電氣設(shè)備族在BIM照明設(shè)計中的應(yīng)用

周子平

北京建工集團有限責(zé)任公司，中國·北京 100055

1 引言

族是BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）項目的重要組成構(gòu)件，也是參數(shù)信息的主要載體。RevitMEP（Mechanical，Electrical&Plumbing）是當(dāng)前電氣設(shè)計領(lǐng)域最為適用的BIM 設(shè)計軟件。然而，其實際應(yīng)用切實存在一定局限性，只能應(yīng)用在主干線路中，如管線綜合與消防安全等方面?，F(xiàn)將RevitMEP 作為基礎(chǔ)，深入探究電氣設(shè)備族在BIM 照明設(shè)計中的實際應(yīng)用。

2 BIM 族

BIM 項目中所用到的族是隨項目文件一同存儲的，可以通過查看族類別，查看項目中所有的族。使用共享參數(shù)可以在族和項目中共享自定義的參數(shù)。在用Revit 軟件進(jìn)行設(shè)計時，圖元是基本的圖形單元。所有的圖元都是使用族（Family）來創(chuàng)建的。族是Revit 的設(shè)計基礎(chǔ)，是構(gòu)成Revit 項目的基本元素。族是根據(jù)實際生活中的實際物體按照1∶1 的比例進(jìn)行創(chuàng)建的，通過樣板可以獲得這些事物的具體尺寸參數(shù)。Revit 族有三種，即系統(tǒng)族、可載入族和內(nèi)建族?？奢d入族分為兩種類別，即模型類別族和注釋類別族。模型類別族用于生成項目的模型圖元、詳圖構(gòu)件；注釋族用于提供模型圖元的參數(shù)信息。Revit 提供后綴名為“.rft”的族模板文件。根據(jù)族的不同用途與類型提供了多個對象類別的族模板。在模板中預(yù)定義了構(gòu)件圖元所屬的族類別和默認(rèn)參數(shù)。當(dāng)族載入項目中，Revit 會根據(jù)族定義的所屬對象類別歸類到對應(yīng)的對象類別中。Revit 軟件提供族編輯器，可以根據(jù)設(shè)計要求自行創(chuàng)建、修改所需的族文件（允許用戶定義任何類別和形式的可載入族）。族中包括許多可以自由調(diào)節(jié)的參數(shù)，這些參數(shù)記錄著圖元在項目中的尺寸、材質(zhì)和安裝位置等信息。修改這些參數(shù)可以改變圖元的尺寸、位置等。在族編輯器中創(chuàng)建的每個族都可以保存為獨立的格式為.rfa 的族文件，方便與其他項目共享使用[1]。

3 電氣設(shè)備族

初步整理出電氣設(shè)計中基本需要的族包括：消防端子箱—明裝；配電箱—暗裝；三管格柵熒光燈；疏散指示燈；三聯(lián)開關(guān)；二三孔插座；感煙探測器；感溫探測器；火警電話插孔；消防廣播；消防報警電話；消防起泵按鈕；半球形攝像機；電視插孔；電話和網(wǎng)絡(luò)插孔等。

4 照明設(shè)備族

RevitMEP 共提供了9 個樣板創(chuàng)建各種造型的照明設(shè)備族，可根據(jù)實際安裝方式和光源特性進(jìn)行選擇。選擇照明設(shè)備族樣板的關(guān)鍵是確定其是否需要基于墻或天花板，至于其發(fā)光形狀和燈光分布可在創(chuàng)建照明設(shè)備族過程中進(jìn)行修改。照明設(shè)備族是一種集模型和光源為一體的族。

對于照明設(shè)備族需進(jìn)行特殊設(shè)置：一是選擇合適的光源；二是根據(jù)產(chǎn)品樣本設(shè)置參數(shù)值，尤其是光域部分，涉及亮度、色溫等，會直接影響后面的渲染效果；三是添加光域網(wǎng)文件。

Revit 度的分布情況是“光域網(wǎng)”的一種文件格式[2]。其他常用光域網(wǎng)文件還有LTLI 和CIBSE；這些文件通常從燈具的制造廠商那里獲得。通常，光域網(wǎng)文件還提供其他光域參數(shù)信息，如燈具類型、功率和流明等，為設(shè)置族的其他參數(shù)提供依據(jù)。RevitMEP 樣板默認(rèn)帶有一個可以配置的光源（黃色半透明體），這個光源可用于真實場景渲染。光源的形狀和分布將直接影響渲染時該光源自身以及周邊環(huán)境的光照效果。

