建筑電氣設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

謝培培（上海都市建筑設(shè)計有限公司山東分公司，山東 濟(jì)南 250000）

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建筑電氣設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

謝培培（上海都市建筑設(shè)計有限公司山東分公司，山東 濟(jì)南 250000）

近年來，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平不斷提升，在推動了建筑行業(yè)發(fā)展的同時，也對建筑電氣設(shè)計提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。現(xiàn)階段，傳統(tǒng)的建筑電氣設(shè)計模式已經(jīng)越來越難滿足建筑工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。BIM技術(shù)的興起與發(fā)展為我國的建筑電氣設(shè)計提供了更多的可能性。本文針對BIM技術(shù)概念，簡要分析了BIN技術(shù)的優(yōu)勢及應(yīng)用方面，并結(jié)合實例探討了BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計中的具體應(yīng)用。

建筑電氣設(shè)計；BIM技術(shù)；應(yīng)用

BIM技術(shù)具備精細(xì)化、可視化等諸多優(yōu)勢，在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的現(xiàn)代建筑設(shè)計中應(yīng)用該項技術(shù)，不僅能夠使設(shè)計方案得到優(yōu)化，并且使設(shè)計方案的合理性與可操作性得到大幅提升。深入分析探討B(tài)IM技術(shù)在我國建筑電氣設(shè)計中的合理應(yīng)用，對于我國現(xiàn)代化建筑行業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1　BIM技術(shù)概念及優(yōu)勢

1.1概念

建筑模型的創(chuàng)建基于建筑工程各項目所有數(shù)據(jù)，并利用計算機(jī)數(shù)字仿真技術(shù)，將建筑物全部信息還原的技術(shù)被稱之為BIM技術(shù)。非幾何信息（如施工成本、施工進(jìn)度等）和三維幾何是仿真模擬技術(shù)的主要組成部分。在建筑工程的模型構(gòu)建中運用BIM技術(shù)，建筑工程的全過程能夠被有效兼顧，工程各個單位的之間關(guān)系能夠得到合理協(xié)調(diào)組織。BIM技術(shù)對于建筑工程項目質(zhì)量、工程項目信息傳遞以及成本控制等方面都具有十分積極的作用。

1.2應(yīng)用優(yōu)勢1.2.1協(xié)同性

BIM模型是基于建筑各專業(yè)協(xié)調(diào)下創(chuàng)建的模型，BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)獨立設(shè)計，還可以實現(xiàn)多專業(yè)設(shè)計。同時BIM技術(shù)能夠主動配合更新專業(yè)知識，使傳遞設(shè)計信息的準(zhǔn)確性與實效性得到最大限度的保證。

1.2.2可視化

BIM技術(shù)為設(shè)計人員提供了可視化處理的基礎(chǔ)與條件，在設(shè)計過程中設(shè)計人員對建筑空間情況的認(rèn)識更加直觀化、形象化。設(shè)計方案的可視化使設(shè)計人員能夠在設(shè)計過程中對方案進(jìn)行及時有效調(diào)整及改進(jìn)，從而使電氣設(shè)備及線路的規(guī)劃布設(shè)更加地科學(xué)合理，使現(xiàn)有空間資源得到充分的利用，建筑電氣設(shè)計目標(biāo)的完成更加高效。

1.2.3關(guān)聯(lián)性

BIM技術(shù)的關(guān)聯(lián)性優(yōu)勢主要體現(xiàn)在，變化后的專業(yè)信息可通過修改共同模型基礎(chǔ)上的相應(yīng)數(shù)據(jù)，使修改的關(guān)聯(lián)性得到提高的同時，也避免了發(fā)生變化的設(shè)計信息量可能引起的各種問題。例如，設(shè)計人員需調(diào)整設(shè)計方案中某一樓層的橋架位置，此時設(shè)計人員只需要對參數(shù)信息進(jìn)行調(diào)整，相應(yīng)的BIM模型也就被調(diào)整，設(shè)計的合理性得到大幅地提升。

