建筑電氣設(shè)計(jì)中BIM 技術(shù)的應(yīng)用研究

董云

安徽寰宇建筑設(shè)計(jì)院 安徽 合肥 230000

引言

建筑業(yè)的發(fā)展對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。然而，施工技術(shù)水平對(duì)建筑行業(yè)企業(yè)的發(fā)展起著決定性的作用。雖然我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技近年來(lái)發(fā)展迅速，建設(shè)項(xiàng)目的施工技術(shù)水平有了很大提高，但與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的技術(shù)水平仍然相對(duì)落后。如果能把BIM技術(shù)應(yīng)用到我們的建筑電氣設(shè)計(jì)中，就能準(zhǔn)確地描述施工現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況，從而提高整個(gè)工程施工過(guò)程的質(zhì)量，進(jìn)一步推動(dòng)建筑業(yè)的快速發(fā)展；BIM技術(shù)的應(yīng)用符合目前國(guó)家相關(guān)政策的指導(dǎo)方向，也可以促進(jìn)建筑業(yè)未來(lái)的發(fā)展[1]。

1 BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式下，各專(zhuān)業(yè)都是在獨(dú)立設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，這就導(dǎo)致信息傳遞效率低，完整性不足，不同專(zhuān)業(yè)之間無(wú)法實(shí)時(shí)進(jìn)行圖紙信息的同步變動(dòng)，使設(shè)計(jì)質(zhì)量難以得到保證。除此之外，基于傳統(tǒng)技術(shù)手段的建筑電氣設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員不僅需繪制大量圖紙，還需要繪制文本，工作量大、難度高，也很難保證最終的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

BIM技術(shù)可為各專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)同合作提供便利，并對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化。在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，將BIM技術(shù)與其他軟件技術(shù)有機(jī)結(jié)合，利用技術(shù)手段促進(jìn)信息共享，增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)參數(shù)變化的關(guān)聯(lián)性、聯(lián)動(dòng)性，進(jìn)而提升整體的設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員基于BIM技術(shù)的協(xié)同性對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)以及各項(xiàng)要素進(jìn)行溝通、協(xié)調(diào)，促使多專(zhuān)業(yè)聯(lián)合設(shè)計(jì)以及獨(dú)立設(shè)計(jì)等各項(xiàng)工作都能順利開(kāi)展。例如，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，運(yùn)用BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)采集與更新功能為各專(zhuān)業(yè)、各部門(mén)以及人員提供最新、最準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參考信息，從而提升設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性、有效性，進(jìn)一步增強(qiáng)各部門(mén)之間的溝通協(xié)作；在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，發(fā)揮BIM技術(shù)的可視化功能，讓各個(gè)設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)成果都能得到直觀(guān)、精準(zhǔn)的展現(xiàn)，從而使設(shè)計(jì)人員、質(zhì)檢人員等及時(shí)發(fā)現(xiàn)圖紙中與其他各專(zhuān)業(yè)的錯(cuò)、漏、碰、缺等問(wèn)題并做出調(diào)整與改進(jìn)，避免在具體的施工中出現(xiàn)問(wèn)題。通過(guò)調(diào)動(dòng)與運(yùn)用BIM技術(shù)等各項(xiàng)功能，進(jìn)一步增強(qiáng)電氣設(shè)備與線(xiàn)路的協(xié)調(diào)性與實(shí)用性，讓空間資源得到合理規(guī)劃與有效利用。BIM技術(shù)也有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，在信息變更環(huán)節(jié)運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)電氣工程中的共同模型數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可使模型數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)、設(shè)計(jì)更加科學(xué)有效、最終的設(shè)計(jì)方案更合理可行[2]。

