建筑電氣設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用與探討

王瑩+楊學(xué)彪

【摘 要】本文是在參與BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑電氣專業(yè)實(shí)際工程設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要了介紹BIM技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，從客觀因素和主觀因素兩方面探討目前建筑電氣專業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)中存在的問(wèn)題，分析了建筑電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的實(shí)際情況。伴隨計(jì)算機(jī)硬件的飛速發(fā)展，BIM在中國(guó)的發(fā)展也在逐步進(jìn)行，并且逐漸受到建筑行業(yè)的青睞。

【關(guān)鍵詞】BIM；建筑電氣設(shè)計(jì)；應(yīng)用

引言

筆者從2012年開(kāi)始進(jìn)行BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）在民用建筑電氣專業(yè)上的應(yīng)用，目前BIM在應(yīng)用建筑設(shè)計(jì)中技術(shù)上已逐漸成熟?，F(xiàn)階段，BIM在建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用的發(fā)展水平，值得認(rèn)真分析和研究。

起初我們與合作單位配合完成了“萊州某商業(yè)綜合體”工程的電氣主干橋架、線槽模型，隨后由合作單位進(jìn)行培訓(xùn)，我院電氣設(shè)計(jì)人員在模擬的工程上完成了電氣專業(yè)的部分建模，到現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)“某住宅小區(qū)地下車庫(kù)”、“某高層綜合辦公樓”等實(shí)際工程中的電氣專業(yè)主干橋架、線槽的建模及管線碰撞檢測(cè)?，F(xiàn)在BIM主要應(yīng)用于各專業(yè)管線碰撞檢測(cè)。

一、電氣專業(yè)BIM軟件的簡(jiǎn)介

目前能夠?qū)崿F(xiàn)電氣BIM的軟件按分類主要可分為兩類：

第一類是“二維半”軟件，以Magi CAD等輔助軟件為代表。Magi CAD等輔助軟件以Auto CAD為基礎(chǔ)平臺(tái)利用CAD原有的部分三維功能增加相應(yīng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)BIM功能。優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)檐浖訡AD為基礎(chǔ)平臺(tái)，操作習(xí)慣接近目前CAD，運(yùn)行流暢，目前宣稱可實(shí)現(xiàn)設(shè)備專業(yè)（水暖電）BIM的設(shè)計(jì)院大多采用這個(gè)類別的軟件。缺點(diǎn)是軟件非原生的三維屬性，很多設(shè)置都是單向的，雖然能滿足建模需要，但不能像Revit MEP支持雙向同步，圖紙修改必須經(jīng)過(guò)平面修改，然后更新圖紙，再到立面剖面這樣的過(guò)程。目前，兩種類別的軟件各有利弊，在電氣專業(yè)的應(yīng)用功能上也都還比較弱。

第二類為全三維軟件，以Autodesk公司的Revit MEP軟件為代表。Revit MEP是一款由Autodesk公司開(kāi)發(fā)的面向水暖電（MEP）設(shè)計(jì)師和繪圖員的專業(yè)軟件，最大的特點(diǎn)就是通過(guò)參數(shù)化建模，可以直接設(shè)計(jì)可視化的三維圖形，目前比較多的是應(yīng)用于三維管線綜合設(shè)計(jì)。優(yōu)點(diǎn)是以后可能發(fā)展成為升級(jí)、替代目前的主流設(shè)計(jì)軟件Auto CAD系列的軟件。缺點(diǎn)是，目前針對(duì)水暖電專業(yè)部分（特別是電氣專業(yè)）的模塊，仍很不成熟，離實(shí)際工程設(shè)計(jì)的要求還有較大的差距。

二、電氣專業(yè)的BIM應(yīng)用情況

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)多家同類民用建筑設(shè)計(jì)院的BIM的應(yīng)用情況的了解，以及網(wǎng)上BIM論壇相關(guān)資料的收集，目前BIM運(yùn)用得比較成熟主要是指建筑專業(yè)，電氣專業(yè)的主要運(yùn)用僅到達(dá)管線綜合、變電所等主要干線部分的程度。所以BIM在建筑電氣上的應(yīng)用還是有一定前景的。

BIM在歐美、日本及我國(guó)香港等地區(qū)的應(yīng)用較為廣泛，這些國(guó)家已經(jīng)有比較成熟的規(guī)范和制圖標(biāo)準(zhǔn)了。

三、與傳統(tǒng)CAD繪圖的區(qū)別

BIM繪圖與CAD繪圖的區(qū)別還是比較大的，BIM的繪圖相比CAD繪圖更強(qiáng)調(diào)繪圖前的基礎(chǔ)設(shè)置過(guò)程，如果基礎(chǔ)設(shè)置沒(méi)做清楚，后面的繪圖工作將難以為繼。下面以Revit MEP繪圖為例來(lái)介紹，主要步驟如下：

1.用相關(guān)的模板創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目。由于Revit MEP是水暖電三個(gè)專業(yè)共用的軟件，因此選擇正確的模板很關(guān)鍵。默認(rèn)的機(jī)電模板，不是很適用我們的實(shí)際繪圖習(xí)慣，因此需要在以后的運(yùn)用過(guò)程中不斷的完善模板。

2.鏈接建筑模型；鏈接建筑模型過(guò)程中連接點(diǎn)的選擇，軸網(wǎng)、標(biāo)高的選定等基礎(chǔ)設(shè)定操作都會(huì)直接影響后續(xù)的本專業(yè)的繪圖成果。