2　建筑電氣設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用方面分析

2.1配電設(shè)計

在配電設(shè)計中，排水專業(yè)和暖通專業(yè)動力條件的搜集可通過BIM技術(shù)的協(xié)同功能實現(xiàn)，動力回路系統(tǒng)的運行狀況可應(yīng)用BIM技術(shù)中的檢查功能進(jìn)行測試檢驗。BIM技術(shù)在配電設(shè)計中應(yīng)用，使配電系統(tǒng)會隨動力條件的改變而自行調(diào)整，這就避免了傳統(tǒng)二維設(shè)計模式中容易將動力條件弄錯或疏漏的情況發(fā)生。配電系統(tǒng)的生成過程中，其負(fù)荷可通過軟件自動進(jìn)行三相平衡調(diào)整，使供電的質(zhì)量大大提高。

2.2照明設(shè)計

照明設(shè)計利用BIM技術(shù)，可以使每個功能房間的照度標(biāo)準(zhǔn)值能夠被設(shè)計人員按照規(guī)范進(jìn)行事先設(shè)定，燈具的布置是否滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求可進(jìn)行實時查看。在提升設(shè)計速度的同時，保證了設(shè)計的質(zhì)量。

2.3消防設(shè)計

消防設(shè)計中利用BIM技術(shù)的檢查功能，可對火災(zāi)探測器是否滿足相關(guān)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行實時查看，同時通過對消防聯(lián)動條件（排水專業(yè)、電氣專業(yè)、暖通專業(yè)）的搜集，使消防設(shè)計的安全性、可靠性、合理性得到進(jìn)一步地提升。

2.4三維碰撞檢查

利用BIM技術(shù)可實現(xiàn)三維碰撞檢查，在三維模型下可對電氣專業(yè)的弱電橋架和強(qiáng)電橋架進(jìn)行分析，并以此為依據(jù)調(diào)整碰撞點，能夠最大限度保證設(shè)計方案的可操行性。

3　BIM技術(shù)在實際電氣設(shè)計項目中的具體應(yīng)用分析

某市擬建一辦公樓項目，該項目電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，配套設(shè)備齊全。本文以該工程為例對BIM技術(shù)在電氣設(shè)計中的管線綜合、設(shè)計技巧以及協(xié)同方式三個方面展開具體的分析。

3.1協(xié)同方式

工作集協(xié)同方式是本工程BIM設(shè)計階段所采用的主要協(xié)同方式。BIM服務(wù)器內(nèi)被放置中心模型，實現(xiàn)在既定時間內(nèi)使用工作集。當(dāng)某工作集的所有者轉(zhuǎn)變?yōu)槟骋挥脩魰r，該工作集的查看或新圖元的添加可以由其他工作組人員完成。該工作集的圖元若需要修改時，圖元需向該工作集的所有者進(jìn)行借用，這樣一來項目中可能產(chǎn)生的設(shè)計沖突被有效限制和避免。同時，最新的模型情況的查看，每個用戶都可以通過工作集協(xié)同方式進(jìn)行。創(chuàng)建工作集，各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)必須被充分考慮，其分配需依據(jù)專業(yè)和各專業(yè)系統(tǒng)的情況。本工程的工作集協(xié)同如圖1所示。

3.2設(shè)計技巧

本工程主要電氣系統(tǒng)包括了視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、配電系統(tǒng)以及火災(zāi)報警聯(lián)動系統(tǒng)。功能房間照度值的估算、配電盤負(fù)荷的平衡、系統(tǒng)回路的檢查等都可利用Autodesk Revit軟件完成，計算所需數(shù)據(jù)可直接從BIM模型中分析提取，幫助完成電氣設(shè)計。