2 BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

2.1 遵循三維原則，組建設(shè)計(jì)隊(duì)伍

在運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要樹(shù)立三維理念，運(yùn)用三維BIM模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。建筑電氣工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)、系統(tǒng)的工作，設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)涉及多個(gè)專(zhuān)業(yè)、多項(xiàng)要素，要想提升工程設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率，就需要及時(shí)轉(zhuǎn)變思維與理念，基于BIM技術(shù)的三維模型重新認(rèn)識(shí)與定義空間，然后利用BIM技術(shù)的空間可視化功能進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)，讓最終的設(shè)計(jì)成果更加精密合理、科學(xué)可靠。建筑設(shè)計(jì)包含建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、暖通、給排水等多個(gè)專(zhuān)業(yè)內(nèi)容，電氣專(zhuān)業(yè)基于BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要遵照多專(zhuān)業(yè)共同建模、協(xié)同設(shè)計(jì)的原則。在設(shè)計(jì)時(shí)，先明確工程中涉及哪些專(zhuān)業(yè)，然后將所有專(zhuān)業(yè)均依托BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高整個(gè)設(shè)計(jì)工作的規(guī)范性、專(zhuān)業(yè)性與精密性。在應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑電氣工程設(shè)計(jì)時(shí)，要組建一支高能力、高素質(zhì)的隊(duì)伍，確保各設(shè)計(jì)人員掌握一定的BIM基本理論知識(shí)，具備基本的BIM軟件操作能力，保證各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作能夠順利開(kāi)展。若參與設(shè)計(jì)的人員在工作能力等方面不滿(mǎn)足以上要求，應(yīng)先對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行系統(tǒng)的BIM培訓(xùn)，再構(gòu)建三維模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.2 營(yíng)造BIM協(xié)同環(huán)境

基于BIM技術(shù)進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，要想更好地協(xié)調(diào)虛擬環(huán)境與實(shí)物環(huán)境，就需要運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)、相應(yīng)軟件與硬件營(yíng)造協(xié)同環(huán)境，為各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展奠定良好基礎(chǔ)。在運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，涉及的軟件主要有碰撞檢測(cè)軟件、性能分析軟件、BIM核心軟件以及虛擬現(xiàn)實(shí)軟件、造價(jià)軟件等。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要將這些相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合、協(xié)同搭建一個(gè)比較健全、完善的軟件環(huán)境，以便更好地處理建筑虛擬環(huán)境與實(shí)物環(huán)境之間的關(guān)系。在運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，要構(gòu)建相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境，為設(shè)計(jì)過(guò)程中的信息的溝通與傳遞提供便利。在建筑電氣工程設(shè)計(jì)中會(huì)產(chǎn)生大量的信息數(shù)據(jù)，且模型文件與中心模型間的關(guān)聯(lián)需要依托網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行維系，各專(zhuān)業(yè)人員也需通過(guò)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境進(jìn)行及時(shí)溝通與協(xié)調(diào)作業(yè)，因此，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境是運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的運(yùn)用需要計(jì)算機(jī)、硬盤(pán)、內(nèi)存等各硬件的支持，為了使BIM技術(shù)的功能與作用得到充分發(fā)揮，各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作能更順利、高效地開(kāi)展，在搭建硬件設(shè)施環(huán)境時(shí)需要結(jié)合建筑電氣設(shè)計(jì)的實(shí)際工作量以及BIM模型最終要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行具體衡量[3]。

2.3 確定設(shè)計(jì)流程

在應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑電氣工程設(shè)計(jì)時(shí)，首先要量化設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)各個(gè)階段的BIM模型進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際情況制訂相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)劃、分配工作內(nèi)容，然后確定項(xiàng)目樣板，為后續(xù)各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作奠定良好基礎(chǔ)。建筑電氣工程設(shè)計(jì)具有一定的復(fù)雜性、專(zhuān)業(yè)性與系統(tǒng)性，要想設(shè)計(jì)出高精度的施工方案，就必須放棄傳統(tǒng)的二維圖紙，探索與運(yùn)用更科學(xué)、更先進(jìn)的建筑電氣設(shè)計(jì)方法來(lái)準(zhǔn)確傳遞各項(xiàng)幾何信息。

2.4 構(gòu)建電氣族庫(kù)

