BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)踐研究

魏華

摘要：在近年來(lái)隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，人們對(duì)電氣設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高，以往的設(shè)計(jì)和制造業(yè)獲得深入性的發(fā)展，在此背景下需要融入先進(jìn)的BIM技術(shù)來(lái)完善當(dāng)前電氣設(shè)計(jì)，不僅要貼合于日常的使用要求，還要使整體設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性得到充分的保障，凸顯現(xiàn)代化的電氣設(shè)計(jì)模式，提高了整體的設(shè)計(jì)效果。本文論述了建筑電氣設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)結(jié)合實(shí)際的具體應(yīng)用與展望。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑電氣;電氣設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)應(yīng)用

一、BIM技術(shù)的概述

（一）內(nèi)涵

為了使BIM技術(shù)能夠在建筑電氣設(shè)計(jì)中發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值以及效果，在實(shí)施工作中需要掌握BIM技術(shù)的特點(diǎn)以及主要的工作內(nèi)涵，以此來(lái)為后續(xù)工作指明正確的方向。BIM的全稱(chēng)為建筑信息模型，具有可視化、協(xié)同性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等特點(diǎn)，BIM將完整的、同建筑工程實(shí)際情況相符的建筑工程信息通過(guò)數(shù)字化的技術(shù)建立在建筑工程的三維模型中。這個(gè)三維模型將建筑工程設(shè)計(jì)中各個(gè)專(zhuān)業(yè)的工程信息集成在三維模型中，在建筑工程項(xiàng)目的不同階段，建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等相關(guān)單位可以通過(guò)BIM共享和交換信息。BIM不僅僅可以在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用，還可以在建設(shè)工程項(xiàng)目的全生命周期中為項(xiàng)目的所有參與者提供完整、可靠、與實(shí)際情況一致的信息依據(jù)。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)這一技術(shù)應(yīng)用可以使整個(gè)設(shè)計(jì)方案變得更加立體和可視化，精準(zhǔn)性的呈現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的各方各面，幫助設(shè)計(jì)人員深入、直觀的了解主要的設(shè)計(jì)問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)在以往平面電氣設(shè)計(jì)中所不容易發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，并減少在設(shè)計(jì)中的誤差。還能有效的解決圖紙不協(xié)調(diào)問(wèn)題，從而使整個(gè)電氣設(shè)計(jì)效果能夠得到全面的增強(qiáng)。

（二）優(yōu)勢(shì)

首先為協(xié)同性的優(yōu)勢(shì)，在電氣設(shè)計(jì)中所包含的工作內(nèi)容具有復(fù)雜性的特征，涉及到大量的數(shù)據(jù)，為了提高電氣設(shè)計(jì)整體效率，還需要相關(guān)人員進(jìn)行通力合作使整體設(shè)計(jì)方案能夠具備較強(qiáng)的協(xié)同性，解決在以往設(shè)計(jì)中所存在的問(wèn)題。在具體設(shè)計(jì)期間不同部門(mén)的實(shí)際工作進(jìn)度存在較大的差異性，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)要求以及所存在的差距，溝通在實(shí)際設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題。但是在以往工作環(huán)境中，由于各個(gè)專(zhuān)業(yè)信息交流并不是那么的通暢，在信息溝通方面存在著較多的滯后性，會(huì)出現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、暖通專(zhuān)業(yè)之間的碰撞問(wèn)題。例如電氣專(zhuān)業(yè)在進(jìn)行橋架布置時(shí)，由于電氣專(zhuān)業(yè)沒(méi)有考慮橋架同一路徑的暖通風(fēng)管、給排水管道、結(jié)構(gòu)梁布置等因素，可能布置橋架處正好有暖通風(fēng)管或結(jié)構(gòu)梁在此處阻礙橋架的施工或影響管道下凈空的高度，類(lèi)似這種專(zhuān)業(yè)碰撞問(wèn)題的協(xié)調(diào)解決就只能依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)或者發(fā)現(xiàn)施工無(wú)法進(jìn)行之后再協(xié)調(diào)解決。BIM的協(xié)同性特點(diǎn)就可以很好的幫助設(shè)計(jì)人員去發(fā)現(xiàn)并解決這類(lèi)問(wèn)題，通過(guò)數(shù)據(jù)建模將不同人員的想法共同的展現(xiàn)出來(lái)之后，在模型中加快信息溝通的速度，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在實(shí)際設(shè)計(jì)中所存在的問(wèn)題，之后再配合人員之間的溝通以及交流，共同的完善實(shí)際的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)調(diào)整和展示使電氣設(shè)計(jì)效果能夠滿(mǎn)足具體的施工要求，充分的彰顯信息模型在協(xié)同設(shè)計(jì)方面的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)。

