建筑電氣設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢展望

李志

摘要：BIM技術(shù)即建筑信息模型，自21世紀(jì)初被引入工程建設(shè)領(lǐng)域后，開始得到迅速推廣，并在工程建設(shè)的各環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要作用。在建筑電氣設(shè)計方面，BIM技術(shù)也得到應(yīng)用，但其應(yīng)用仍處于初級階段。對此，本文對建筑電氣設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀加以梳理，然后據(jù)此對其未來發(fā)現(xiàn)趨勢做出展望，以為建筑電氣設(shè)計發(fā)展提供指引。

關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)計; BIM技術(shù); 工程建設(shè); 建筑信息模型;

現(xiàn)代建筑對電氣專業(yè)的要求不斷升高，建筑電氣設(shè)計質(zhì)量在很大程度上影響著建筑正常使用。但傳統(tǒng)的設(shè)計模式與方法已經(jīng)無法滿足要求，需要積極引入先進技術(shù)。BIM作為建筑領(lǐng)域最主流的輔助技術(shù)之一，在建筑電氣專業(yè)也具有良好應(yīng)用前景。

1 BIM技術(shù)與建筑電氣設(shè)計

BIM技術(shù)是一種通過整合建筑工程各種信息而建立起建筑信息模型，然后在該虛擬建筑工程三維模型的基礎(chǔ)上運用數(shù)字化技術(shù)為該模型構(gòu)建出一個完整的、與現(xiàn)實情況相一致的工程信息數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫囊括了工程建設(shè)設(shè)計、施工以及運行全過程的數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)了對建筑工程信息的高度集成化。在設(shè)計方面，BIM建筑信息模型可以視為一種表達設(shè)計人員構(gòu)思成果的方式，其將以往由圖紙表達的設(shè)計以一種三維模型方式呈現(xiàn)出來，在信息量上也較以往設(shè)計方式有了質(zhì)的提升。目前，BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計方面集中于括管綜排布、協(xié)同設(shè)計、室內(nèi)照明模擬等方面，尤其在管綜排布方面，BIM彌補了傳統(tǒng)設(shè)計上空間關(guān)系表達的真空。不僅如此，BIM技術(shù)使建筑電氣設(shè)計實現(xiàn)了“三維+信息+n”的轉(zhuǎn)變，使建筑電氣設(shè)計更加具象、明確、直觀，也為建筑電氣建設(shè)施工中的協(xié)同配合提供了更有效的參考依據(jù)，有助于設(shè)計師成果的轉(zhuǎn)化?？梢哉f，BIM技術(shù)給建筑電氣設(shè)計領(lǐng)域帶來了一場深刻變革。

2 建筑電氣設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 建筑電氣設(shè)計中BIM應(yīng)用的現(xiàn)行基礎(chǔ)

建筑電氣設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)的現(xiàn)行基礎(chǔ)主要有應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用軟件。

在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)方面，目前建筑電氣設(shè)計應(yīng)用BIM技術(shù)主要也是參照《中國BIM標(biāo)準(zhǔn)體系CBIMS框架》以及一些地方標(biāo)準(zhǔn)。而各個設(shè)計單位也針對其應(yīng)用制定了一些導(dǎo)則，如《BIAD-BIM項目實施導(dǎo)則》、《BIAD-BIM項目應(yīng)用指南》等。在國際范圍內(nèi)，BIM技術(shù)應(yīng)用中可參照標(biāo)準(zhǔn)主要有國標(biāo)準(zhǔn)NBIMS以及英國的AEC（UK）BIM標(biāo)準(zhǔn)。

在應(yīng)用軟件上，建筑電氣設(shè)計中所用的BIM軟件主要是Autodesk公司研發(fā)的Revit系列軟件。在實際設(shè)計中，許多設(shè)計人員一般會同時使用Revit與CAD兩個軟件。此外，Autodesk公司研發(fā)的Naviswork三維模型瀏覽軟件也會用于建筑電氣設(shè)計中，其主要作用是實施碰撞檢測、三維漫游以及制作三維動畫。而在這些軟件中，Revit軟件通常被用作整合平臺來開展協(xié)同設(shè)計。

2.2 BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計中的具體應(yīng)用

BIM建筑信息模型相較于傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)具有諸多優(yōu)勢，如可視性、協(xié)調(diào)性以及模擬性。而現(xiàn)階段BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用也主要集中在這三方面。

首先，在可視化應(yīng)用方面，建筑電氣設(shè)計主要運用BIM技術(shù)來實現(xiàn)設(shè)計信息與意圖的可視化表達。在傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)下，其設(shè)計信息都是以“二維+說明”的形式呈現(xiàn)，建筑電氣建設(shè)各環(huán)節(jié)之間的人信息交流也都是以這種設(shè)計方案展開，容易引起理解上的差異，為工程建設(shè)造成諸多困難。

其次，BIM技術(shù)協(xié)調(diào)性的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對建筑工程各專業(yè)進行協(xié)調(diào)方面。這方面應(yīng)用主要是由于電氣工程本身十分復(fù)雜，牽涉分項內(nèi)容眾多。同時，電氣設(shè)計還是一個容易受各種前置條件約束的后端專業(yè)，所以在設(shè)計時必須對建筑工程各專業(yè)構(gòu)件之間的空間關(guān)系有一個全面把握。在這一方面，BIM技術(shù)通過三維建模的構(gòu)建可以將一個空間內(nèi)的所有構(gòu)件信息呈現(xiàn)出來，為建筑電氣設(shè)計關(guān)聯(lián)各專業(yè)，找出各專業(yè)間難以協(xié)調(diào)的問題并提升設(shè)計質(zhì)量有積極作用。