3.使用Revit MEP進(jìn)行本專業(yè)繪圖。

4.鏈接其他專業(yè)模型進(jìn)行碰撞檢測(cè)。

5.根據(jù)碰撞檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。

相比以上步驟，CAD繪圖的要求就沒(méi)有這么嚴(yán)格。

四、 繪圖使用Revit MEP 的幾點(diǎn)問(wèn)題

雖然Revit MEP的繪圖步驟初看起來(lái)和CAD的繪圖步驟差不多，不過(guò)實(shí)際運(yùn)用后，筆者覺(jué)得相對(duì)CAD而言RevitMEP還是存在一些不足：

1.運(yùn)行速度有待提高。對(duì)于習(xí)慣使用CAD進(jìn)行繪圖的人來(lái)說(shuō)，Revit MEP的流暢程度差距比較大（非電腦配置原因）。

2.Revit MEP軟件自帶的電氣專業(yè)族庫(kù)量太小，且多為國(guó)外的參數(shù)，不適用于電氣平時(shí)的工程設(shè)計(jì)。而因?yàn)殡姎鈱I(yè)的元器件種類、數(shù)量十分巨大，僅依靠個(gè)人的力量建設(shè)族庫(kù)，難度太大。

3.Revit MEP軟件是通過(guò)參數(shù)化來(lái)實(shí)現(xiàn)3D的建模的，而電氣專業(yè)較多的設(shè)備末端，體積較小，為便于識(shí)圖在CAD圖紙時(shí)采用非實(shí)際1：1尺寸表示，如果在Revit MEP中，也用這樣的表示方法會(huì)有困難。如：當(dāng)表示兩個(gè)并排著的開(kāi)關(guān)面板時(shí)，CAD做法就是直接畫(huà)在一起，而Revit MEP里如果這樣表示就無(wú)法識(shí)別了。

4.在涉及專業(yè)間配合時(shí)，如：電氣專業(yè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)與水專業(yè)的消火栓連接，目前的做法只能電氣專業(yè)在自己的圖紙里面再一個(gè)一個(gè)畫(huà)一遍水專業(yè)的消火栓，造成大量的重復(fù)工作量。

5.在處理專業(yè)內(nèi)部及專業(yè)間管線碰撞時(shí)，目前RevitMEP參數(shù)設(shè)定也過(guò)于理想化，提供的操作方法較為繁瑣且不易實(shí)現(xiàn)，實(shí)際可以實(shí)現(xiàn)的管線翻轉(zhuǎn)也常常顯示無(wú)法生成。

6.目前Revit MEP提供的繪圖輔助工具較為簡(jiǎn)單，在天正電氣、鴻業(yè)電氣等原CAD輔助軟件中較為常見(jiàn)的各種小工具如：沿墻布置、矩形均布等等，均無(wú)法實(shí)現(xiàn)。僅依靠一筆一劃，一個(gè)一個(gè)的布置，效率較低。

五、電氣專業(yè)目前能實(shí)現(xiàn)施工圖的深度

變配電房設(shè)備布置圖、變配電房電氣布置圖、變配電房電氣軸測(cè)圖、各層動(dòng)力干線布置軸測(cè)圖、各層消防系統(tǒng)干線軸測(cè)圖、各層弱電系統(tǒng)干線軸測(cè)圖、各層電氣干線剖面圖、各強(qiáng)、弱電間布置大樣圖、軸測(cè)圖目前三維設(shè)計(jì)出圖占電氣專業(yè)出圖量仍處在較低的水平。其中設(shè)計(jì)說(shuō)明、圖例表、配電系統(tǒng)圖等圖紙不宜采用三維設(shè)計(jì)，且圖紙數(shù)量較多；而數(shù)目繁多的末端電氣設(shè)備元器件等，由于族庫(kù)、輔助繪圖工具不足等原因，目前仍無(wú)法做到施工圖深度。以目前BIM電氣專業(yè)的軟件成熟度，實(shí)現(xiàn)全部圖紙運(yùn)用三維設(shè)計(jì)仍有較大的難度。

六、BIM在建筑電氣專業(yè)上的發(fā)展展望

Revit作為未來(lái)的主流設(shè)計(jì)工具，通過(guò)參數(shù)化建模，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)可視化的三維圖形，有許多先進(jìn)的理念。不過(guò)，現(xiàn)階段由于軟件的成熟度還不夠，目前在電氣專業(yè)僅能夠?qū)崿F(xiàn)橋架、箱體等體積較大的設(shè)備的建模與管線綜合碰撞檢測(cè)，而末端細(xì)節(jié)的表現(xiàn)仍較為困難，且效率仍然較低，無(wú)法滿足當(dāng)前繁重的工程設(shè)計(jì)任務(wù)。Revit MEP現(xiàn)在尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)作為唯一的工具進(jìn)行電氣專業(yè)施工圖設(shè)計(jì)，仍然需要使用CAD作為輔助。

七、結(jié)語(yǔ)

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，BIM（Building Information Modeling）的理念在中國(guó)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域越來(lái)越深入，越來(lái)越多的業(yè)主要求設(shè)計(jì)采用BIM，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)人員也即將或已經(jīng)有過(guò)BIM設(shè)計(jì)的經(jīng)歷。BIM是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)。一個(gè)完善的信息模型，能夠鏈接建筑項(xiàng)目生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過(guò)程和資源，是對(duì)工程對(duì)象的完整描述，可被建設(shè)項(xiàng)目各參與方普遍使用。

參考文獻(xiàn)：

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