BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

陳德進(jìn)

摘要：科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展給各行各業(yè)注入了新的能量，也為人們的生活和工作提供了極大的便利，作為現(xiàn)階段建筑行業(yè)最前沿的技術(shù)之一，BIM建筑信息模型（Building Information Modeling，以下簡(jiǎn)稱BIM）是在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）等技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的多維模型信息基礎(chǔ)技術(shù)，是對(duì)建筑工程物理特征和功能特性信息的數(shù)字化承載和三維可視化表達(dá)?；诖耍疚闹饕獙?duì)BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，希望可以為相關(guān)工作人員提供一定的參考。

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

引言

由于受到設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足、方法單一等因素的影響，我國(guó)建筑電氣設(shè)計(jì)效率相對(duì)較差，設(shè)計(jì)質(zhì)量整體偏低，而且在設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，極易遇到一些沖突問(wèn)題。上述現(xiàn)象要求設(shè)計(jì)師糾正傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，把更多新技術(shù)、新方法引入到建筑電氣設(shè)計(jì)當(dāng)中，進(jìn)而提升了建筑電氣設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量。

1BIM技術(shù)及優(yōu)點(diǎn)

BIM，即建筑信息模型，主要是通過(guò)模型結(jié)構(gòu)來(lái)呈現(xiàn)建筑具體信息，通過(guò)碰撞檢查等手段優(yōu)化設(shè)計(jì)，可使設(shè)計(jì)達(dá)到理想狀態(tài)。從實(shí)踐應(yīng)用情況看，BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)十分明顯，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①可視化效果：與其他建筑設(shè)計(jì)手段相比，BIM最大的優(yōu)點(diǎn)就是能顯示建筑的三維立體圖形，更便于工作人員操作、檢查、利用，建筑設(shè)計(jì)的直觀性、形象化更強(qiáng)。②進(jìn)度模擬：由于BIM使用了仿真模擬技術(shù)，它可以體現(xiàn)各個(gè)時(shí)間點(diǎn)建筑的三維信息模型，使施工單位實(shí)時(shí)了解工程的進(jìn)展情況。③信息集成度高：通過(guò)BIM模型，我們可以提取材料，進(jìn)度，質(zhì)量等需要的信息進(jìn)行分析。

2BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1建模步驟

要與實(shí)際要求相結(jié)合，開展建筑電氣設(shè)備電氣族庫(kù)的準(zhǔn)備工作。利用業(yè)主提供及對(duì)于建筑電氣工程現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查獲得的信息，建立了電氣中心文件，確定了文件內(nèi)容準(zhǔn)確無(wú)誤以后，再把文件上傳到服務(wù)器當(dāng)中，并于電氣中心文件、建筑電氣專業(yè)模型間建立起連接。為了有效縮短建筑電氣BIM設(shè)計(jì)所需要的時(shí)間，設(shè)計(jì)人員可以按照一定劃分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于不同建筑電氣資料進(jìn)行分類。例如，設(shè)計(jì)人員可以把樓層作為劃分的參照，分別把每個(gè)樓層的相關(guān)建筑電氣參數(shù)放入到所對(duì)應(yīng)的中心文件中。若后續(xù)設(shè)計(jì)工作產(chǎn)生了變化，則要同步更新到所對(duì)應(yīng)的文件參數(shù)。此外，還要利用BIM的實(shí)時(shí)同步功能，把上述文件資料同步到本地的中心文件當(dāng)中，以便其他設(shè)計(jì)人員通過(guò)相關(guān)資料參考與分析。

2.2模型的設(shè)計(jì)步驟

通過(guò)BIM技術(shù)繪制建筑電氣設(shè)計(jì)模型的關(guān)鍵是，模型二維模式、三維模式間要一一對(duì)應(yīng)，以便業(yè)主或其他設(shè)計(jì)人員使用模型進(jìn)行對(duì)比分析。在模型設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際資料，把建筑電氣設(shè)計(jì)中所有管線的連接方式、電氣點(diǎn)位的分布狀況、電氣設(shè)備擺放位置等清晰標(biāo)注。與傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)計(jì)模式相比，BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在三維圖可視化的預(yù)覽方面。以建筑電氣設(shè)計(jì)中電氣橋梁、電管繪制工作為例，設(shè)計(jì)人員通過(guò)利用BIM軟件剖面功能，把電氣橋梁與電管間對(duì)應(yīng)關(guān)系、具體位置詳細(xì)進(jìn)行標(biāo)示，形成具有直觀性的三維剖面圖。

2.3碰撞檢查步驟

由于受到建筑電氣本身及其設(shè)計(jì)理念等因素的影響，設(shè)計(jì)人員通過(guò)利用BIM技術(shù)初步設(shè)計(jì)出建筑電氣成果，往往會(huì)存在一定數(shù)量的沖突問(wèn)題。如果直接把電氣設(shè)計(jì)應(yīng)用在建筑電氣的實(shí)際工作中，施工環(huán)節(jié)極易出現(xiàn)無(wú)法安裝電器設(shè)備或者管道鋪設(shè)受阻等問(wèn)題。BIM技術(shù)設(shè)計(jì)流程中碰撞檢查步驟有效改善了這種局面：初步設(shè)計(jì)完成以后，設(shè)計(jì)師可以直接利用BIM軟件中碰撞檢查功能，對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)成果中設(shè)備專業(yè)、電氣專業(yè)進(jìn)行檢查。如果發(fā)現(xiàn)了沖突問(wèn)題，BIM軟件將會(huì)為設(shè)計(jì)人員標(biāo)注出具體碰撞位置。設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際建筑電氣設(shè)計(jì)要求對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以提升建筑電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量，避免了后續(xù)實(shí)際施工中這類問(wèn)題的產(chǎn)生，進(jìn)而產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)損失。

