BIM 技術在建筑電氣設計中的應用探究

張蕾

（山東青年政治學院，濟南250001）

1 BIM 技術在電氣設計中的應用優(yōu)勢

1.1 協(xié)同性

建筑電氣設計規(guī)模較大，且設計需考量因素較多，在實際設計進程中，需要多個項目人員進行全面的討論，最終確定設計方案。通過使用BIM 技術，可發(fā)揮其協(xié)調作用，構建相應的項目模型，并將各個環(huán)節(jié)信息數(shù)據(jù)包含在內，最終以三維圖形展示，給設計人員提供便捷，同時，可將設計進程中存在的不合理的部位直觀展示，設計人員可對其進行優(yōu)化及調整，使電氣設計更為科學合理。

1.2 模擬性

傳統(tǒng)的建筑電氣設計主要以平面圖為主，而建筑項目一般規(guī)模較大，各個環(huán)節(jié)較復雜。應用BIM 技術構建匹配的三維項目模型后，設計人員可以直觀地獲悉相應的整體架構，并根據(jù)業(yè)主的需要，對各方面因素加以考量，對設計方案進行優(yōu)化與完善，突破空間全方位模擬的瓶頸，將場景化貫穿于電氣設計始末，為電氣系統(tǒng)設計的科學性及合理性提供保障。

1.3 可視化

傳統(tǒng)的電氣設計多依附于紙制二維設計圖，導致建筑空間關聯(lián)與物質信息傳遞給設計人員帶來了較大的困難。利用BIM 技術對建筑電氣進行設計，可將設計人員的設計方案以三維模型的形式展現(xiàn)出來，且通過建模將其核心電氣設備進行模擬，獲得相應的模型信息，如此不管對于空間關聯(lián)還是信息獲取均更加直觀，使電氣設計形象。

1.4 關聯(lián)性

在傳統(tǒng)的建筑電氣設計中，專業(yè)信息難以實現(xiàn)優(yōu)化，進而造成最終設計數(shù)據(jù)信息準確性難以保證，對電氣設計方案的合理性及適用性造成影響。積極應用BIM 技術，可將各專業(yè)信息予以優(yōu)化及完善，并從優(yōu)化模型中及時獲取相關專業(yè)信息，提高數(shù)據(jù)信息準確性。

2 BIM 技術在建筑電氣設計中的應用

在建筑電氣設計中應用BIM 技術，需要對其項目系統(tǒng)的實際情況進行全面的分析，對項目整體構架進行考量，確保電氣設計的合理性。在實際設計進程中，對電氣數(shù)據(jù)信息要求較高，需要與其他專業(yè)的數(shù)據(jù)進行共享與交換。BIM 技術作為新型建筑模型信息技術，在實際應用進程中，需要通過相應軟件實現(xiàn)各項功能，及時發(fā)現(xiàn)電氣設計中的不合理部位，并對其進行優(yōu)化及調整，提升電氣設計的質量。以下介紹其在建筑電氣設計中的具體應用。

2.1 BIM 技術在機房設計中的應用

弱電系統(tǒng)設計是電氣設計的核心內容，需要通過多個環(huán)節(jié)進行協(xié)調與優(yōu)化，例如，對弱電設備進行科學、合理的布設。同時，需要根據(jù)建筑結構設計明確其實際耗能，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。因此，通過BIM 技術可以對機房進行設計，同時將主體及供配電設計契合點找出，使各系統(tǒng)協(xié)調運行，確保機房設計的合理性。根據(jù)BIM 實際項目模型，可找出攝像機的理想安設部位，實現(xiàn)空間全方位監(jiān)測，若出現(xiàn)問題，可通過預警方式提醒相關工作人員，為工作人員進行應急引導。

2.2 BIM 技術在配電系統(tǒng)設計中的應用

配電系統(tǒng)是電氣系統(tǒng)的核心內容，在配電系統(tǒng)設計進程中，需立足于電氣平面設計，首先積極將準備工作做好，具體來講，要對配電系統(tǒng)進行深入研究，并布設科學、合理的電氣可視圖，明確其設備相關參數(shù)，以遏制各類不利因子。此外，通過BIM 技術可以直觀地展現(xiàn)出電氣設計的各個構造，如在立體結構展示進程中，可將燈具型號、導線布設等狀況進行明確標識，使施工人員關注點明晰，根據(jù)實際標識位置進行施工，為設計質量及施工質量提供保證[1]。

2.3 BIM 技術在照明設計中的應用

當前，BIM 技術在照明設計中被普遍應用，可通過構建三維模型實現(xiàn)電氣設計可視化，并將大量數(shù)據(jù)進行存儲，為設計人員提供全面、準確的數(shù)據(jù)信息。電氣設計人員在實際設計進程中，根據(jù)此類數(shù)據(jù)信息，可以不斷將設計方案進行優(yōu)化及完善，不僅可降低設計成本，而且還可切實提升設計效率。要使BIM 技術在照明系統(tǒng)設計中充分發(fā)揮作用，需做好3 方面工作：（1）全面收集建筑工程照明相關數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的準確性，為照明設計提供支撐，同時滿足各部門的協(xié)調要求；（2）對控制終端及照明系統(tǒng)信息進行有效管控，為信息共享及轉換提供有力支撐，使照明系統(tǒng)的實際運行與設計要求相吻合；（3）BIM 技術應用可將照明系統(tǒng)設計方案轉變?yōu)槿S立體模型，為工作人員獲悉設計相關數(shù)據(jù)提供便捷[2]。