最后，模擬性應(yīng)用是BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計中的一個創(chuàng)新性應(yīng)用。這同樣依托于BIM技術(shù)模型構(gòu)建特性。在具體電氣設(shè)計中，設(shè)計人員可以利用BIM技術(shù)展開各種場景模擬，如對各種燈具進行光照模擬等，為電氣設(shè)計中各種設(shè)備、元器件、線路等的選擇與優(yōu)化提供更為直觀的參考，從而使電氣設(shè)計最終達到所見即所得。

2.3 BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑電氣設(shè)計中的難點

雖然BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計中已經(jīng)得到應(yīng)用并有了一定實踐經(jīng)驗，但從整個國內(nèi)大環(huán)境看，其應(yīng)用還是存在一些難點。

首先，國內(nèi)市場環(huán)境對BIM技術(shù)應(yīng)用造成阻礙。盡管BIM技術(shù)擁有眾多優(yōu)點，但在國內(nèi)建筑市場中由于其自身缺乏足夠的實踐檢驗，因此國內(nèi)業(yè)主方對其的應(yīng)用仍較少。有關(guān)信息建模所需要的許多前置條件缺少研究投入，業(yè)主也不愿為此投入過多精力與資金。目前，BIM技術(shù)在“可建性分析”、“凈高分析”等方面還可以存活，但對于建筑電氣設(shè)計這種系統(tǒng)設(shè)計要求較高領(lǐng)域，則只在“管綜碰撞”的橋架排布中具有應(yīng)用價值。

其次，行業(yè)內(nèi)部對BIM技術(shù)應(yīng)用的限制。這主要是因為建筑行業(yè)本身具有較高容錯性，所以設(shè)計人員并不喜歡應(yīng)用BIM技術(shù)來增加自身工作量。同時盡管BIM技術(shù)構(gòu)建的模型作用更大，信息更全面，但也意味這設(shè)計人員有可能須有承擔(dān)更多責(zé)任。因此行業(yè)內(nèi)部缺乏應(yīng)用BIM技術(shù)的動力。此外，業(yè)主方也不希望BIM技術(shù)來給自身增加更多約束，這就進一步阻礙了BIM技術(shù)在電氣設(shè)計中應(yīng)用的發(fā)展。

3電氣繪圖BIM應(yīng)用

3.1 設(shè)備布置

利用Revit對包含配電箱和照明燈具等在內(nèi)的設(shè)備進行繪圖以后，能直觀且準(zhǔn)確的對平面及剖面圖進行查看，也可根據(jù)實際的要求進行修改，以此滿足設(shè)計要求。

3.2 線路繪制

完成對設(shè)備的布置以后，及時開始線路規(guī)劃與繪制。在Revit當(dāng)中，不同組合庫對應(yīng)不同可選族。以繪制過程中安裝高度為依據(jù)，能在模型當(dāng)中十分直觀的掌握不同專業(yè)設(shè)計之間存在的相互聯(lián)系，同時也能根據(jù)視圖對管線是否可見做清晰的了解。

3.3 照明計算

電氣設(shè)計過程中，要做好照明計算與設(shè)計，但Revit沒有這方面的功能。此時，可利用BIM完成計算與設(shè)計。

3.4 系統(tǒng)生成

無論所用設(shè)計軟件屬于二維或三維，在系統(tǒng)圖的自動生成過程中都存在一些問題，無法完全代替設(shè)計人員進行系統(tǒng)圖設(shè)計。基于當(dāng)前的實際使用環(huán)境，系統(tǒng)圖可繼續(xù)使用二維制圖方式，現(xiàn)有的三維軟件在這一方面沒有顯著的優(yōu)勢。

4 建筑電氣設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用的未來發(fā)展

BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑電氣設(shè)計中給電氣專業(yè)工作流程帶來變化，如設(shè)計工作量前移增加了方案選擇與優(yōu)化等工作，管線綜合設(shè)計中增加了碰撞檢查工作內(nèi)容，信息建模增加了信息庫建設(shè)環(huán)節(jié)等。這些變化總體上而言都是有助于促進建筑電氣設(shè)計朝著積極方向發(fā)展的。因此，隨著國內(nèi)社會對建筑電氣工程要求的不斷提升，BIM電氣設(shè)計將是未來主要的解決路徑。雖然其研發(fā)與實踐投入較大，但未來仍會成為設(shè)計單位與業(yè)主方研究的重點。所以現(xiàn)階段國家必須對BIM技術(shù)發(fā)展給予政策支持，以加快其應(yīng)用的普及進程。

5 結(jié)束語

BIM技術(shù)為工程建設(shè)發(fā)展注入了新的發(fā)展活力，在電氣設(shè)計方面，BIM技術(shù)的優(yōu)勢十分明顯，雖然其在實際電氣設(shè)計應(yīng)用中還存在一些阻礙，但這只是暫時的。從國內(nèi)建筑行業(yè)的整體發(fā)展情況看，BIM技術(shù)在電氣設(shè)計中的廣泛應(yīng)用是必然趨勢。因此，相關(guān)領(lǐng)域必須認準(zhǔn)趨勢，積極投身到BIM技術(shù)的研究與實踐中，如此方能不斷提高我國BIM技術(shù)整體運用水平。

參考文獻

[1]黃慶剛.建筑電氣信息模型軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[D].大連：大連理工大學(xué)，2015.