其次為模擬性的優(yōu)勢(shì)，在以往電氣設(shè)計(jì)中，主要是通過(guò)平面繪圖的方式展現(xiàn)出整體的設(shè)計(jì)方案，然而在設(shè)計(jì)中由于建筑規(guī)模較大，電氣設(shè)計(jì)很難兼顧不同影響因素，例如地下車(chē)庫(kù)照明，傳統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)中局部照明燈具布置可能被橋架、風(fēng)管等遮擋，造成局部照明效果達(dá)不到設(shè)計(jì)原本想要的效果。BIM的模擬性就可以幫助處理這種問(wèn)題，通過(guò)三維模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫(kù)，在工程設(shè)計(jì)時(shí)，還可以借助BIM的模擬性的優(yōu)勢(shì)對(duì)需要模擬或想要看到效果鑒于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的局限性而不能看到效果的一些東西進(jìn)行模擬，如光照模擬等，更加立體化的展示相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)思路。這樣一來(lái)可以快速的發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)計(jì)中所存在的問(wèn)題，提出更加科學(xué)而完善的調(diào)整方案，減少不合理問(wèn)題的設(shè)計(jì)。逐漸的優(yōu)化當(dāng)前的電氣設(shè)計(jì)，更加貼合于日常的使用要求以及標(biāo)準(zhǔn)。

最后為可視化的優(yōu)勢(shì)，BIM可視化的特點(diǎn)，對(duì)于建筑電氣設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，作用非常大，它將建筑電氣設(shè)計(jì)人員需要通過(guò)二維CAD平面去想象的三維空間以實(shí)體三維模型的形式展示給設(shè)計(jì)人員，可以使設(shè)計(jì)中看到的效果和施工完成后展現(xiàn)的效果相差很小，在BIM技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，能夠增強(qiáng)設(shè)計(jì)方案的可視性，借助相對(duì)應(yīng)的建模技術(shù)，能夠?qū)⒖臻g具有的設(shè)計(jì)關(guān)系和因素進(jìn)行相互的連接，之后，再配合著模型本身的信息共享功能，將不同信息進(jìn)行廣泛的連接，這樣一來(lái)通過(guò)全面的溝通和交流快速的解決在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)所存在的問(wèn)題，減少由于信息交流不到位或者是可視化不強(qiáng)而導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作的偏差。例如在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可將模型共享給現(xiàn)場(chǎng)安裝人員，并通過(guò)和安裝人員之間的溝通和交流，共同的完善當(dāng)前設(shè)計(jì)方案。既可以降低后續(xù)施工過(guò)程中的整改問(wèn)題發(fā)生幾率，還有助于提高整體設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性，滿(mǎn)足后續(xù)的設(shè)計(jì)要求以及標(biāo)準(zhǔn)。

二、BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1.族庫(kù)的建立

首先要建立族庫(kù)，族是BIM軟件中最基本的組成單元，是項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，目前BIM軟件中系統(tǒng)自身已建立的電氣族庫(kù)，一是族庫(kù)內(nèi)的電氣族的內(nèi)容和樣式偏少，二是族庫(kù)內(nèi)電氣族跟國(guó)家建筑電氣制圖的標(biāo)準(zhǔn)有差別，不能滿(mǎn)足建筑電氣設(shè)計(jì)的需要。在開(kāi)始一個(gè)工程的建筑電氣設(shè)計(jì)之前，需要根據(jù)此工程的需要制作適合此工程建筑電氣設(shè)計(jì)的族文件。電氣的各種橋架、線纜、配電設(shè)備、弱電設(shè)備等都屬于不同類(lèi)的族，在建立電氣族文件時(shí)首先要在二維視圖上滿(mǎn)足國(guó)家建筑電氣制圖的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，還要再三維視圖上滿(mǎn)足相應(yīng)電氣設(shè)備的實(shí)際效果，且還應(yīng)將設(shè)備的各種實(shí)際的屬性參數(shù)（如尺寸、規(guī)格型號(hào)參數(shù)等等）編輯到電氣族文件內(nèi)。由于電氣專(zhuān)業(yè)的管線、設(shè)備類(lèi)型眾多，數(shù)量龐大，每個(gè)電氣設(shè)備的規(guī)格型號(hào)參數(shù)也直接影響電氣系統(tǒng)建立，計(jì)算和效果的模擬（如燈光照度模擬），因此在進(jìn)行族文件建立時(shí)對(duì)于不同線路和設(shè)備等要建立與之對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)項(xiàng)目，保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)能夠在平面圖中完整的呈現(xiàn)出來(lái)，并且還需要符合實(shí)際尺寸和運(yùn)行參數(shù)的要求，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)還需要更多的關(guān)注族庫(kù)數(shù)據(jù)的類(lèi)型以及數(shù)據(jù)本身的復(fù)雜性，如電氣橋架有多種類(lèi)別，10KV強(qiáng)電橋架、供電局專(zhuān)用強(qiáng)電橋架、消防強(qiáng)電橋架、火災(zāi)報(bào)警橋架、弱電橋架等應(yīng)分別建立族庫(kù)數(shù)據(jù)，避免對(duì)后續(xù)電氣設(shè)計(jì)造成一定影響。