2.4 BIM 技術在構建電氣族庫中的應用

BIM 技術在電氣設計進程中，核心應用點為電氣族庫的建立，更為后續(xù)設計工作的順利實施提供保障，確保電氣設計方案的科學性及合理性。在實際族庫建立進程中，設計人員需要嚴格根據(jù)相關標準對電氣施工程序進行全面的了解，收集設計方案中包含各部件信息，通過將其進行整合、分析，最終呈現(xiàn)在模型中，并根據(jù)項目設計要求確定其相關屬性。應用BIM 技術建立電氣族庫的進程中，設計人員需遵循設計原則，根據(jù)實際屬性參數(shù)，構建完整的元件模型。

2.5 管線安裝工程

2.5.1 預算統(tǒng)計應用

應用BIM 技術構建建筑信息模型的過程中，可同時實現(xiàn)信息存儲，相關人員可根據(jù)信息屬性，將其進行合理劃分，為當前項目提供參考。與傳統(tǒng)材料清單相比較，BIM 技術可生成實時清單，保證數(shù)據(jù)信息的準確性，為項目提供各環(huán)節(jié)的相關信息，如工程造價、數(shù)據(jù)管理等。提高電氣設計效率及質量，并為各施工環(huán)節(jié)提供準確的信息，為電氣工程施工奠定基礎。

2.5.2 管線設計

隨著當前建筑的多元化與復雜性，對建筑電氣工程管線安裝提出了新的要求，需確保在有限的空間內，完成復雜的管線布設，且確保建筑電氣使用功能處于最佳狀態(tài)。在傳統(tǒng)的管線布設過程中，極易出現(xiàn)交叉作業(yè)以及管線沖突問題，導致電氣工程整體質量不佳。在充分利用BIM 技術基礎上，可直觀地將管線布設立體化展示，可以明確管線在空間內的實際布設，提高整體管線設計的合理性及科學性[3]。

2.5.3 管線碰撞檢測

傳統(tǒng)電氣設計進程中，管線發(fā)生碰撞為常見問題，主要因傳統(tǒng)設計立足于平面圖紙，未能直觀地展示管線布設，使后期施工較為困難，極易因管線設計不合理造成整體電氣設計缺乏科學性。應用BIM 技術可對管線碰撞進行準確檢測，通過三維立體圖像將管線布設進行直觀展示，便于掌握其碰撞，并及時將設計方案進行調整，為后期實際施工提供支撐，并提高施工效率及質量。為確保設計的準確性及合理性，變更設計圖紙后，還可以再次進行檢測，避免因發(fā)生變更而造成其他部位的沖突。

2.5.4 線路檢修

利用BIM 技術對線路進行檢修時，主要通過模型實現(xiàn)接口信息的傳遞，當接口信息發(fā)生異常無法對其信息進行讀取，該模型可自動預警，提醒工作人員進行調整。同時，設計人員可通過顯示界面對建筑整體電氣設計體系進行檢查，并獲取各個節(jié)點的具體信息，根據(jù)相關電路數(shù)據(jù)信息確定其工作模式及參數(shù)，如電流、電壓等。此外，設計人員可根據(jù)電路信息掌握其整體電路元件信息及負載狀況，并及時獲悉電路電壓的最大限值，確保各個電路元件的正常運行。

3 BIM 技術在電氣設計中的應用案例

3.1 項目概況

該項目位于重慶北部新區(qū)及兩江新區(qū)重要地帶，占地面積386 000 m2，總建筑面積為880 000 m2，其主要構成包含配套商業(yè)、洋房、別墅等，地下車庫主要有8 個防火分區(qū)，樓層高度為4 m，梁高約1 m，并呈現(xiàn)“井”字形布設，部分區(qū)域內最大結構梁高度為1.3 m。

3.2 BIM 技術應用優(yōu)化

該項目車庫模型共計52 535 個構件，不僅包含墻、梁、板，還涉及扶手、風道、水泵、各類閥門等管件，利用該模型監(jiān)測出5 160 條管線沖突，主要包含各類構件重疊，如管道、風道、墻體等造成的重疊。項目部利用BIM 技術進行實時碰撞檢查，并對其模型進行優(yōu)化。以下為部分建模進程中存在設計問題，并給予相應的優(yōu)化方案：（1）車庫出口通道處樓板先大面積下挖，而后坡度出地面，建議局面地面抬高，減少下挖，出口坡道優(yōu)化，地形優(yōu)化；（2）變配電室地面標高高出地面問題，建議將其地面標高調整，入口樓梯調整；（3）底板錯臺處交叉均為斜板，地面板與板之間交叉均為曲面，建議將其變更為放坡平臺的方式。

4 結語

電氣系統(tǒng)在建筑工程中占據(jù)核心地位，其與建筑系統(tǒng)功能的實現(xiàn)密切聯(lián)系。因此，需對建筑電氣設計加以重視，為確保其設計的合理性及科學性，應積極應用BIM 技術，根據(jù)項目實際狀況，將其充分應用于電氣設計各個環(huán)節(jié)，不僅包含弱電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)，還涉及管線安裝及布設、照明設計，以三維立體模型的方式展現(xiàn)項目實際狀況，為設計人員提供幫助，使設計效率及質量有效提升，為后期順利施工提供保障。