基于BIM技術(shù)的建筑電氣設(shè)備族庫(kù)擴(kuò)展研究

謝玉蘋(píng)

（武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院 物業(yè)與消防教研室，湖北 武漢 430074）

BIM技術(shù)又稱為建筑信息模型技術(shù)，它應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中能夠有效提升設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度，在電氣平面設(shè)計(jì)以及管線碰撞檢測(cè)中具有非常廣泛的應(yīng)用。BIM技術(shù)是一組特定的工具，它能夠信息化平臺(tái)基礎(chǔ)上，詳細(xì)輸入項(xiàng)目各個(gè)部件的參數(shù)信息，構(gòu)建三維可視化模型，在共同平臺(tái)基礎(chǔ)上多個(gè)設(shè)計(jì)門(mén)類(lèi)同時(shí)展開(kāi)設(shè)計(jì)修改，也可以對(duì)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理。在多專業(yè)配合下形成具有較高利用價(jià)值的設(shè)計(jì)方案，方便后期工程施工，因此是整個(gè)項(xiàng)目全生命周期中最為重要的參考設(shè)計(jì)方案。利用BIM技術(shù)工具，能夠在建筑信息數(shù)據(jù)中有效實(shí)現(xiàn)碰撞檢查以及協(xié)同作業(yè)，同時(shí)借助強(qiáng)大的三維模型功能，使得在虛擬三維空間內(nèi)對(duì)于建筑電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行參數(shù)性能的檢查，以保證建設(shè)方案的準(zhǔn)確性。

1 在建筑電氣設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

借助于BIM技術(shù)，能夠有效提高建筑電氣設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度。目前BIM技術(shù)可以對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)中的弱電設(shè)計(jì)、照明設(shè)計(jì)以及配電設(shè)計(jì)，同時(shí)還能夠三維碰撞檢查。在配電設(shè)計(jì)方面，通過(guò)BIM技術(shù)有效的協(xié)同功能，能夠有效收集各種電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)的動(dòng)力條件，并且就設(shè)計(jì)的完善情況進(jìn)行檢查。如果上述專業(yè)的動(dòng)力情況出現(xiàn)了變化，會(huì)使得配電系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)整，這樣就避免出現(xiàn)二維設(shè)計(jì)階段動(dòng)力條件出現(xiàn)遺漏的錯(cuò)誤。對(duì)于負(fù)荷的配電系統(tǒng)，利用建筑信息模型技術(shù)能夠?qū)τ谪?fù)荷進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化和調(diào)整，保證三向的平衡狀態(tài)，從而能夠有效提升供電的質(zhì)量；建筑信息系統(tǒng)應(yīng)用于照明系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，電氣設(shè)計(jì)人員首先要根據(jù)相關(guān)規(guī)定對(duì)房間的照度標(biāo)準(zhǔn)提前進(jìn)行設(shè)定，燈具的布置符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，從而能夠提高設(shè)計(jì)的效率，保障設(shè)計(jì)的質(zhì)量；對(duì)于消防設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，BIM技術(shù)軟件本身具有專業(yè)檢查的功能，可以對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)中的火災(zāi)探測(cè)器保護(hù)狀態(tài)進(jìn)行有效的復(fù)核，確保其符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。同時(shí)還能夠?qū)o排水消防以及暖通各專業(yè)應(yīng)該具備的消防聯(lián)動(dòng)進(jìn)行有效的檢測(cè)，主要提高消防設(shè)計(jì)的針對(duì)性及安全性。在利用建筑信息模型技術(shù)進(jìn)行三維碰撞檢查時(shí)，電氣專業(yè)中強(qiáng)弱電均可以通過(guò)三維模型進(jìn)行分析，電氣工程設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)三維碰撞檢測(cè)的結(jié)果對(duì)于各個(gè)碰撞點(diǎn)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，這也是利用二維設(shè)計(jì)建筑電氣模型時(shí)所無(wú)法達(dá)到的應(yīng)用效果。