線路檢查主要被用于設(shè)備連接件的邏輯連接檢查，當(dāng)為連接的設(shè)備出現(xiàn)在項目文件中時，警告窗口會彈出，未被指定的設(shè)備情況也可通過系統(tǒng)瀏覽器進(jìn)行查看。所有建立的電氣系統(tǒng)都被包括在系統(tǒng)瀏覽器中，對系統(tǒng)瀏覽器中的配電回路進(jìn)行點擊操作，該回路的相關(guān)電氣參數(shù)可通過電路屬性進(jìn)行查看。如導(dǎo)線的長度、尺寸、電壓降、實際負(fù)荷等等。

配電盤明細(xì)表通過BIM軟件根據(jù)線路中的配電盤進(jìn)行創(chuàng)建，自動平衡負(fù)荷的功能也由BIM軟件提供，并且每一個相線中的線路負(fù)荷按照自下往上的原則使其盡量呈現(xiàn)出相等狀態(tài)。配電盤的明細(xì)表可由設(shè)計人員自行定義并選擇使用于設(shè)計項目。頁腳、頁眉、負(fù)荷總匯及線路表是配電盤明細(xì)表的主要組成部分。配電盤信息如圖1所示。

圖1　配電盤

以符合照度標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，采用明細(xì)表分析的方式，利用照明計算軟件，將燈具的布設(shè)與選型在同一時間內(nèi)完成，計算所需參數(shù)可根據(jù)實際情況由設(shè)計人員自行定義，檢驗計算結(jié)果是否滿足相關(guān)規(guī)范要求，依據(jù)照度標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)計進(jìn)行調(diào)整。所需照明級別的照度差值可利用BIM軟件估算平均照度得出。

設(shè)計模型中的信息可以被設(shè)計人員準(zhǔn)確地進(jìn)行捕捉，使明細(xì)表視圖、剖面圖、平面圖以及立面圖自動準(zhǔn)確生成。同一數(shù)據(jù)庫下的基于模型中的所有視圖可以隨時進(jìn)行同步操作。在該數(shù)據(jù)庫中，變更任意視圖可同時將所有視圖進(jìn)行更新。協(xié)調(diào)工作由模型中的設(shè)計變更引擎進(jìn)行自動管理，如圖2～3所示。

3.3管線綜合碰撞檢測

本工程的碰撞檢測機(jī)及可視化采用Navisworks軟件操作。首先對圖樣進(jìn)行整合，模型的漫游可視化通過環(huán)視、動態(tài)觀測、平移等方式進(jìn)行分析。碰撞情況在漫游過程中進(jìn)行查看，針對碰撞情況幫助設(shè)計人員進(jìn)行修改調(diào)整，漫游過程中將視點保存在適合位置，方便后期進(jìn)行查看。該軟件提供的動畫功能可以將保存的視點導(dǎo)出成視頻文件以方便設(shè)計人員的查看。按照“大管讓小管，有壓讓無壓”等原則，調(diào)整各個系統(tǒng)的設(shè)備管道，同時保證檢修空間的預(yù)留。經(jīng)過一輪碰撞檢測后，修改后的模型基本符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，并以此為基礎(chǔ)得出“零碰撞”模型。

圖2　配電室平面圖

圖3　配電室剖面圖

4　結(jié)束語

我國在加大對BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計領(lǐng)域的普及與推廣力度的同時，還需與時俱進(jìn)，順應(yīng)科技時代發(fā)展的潮流。在學(xué)習(xí)和應(yīng)用BIM技術(shù)的過程中，不斷總結(jié)經(jīng)驗，加大研發(fā)投入，不斷改進(jìn)和創(chuàng)新這項技術(shù)。這樣才能夠真正地促進(jìn)我國建筑行業(yè)地健康發(fā)展，進(jìn)一步提升我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平。

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謝培培（1981-），男，工程師，本科，主要從事建筑電氣設(shè)計工作。

TU85

A

2095-2066（2016）17-0142-02

2016-5-20