如表1所示為RevitMEP 支持IES 文件格式。IES 文件用來描述燈光亮MEP 不同樣板下的照明設(shè)備族。樣板預(yù)設(shè)了多個“光域”參數(shù)，選擇不同的發(fā)光形狀和光線分布方式，其光域參數(shù)也會有所不同。Revit MEP 提供4 種不同的光線分布方式：球 形、半球形、聚光燈和光域網(wǎng)。

表1 照明設(shè)備族

5 BIM 照明設(shè)計

5.1 初步設(shè)計流程

根據(jù)當(dāng)前的應(yīng)用情況，將BIM 技術(shù)作為基礎(chǔ)的設(shè)計流程可概括為：首先，創(chuàng)建一個電氣族庫；其次對電氣平面進(jìn)行控制；最后實施主管線碰撞檢測。在利用RevitMEP 實施電氣設(shè)計的過程中，需要對電氣系統(tǒng)整體進(jìn)行規(guī)劃，然后再根據(jù)規(guī)劃的內(nèi)容和要求建立一個電氣系統(tǒng)。

實施規(guī)劃的主要流程：①指定專門的電氣設(shè)置；②對照明需求進(jìn)行定義；③依照實際的照明需求規(guī)定空間顏色填充。

實施系統(tǒng)建立的主要流程：①運用明細(xì)表對必要設(shè)備與裝置進(jìn)行添加，切實滿足照明需求；②建立線路，形成邏輯連接；③建立電力負(fù)荷；④利用系統(tǒng)瀏覽器對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行檢查；⑤對導(dǎo)線的尺寸與斷路器進(jìn)行平衡；⑥建立配電盤對應(yīng)的明細(xì)表[3]。

5.2 照明設(shè)計

根據(jù)照明設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計的主要內(nèi)容包括：室內(nèi)照明、室外照明和特殊照明。其設(shè)計流程如下所示：

①對設(shè)計資料、技術(shù)條件等進(jìn)行收集，包含工藝生產(chǎn)、使用需求、建筑構(gòu)造、裝飾、基礎(chǔ)設(shè)備以及管道布置等內(nèi)容。

②制訂合理的照明方案，圍繞方案進(jìn)行計算，明確各項電氣參數(shù)，最后編寫相應(yīng)的設(shè)計說明書。

③根據(jù)照明方案，繪制出詳細(xì)的施工圖紙，編寫施工材料明細(xì)與工程概算。有要求時，還需按照項目建設(shè)方的需求，對預(yù)算進(jìn)行分析和編制。

在電氣設(shè)計過程中，需要嚴(yán)格按照下列6 個環(huán)節(jié)實施設(shè)計：初步方案設(shè)計、擴初設(shè)計、圖紙設(shè)計、配合施工、驗收和歸檔。在實際運用BIM 輔助設(shè)計的過程中，由于BIM 具有信息互用特點，所以可對設(shè)計程序進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕?，即初步方案設(shè)計、初步設(shè)計與圖紙設(shè)計，然后對BIM 各個項目進(jìn)行管理，按正常流程開展后續(xù)維護(hù)，從而實現(xiàn)全壽命周期應(yīng)用。RevitMEP 等BIM 軟件的合理應(yīng)用，通過總結(jié)與分析，可得出照明設(shè)計流程，如圖1所示。

圖1 照明設(shè)計流程

從以上流程中可以看出，目前對于族庫的需求較為迫切，通過電氣設(shè)備族庫的建立，可大幅提升BIM 軟件的實際效率，進(jìn)而提高項目的總體進(jìn)度，最終實現(xiàn)互用特點。

6 結(jié)語

此次研究將RevitMEP 作為基礎(chǔ)，著重研究了電氣設(shè)備族在BIM 照明設(shè)計中的實際應(yīng)用，為BIM 照明的優(yōu)化設(shè)計提供了可靠的參考和指導(dǎo)。伴隨社會的逐漸發(fā)展，照明設(shè)計正不斷向現(xiàn)代化、數(shù)字化與智能化的方向發(fā)展。在此時期，族庫建立與族庫更新的地位越來越重要，因為這在實現(xiàn)照明自動化與節(jié)能要求上有重大意義，因此相關(guān)設(shè)計人員必須對此給予足夠的重視。