2 電氣設(shè)備族的建立

BIM軟件中，照明設(shè)備、變配電箱 （柜）、用電負(fù)載等設(shè)備是電氣設(shè)備族庫(kù)的主要內(nèi)容。其創(chuàng)建過(guò)程具體為：形成電氣族庫(kù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，把通常采用的尺寸與象形作為三維模型外部樣式編制的設(shè)置依據(jù)，每一個(gè)電氣族的具體屬性都應(yīng)該按照電氣專業(yè)實(shí)際工作流程及相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)際需要來(lái)確定。每個(gè)族參數(shù)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的族類(lèi)別，常規(guī)模型族是一個(gè)不帶有特定族特性的普通族，只具有形體的特征。族參數(shù)、特殊參數(shù)、共享參數(shù)、參數(shù)數(shù)據(jù)是族的參數(shù)的主要內(nèi)容。參數(shù)數(shù)據(jù)包括名稱、規(guī)程、參數(shù)類(lèi)型及參數(shù)分組方式。三維模型的創(chuàng)建主要通過(guò)拉伸、融合、旋轉(zhuǎn)、放樣等操作實(shí)現(xiàn)。以電纜橋架族為例進(jìn)行族文件確立說(shuō)明：電纜橋架主要包括支架、安裝附件和托臂等部分，其結(jié)構(gòu)主要為梯架式、槽式等。當(dāng)前主要有梯形和槽型兩種形狀的電纜橋架，各有其應(yīng)用范圍，若想提高繪制圖紙的準(zhǔn)確性則需要在Revit制圖中做到快速區(qū)分。具體建族方法操作流程如下1）使用過(guò)濾器，為每一種橋架系統(tǒng)添加各自的過(guò)濾器，并且在可見(jiàn)性圖形替換中加上不同的顏色。2）在視圖選項(xiàng)卡中單擊過(guò)濾器選項(xiàng)，選擇新建，輸入一個(gè)用于強(qiáng)電電力橋架的名稱。3）在新彈出來(lái)的過(guò)濾器對(duì)話框中將過(guò)濾器使用對(duì)象的類(lèi)別設(shè)置為電纜橋架和電纜橋架的配件，將過(guò)濾條件設(shè)置為設(shè)備類(lèi)型等于電力。4）在Revit中電纜橋架沒(méi)有對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)，但可以通過(guò)設(shè)備類(lèi)型參數(shù)用以區(qū)分電纜橋架的用途，繪制電纜橋架的過(guò)程中選擇正確的設(shè)備類(lèi)型。5）打開(kāi)強(qiáng)電平面圖—打開(kāi)可見(jiàn)性/圖形替換對(duì)話框—單擊過(guò)濾器—單價(jià)添加命令—添加之前創(chuàng)建的2個(gè)過(guò)濾器。6）分別給強(qiáng)電和弱電添加顏色—投影/表面—填充圖案—選擇顏色。7）經(jīng)過(guò)處理后繪制電纜橋架可以很清晰的區(qū)分電纜橋架的類(lèi)型。2根有高度差的電纜橋架相交，重疊部分顯示不是同一高度的電纜橋架相交時(shí)，調(diào)節(jié)規(guī)程為機(jī)械，視覺(jué)樣式選擇隱藏線。8）打開(kāi)系統(tǒng)選項(xiàng)卡—電氣—選擇電氣設(shè)置—更改樣式MEP隱藏。

3 管線的碰撞檢測(cè)

碰撞檢測(cè)是BIM技術(shù)在電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常廣泛的一項(xiàng)用途，它可以對(duì)電氣設(shè)計(jì)的質(zhì)量進(jìn)行有效的檢查，對(duì)于電氣設(shè)計(jì)管線碰撞點(diǎn)可以分為以下幾個(gè)內(nèi)容：可以利用BIM技術(shù)仿真建模，主要是模擬管線的結(jié)構(gòu)，讓工程設(shè)計(jì)者對(duì)于管線情況充分掌握，及時(shí)解決相應(yīng)的管線碰撞問(wèn)題，構(gòu)建基于BIM技術(shù)的信息交流平臺(tái)，保障專業(yè)人員能夠?qū)﹄姎庠O(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行有效的交流，提升設(shè)計(jì)效率，還能夠有效檢測(cè)出在電氣設(shè)計(jì)中管線碰撞的問(wèn)題。在管線布置中，通常采用板內(nèi)暗敷的形式，這樣會(huì)導(dǎo)致由于結(jié)構(gòu)的不同管線之間經(jīng)常會(huì)發(fā)生沖突，造成管線的碰撞，因此可以利用信息軟件中navisworks軟件對(duì)電氣管線結(jié)構(gòu)碰撞問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管線碰撞的部位，并且可以利用navisworks對(duì)于碰撞位置進(jìn)行調(diào)整，以滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 在建筑電氣設(shè)計(jì)中使用BIM技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)