2.4成圖步驟

碰撞檢查完成以后，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)建筑電氣施工環(huán)節(jié)要求選擇BIM軟件出圖格式，運(yùn)用軟件自動(dòng)出圖功能生成了電氣設(shè)備明細(xì)表、管線與電氣設(shè)備間關(guān)系圖等圖像資料，為電氣施工提供指導(dǎo)。

2.5優(yōu)化步驟。

通過(guò)以往建筑電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)表明，在采用BIM技術(shù)開展建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，BIM軟件、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等因素對(duì)設(shè)計(jì)流程產(chǎn)生一定約束、限制作用，進(jìn)而影響了建筑電氣BIM設(shè)計(jì)的質(zhì)量。對(duì)此，設(shè)計(jì)人員要優(yōu)化步驟，把約束因素準(zhǔn)確識(shí)別出來(lái)，并把約束因素對(duì)于BIM設(shè)計(jì)成果產(chǎn)生影響進(jìn)行分析，并及時(shí)進(jìn)行糾正。

3利用模型操作來(lái)管理實(shí)際情況

一些系統(tǒng)可以不依賴于IBMS，而僅借助BIM系統(tǒng)平臺(tái)便可進(jìn)行單獨(dú)開發(fā)，比如：建筑物的自控、安全防護(hù)、廣播播放、門禁裝置、停車管理等。當(dāng)下的BIM系統(tǒng)三維建筑模型對(duì)功能不同的組件有不同的應(yīng)用方式，舉例來(lái)說(shuō)：（1）以實(shí)際比例為參考依據(jù)在B1M系統(tǒng)的三維模型中確定一個(gè)具體的位置并定義一臺(tái)安防監(jiān)控?cái)z像機(jī)，當(dāng)操作人員選中該攝像機(jī)時(shí)，可以直觀地在BIM系統(tǒng)的三維模型中觀測(cè)其視角、監(jiān)控區(qū)域、狀態(tài)等重要信息，也可以通過(guò)第三方視角對(duì)整個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行觀察，包括實(shí)時(shí)的圖像甚至于歷史錄像等都能被查看；（2）同樣以實(shí)際比例為參考依據(jù)在BIM系統(tǒng)的三維模型中確定一個(gè)具體的位置并定義一個(gè)報(bào)警探頭，每當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)就會(huì)觸發(fā)該探頭，此時(shí)攝像機(jī)、門禁、消防、廣播等反映裝置都會(huì)通過(guò)動(dòng)畫的形式在BIM系統(tǒng)的三維模型中給予提示，并且自動(dòng)調(diào)用預(yù)先設(shè)置好的、相對(duì)應(yīng)的處理預(yù)案，使操作人員在實(shí)際處理時(shí)可以得到有價(jià)值的參考或科學(xué)的指導(dǎo)；（3）仍然以實(shí)際比例為參考依據(jù)在BIM系統(tǒng)的三維模型中定義一個(gè)空氣處理機(jī)組，通過(guò)差異化的顯示模式在三維可視界面上反映整體建筑或者局部區(qū)域的溫度、濕度、空氣質(zhì)量等的分布情況，并通過(guò)這些環(huán)境參數(shù)來(lái)顯示空氣處理機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)、模擬氣流方向、以及與消防系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)關(guān)系等；（4）用同樣的方法在BIM系統(tǒng)的三維模型中顯示消防報(bào)警信息，真實(shí)清晰地觀測(cè)煙、火的分布情況，并且按照消防警情的標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)生成相應(yīng)的逃生通道，同時(shí)在建筑物的實(shí)際位置亮起應(yīng)急指示燈和應(yīng)急之時(shí)路牌，以及啟動(dòng)重點(diǎn)區(qū)域的消防廣播功能。（4）綜合布線系統(tǒng)當(dāng)中，綜合布線系統(tǒng)通過(guò)在BIM系統(tǒng)的三維模型中顯示每條線路的具體走向，從而為線路系統(tǒng)的檢修提供極大的便利和實(shí)際的參考意義。綜合布線系統(tǒng)還可以對(duì)設(shè)備間子系統(tǒng)進(jìn)行日常維護(hù)管理，一般通過(guò)建立三維配線架模型來(lái)使配線架端口與實(shí)際物理的電子配線架端口進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而將整個(gè)管理系統(tǒng)功能進(jìn)行有效整合，以解決常見的跳線管理混亂、誤拔誤插、派工難等問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)

BIM技術(shù)為建筑弱電智能化系統(tǒng)造成了極其重要的幫助，通過(guò)多方面的應(yīng)用使得整個(gè)系統(tǒng)更加高效合理。另一方面，建筑弱電智能化系統(tǒng)也為BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了一個(gè)更為廣闊的平臺(tái)，從而對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)領(lǐng)域提供了新的發(fā)展思路。