2.模型的建立與設(shè)計(jì)

在完成以上操作之后，需要建立相對(duì)應(yīng)的電氣系統(tǒng)模型，這也是融入在BIM技術(shù)的關(guān)鍵所在。在實(shí)際建模期間，首先要了解建模的步驟和工程設(shè)計(jì)的具體要求，建立電氣專(zhuān)業(yè)樣板文件，并引用建筑模型，建立電氣專(zhuān)業(yè)中心文件，再將中心文件共享到內(nèi)部數(shù)據(jù)中心，之后在個(gè)人電腦上新建個(gè)人電氣模型，設(shè)計(jì)人員在個(gè)人電氣模型上繪制圖紙，并實(shí)時(shí)共享到內(nèi)部數(shù)據(jù)中心的中心文件中。接下來(lái)便可以在已經(jīng)建立的電氣模型中進(jìn)行電氣布點(diǎn)、管線布置、管線連接、設(shè)備及管線標(biāo)注等電氣設(shè)計(jì)工作。

3.管線碰撞檢查和調(diào)整

碰撞檢查是指在設(shè)計(jì)中檢查各不同專(zhuān)業(yè)（結(jié)構(gòu)、暖通、消防、給排水、電氣橋架等）在空間上的碰撞沖突，利用revit軟件自帶的碰撞檢測(cè)功能，根據(jù)各專(zhuān)業(yè)管線發(fā)生沖突時(shí)，有壓管讓無(wú)壓管，小管線讓大管線，施工容易的避讓施工難度大的，再考慮管材厚度、管道坡度、較小間距以及安裝操作與檢修空間，結(jié)合實(shí)際綜合布置避讓原則，完成結(jié)構(gòu)與設(shè)備管線圖紙之間的碰撞檢查，也可以采用專(zhuān)門(mén)的BIM模型綜合碰撞檢查軟件來(lái)進(jìn)行，在管線碰撞檢查中對(duì)經(jīng)常發(fā)生管線碰撞的問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)的解決，之后再分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因，再采取更加科學(xué)的優(yōu)化措施來(lái)進(jìn)行科學(xué)的排布，逐漸的解決以往設(shè)計(jì)中的問(wèn)題。

三、BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的展望

BIM技術(shù)，他不僅僅是設(shè)計(jì)軟件的改變，也是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式、設(shè)計(jì)思路的一種變革，目前階段BIM設(shè)計(jì)軟件仍有不足，如缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)電氣族文件庫(kù)，可利用的電氣族文件較少，在開(kāi)始一個(gè)工程的建筑電氣設(shè)計(jì)之前，需要根據(jù)此工程的需要制作大量適合此工程建筑電氣設(shè)計(jì)的族文件，耗費(fèi)了大量的時(shí)間和人力，以及設(shè)計(jì)人員掌握BIM技術(shù)的熟練程度以及國(guó)內(nèi)的BIM標(biāo)準(zhǔn)尚需完善等原因，所以還沒(méi)有做到完全意義上的BIM正向設(shè)計(jì)，但從BIM技術(shù)在已建或待建工程的應(yīng)用情況來(lái)看，BIM技術(shù)的應(yīng)用目前已取得了明顯的效果，相信通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)與創(chuàng)新，BIM技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)提高建筑電氣設(shè)計(jì)行業(yè)的設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)效率。

結(jié)束語(yǔ)：

在以往建筑電氣設(shè)計(jì)中，由于包含的內(nèi)容具有復(fù)雜性的特征，為了避免各個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)相互干擾的問(wèn)題，在實(shí)際工作中需要融入先進(jìn)的BIM技術(shù)做好各個(gè)環(huán)節(jié)的科學(xué)設(shè)置，創(chuàng)新以往電氣設(shè)計(jì)中的舊模式，具備現(xiàn)代化的特點(diǎn)，抓住BIM技術(shù)本身的運(yùn)用功能，落實(shí)精細(xì)化的設(shè)計(jì)原則，協(xié)調(diào)不同的設(shè)計(jì)組成部分，遵循整體性和一致性的設(shè)計(jì)原則，提高整體設(shè)計(jì)的效果。

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