在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，運(yùn)用BIM技術(shù)構(gòu)建電氣族庫(kù)，可為后續(xù)各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作提供便利。在構(gòu)建電氣族庫(kù)時(shí)，要先結(jié)合相關(guān)的規(guī)范、文件分析與掌握電氣設(shè)計(jì)總流程以及具體步驟，并結(jié)合工程合同、施工方案等對(duì)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)、用電需求、布線(xiàn)條件等進(jìn)行分析計(jì)算，得到各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，以顯示數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)構(gòu)建電氣族庫(kù)。在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)與建設(shè)時(shí)，會(huì)使用來(lái)自不同廠(chǎng)家的不同產(chǎn)品，產(chǎn)品參數(shù)信息數(shù)據(jù)量大且復(fù)雜，在此情況下，就需要運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)品信息進(jìn)行收集、分析、整理與運(yùn)用，結(jié)合具體的設(shè)計(jì)目標(biāo)完成信息、產(chǎn)品以及設(shè)備的匹配。由此可知，在建筑電氣設(shè)計(jì)中，基于BIM技術(shù)構(gòu)建的電氣族庫(kù)發(fā)揮著十分重要的作用[4]。

2.5 進(jìn)行電氣細(xì)部設(shè)計(jì)

在建筑電氣設(shè)計(jì)工程中，平面設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非?；A(chǔ)且重要的工作，涉及多個(gè)專(zhuān)業(yè)、包含多項(xiàng)內(nèi)容，照明、防雷、動(dòng)力系統(tǒng)等都屬于平面設(shè)計(jì)內(nèi)容。為提升電氣平面設(shè)計(jì)的科學(xué)性、精準(zhǔn)性，在設(shè)計(jì)時(shí)可綜合運(yùn)用Revit MEP軟件以及BIM技術(shù)，以先進(jìn)的技術(shù)手段為基礎(chǔ)，提升設(shè)計(jì)工作的整體質(zhì)量與效率。

2.6 改進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)，提高施工質(zhì)量

電氣設(shè)計(jì)師對(duì)BIM相關(guān)軟件的熟悉程度直接關(guān)系到設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)工作的初始階段，設(shè)計(jì)人員必須熟悉各種電氣設(shè)備的規(guī)格和型號(hào)、安裝方法、電纜槽的各種連接器尺寸以及BIM相關(guān)軟件中的連接形式。只有這樣，設(shè)計(jì)師才能為電氣平面設(shè)計(jì)提供必要的幫助，避免設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。由于建筑電氣施工是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，對(duì)電氣平面設(shè)計(jì)方案有很強(qiáng)的依賴(lài)性，在設(shè)計(jì)中，需要明確標(biāo)注燈具的類(lèi)型、電線(xiàn)的數(shù)量等內(nèi)容，并制作相應(yīng)的標(biāo)注，幫助施工人員明確區(qū)分每個(gè)施工環(huán)節(jié)中需要注意的要點(diǎn)。此外，BIM技術(shù)的使用會(huì)改變?cè)O(shè)計(jì)工作量，注重優(yōu)化和選擇，但可以有效降低施工難度，提高施工質(zhì)量和效率[5]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在建筑電氣設(shè)計(jì)工作中引進(jìn)BIM技術(shù)，可以讓建筑強(qiáng)電功能的設(shè)計(jì)更加完善，讓弱電智能化的設(shè)計(jì)更加合理，讓整個(gè)設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)。在應(yīng)用BIM技術(shù)展開(kāi)建筑電氣設(shè)計(jì)工作時(shí)，先基于各項(xiàng)現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)構(gòu)建起三維空間模型，通過(guò)模型做立體的展示、觀(guān)察、檢測(cè)與調(diào)整，以提升建筑整個(gè)電氣工程的安全性。因此，在當(dāng)前背景下，應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)BIM技術(shù)的研究與應(yīng)用力度，充分利用BIM技術(shù)推動(dòng)建筑電氣設(shè)計(jì)工作順利、高效開(kāi)展。