4.1 信息之間的相互傳遞

假若對(duì)應(yīng)的族庫(kù)加以支持，BIM便可以對(duì)二維圖像進(jìn)行細(xì)致的繪制與編寫(xiě)，由于BIM開(kāi)發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行的比較晚，所以BIM中可以使用的系統(tǒng)原圖并不是很多，能和建筑電氣有所聯(lián)系的數(shù)據(jù)量也微乎其微。所以為了供應(yīng)日益增多的建筑電氣設(shè)計(jì)需求，建立建筑電氣族庫(kù)成為了當(dāng)務(wù)之急，建立族庫(kù)完成之后，BIM可以在族庫(kù)中提取更加真實(shí)全面的數(shù)據(jù)信息。使得后續(xù)的建筑設(shè)計(jì)工作得到一塊更加可靠的墊腳石。建筑電氣設(shè)計(jì)包含面廣闊，信息網(wǎng)十分完善，與之對(duì)應(yīng)的要求也極高，所以應(yīng)當(dāng)要求族庫(kù)建立有關(guān)人員嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)、恪守準(zhǔn)則，認(rèn)真務(wù)實(shí)的創(chuàng)建建筑電氣族庫(kù)，對(duì)于各種產(chǎn)品的諸多方面都盡己所能的做到精確無(wú)誤，為后續(xù)電氣設(shè)計(jì)奠定科學(xué)基礎(chǔ)，以此確保設(shè)計(jì)出來(lái)的建筑電氣設(shè)計(jì)合乎常理，創(chuàng)建建筑電氣化族庫(kù)的同時(shí)，要對(duì)上下級(jí)之間的數(shù)據(jù)傳輸要求進(jìn)行充分商酌，保障信息可以做到及時(shí)并安全地被送達(dá)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)細(xì)致的分析。

4.2 建筑電氣信息基本模型的創(chuàng)建

在建筑電氣族庫(kù)創(chuàng)建后、設(shè)計(jì)建筑電氣系統(tǒng)之前，需要首先確定電氣系統(tǒng)的工作方式，創(chuàng)建建筑電氣的中心文件，確保中心文件能夠及時(shí)快速地傳遞到公共使用服務(wù)器當(dāng)中，同時(shí)利用建筑專業(yè)化模型，創(chuàng)建好鏈接。設(shè)計(jì)人員之后要?jiǎng)?chuàng)建文件副本，通過(guò)服務(wù)器查看各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)，在公共服務(wù)器內(nèi)做好各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置，得到直觀的建筑模型圖案。設(shè)計(jì)人員可以利用服務(wù)器下載相關(guān)內(nèi)容并且保存到中心文件當(dāng)中，從而共享電氣設(shè)備信息。此外，其他的工作人員也可以將電氣工程需要的內(nèi)容輸入到中心文件當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)文件內(nèi)容的不斷更新完善，同步完成中心文件副本備份，便于后期工作人員高效合作，達(dá)到協(xié)同設(shè)計(jì)的效果。

4.3 建筑電氣初步設(shè)計(jì)

在具體開(kāi)展電氣設(shè)計(jì)之前設(shè)計(jì)人員首先需要多方面探尋業(yè)主的要求、建筑的結(jié)構(gòu)特征等實(shí)際情況，以業(yè)主要求為建筑電氣設(shè)計(jì)的主要原則，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)具體情況進(jìn)行深入分析，確保合理地設(shè)計(jì)建筑電氣工程。在初步設(shè)計(jì)建筑電氣系統(tǒng)時(shí)需要對(duì)機(jī)房的實(shí)際面積、電氣設(shè)備分布、管線鋪設(shè)方法等進(jìn)行估算，在這一工作中，傳統(tǒng)的估算方式無(wú)法保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，而B(niǎo)IM技術(shù)的要應(yīng)用能夠?qū)㈦姎庠O(shè)計(jì)中的細(xì)部?jī)?nèi)容充分體現(xiàn)出來(lái)，能夠充分展示電氣細(xì)部構(gòu)造，能夠提高計(jì)算的精確性，設(shè)計(jì)者可以更加精確地開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，有助于電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度的提高。

5 結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)在技術(shù)設(shè)計(jì)中展現(xiàn)了十分強(qiáng)大的模擬性能和可視化功能，因此對(duì)于建筑電氣有著較為實(shí)用的優(yōu)化效果。本文根據(jù)實(shí)際案例對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑電氣設(shè)計(jì)的過(guò)程進(jìn)行了闡述，希望能夠提高BIM技術(shù)在建筑電氣中的設(shè)計(jì)效果，提高電氣工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。