)用 Navis works 的附加功能整合為NWF文件。 然后利用 Navis works的 “查找項(xiàng)目” 功能， 建立搜索條件并創(chuàng)建搜索集， 并在 “Clash Detective” 中建 立 碰 撞 規(guī) 則 ， 在 “ Apperance Profiler” 中對(duì)模型外觀進(jìn)行配置。 運(yùn)行 “Clash Detective” 碰撞檢測(cè)。

3.2 信息化、 協(xié)同設(shè)計(jì)

BIM 技 術(shù)在 電氣設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用的 另一核心為信息化、 協(xié)同設(shè)計(jì)。 傳統(tǒng)二維電氣設(shè)計(jì)通過(guò)紙質(zhì)或者 CAD文件提資，信息傳遞具有不可靠性。 但是以Revit MEP 為平臺(tái)的電氣設(shè)計(jì)，各專業(yè)無(wú)需互提資料， 所有用電設(shè)備的信息 （如設(shè)備編號(hào)、設(shè)備功率、 用電點(diǎn)等）均通過(guò)鏈接文件直 接 提 取 信 息 。其他專業(yè)提出的信息 （如閥門、電量）的修改，通過(guò)管理鏈接文件，可重新載入最新信息， 做到實(shí)時(shí)更新， 聯(lián)動(dòng)修改，保證了最終模型信息的唯一性和準(zhǔn)確性。BIM 技術(shù)的 電氣設(shè) 計(jì) 需 要 設(shè) 計(jì)團(tuán)隊(duì)的協(xié)同工作。信息模型的實(shí)時(shí)更新不是所有變動(dòng)電氣專業(yè)都跟進(jìn)， 而是通過(guò)提資鏈接文件， 適時(shí)、準(zhǔn)確地反應(yīng)到電氣模型中。

3.3 電氣明細(xì)表及 BIM 出圖

利用 BIM 模型強(qiáng)大的信息化特點(diǎn)， 設(shè)計(jì)者可根據(jù)需求創(chuàng)建各種類型明細(xì)表， 反應(yīng)電氣族的各種參數(shù)和屬性 （如電纜橋架明細(xì)表、 電氣設(shè)備明細(xì)表、 電氣裝置明細(xì)表、 照明設(shè)備明細(xì)表、 火警設(shè)備明細(xì)表等各種明細(xì)表）。電纜橋架明細(xì)表列出了族與類型、 注釋、 尺寸及總長(zhǎng)度等各種統(tǒng)計(jì)信息， 為工程造價(jià)、 工程管理及生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。于 BIM 模型的電氣圖紙，通過(guò)設(shè)置完善的視圖樣板 ，其中主要包括視圖比例、模型詳細(xì)程度、可見性 / 圖形替換 、視圖范圍及方向、 基線方向、規(guī)程等設(shè)置，創(chuàng)建電氣圖紙，并對(duì)項(xiàng)目信息及項(xiàng)目參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)一鍵批量式出圖， 導(dǎo)出 PDF 或者 CAD 圖紙。

4、結(jié)束語(yǔ)

BIM 技術(shù)在我國(guó)也剛剛起步，面臨的困難很多。如果想讓其在建筑產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)中游刃有余地發(fā)揮功效，在建筑電氣設(shè)計(jì)中發(fā)揮更大的作用和優(yōu)勢(shì)，還需要更多的人參與到該技術(shù)的應(yīng)用和總結(jié)中。

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