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

趙廣明 鐘月霞

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，我國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域得到了很好發(fā)展，尤其是建筑行業(yè)，其在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展等方面均能夠起到十分關(guān)鍵的作用。電氣設(shè)計(jì)作為建筑建設(shè)中的重要組成部分，傳統(tǒng)的技術(shù)在此方面已經(jīng)漸漸無(wú)法滿足應(yīng)用要求，BIM技術(shù)的出現(xiàn)恰恰可以很好的解決問(wèn)題。本文依據(jù)作者的施工經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要闡述了BIM技術(shù)，并探討了BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，以期能夠?yàn)閺?qiáng)化建筑電氣設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考。

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

建筑信息模型（BIM）作為建筑行業(yè)的變革性技術(shù)，在建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)已得到廣泛應(yīng)用，BIM使建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通和電氣等各個(gè)專業(yè)基于同一個(gè)模型進(jìn)行工作，信息共享，三維集成，協(xié)同設(shè)計(jì)。但BIM在電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，技術(shù)不成熟，未得到廣泛應(yīng)用。BIM技術(shù)打破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，各專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率，BIM技術(shù)終將會(huì)在電氣設(shè)計(jì)領(lǐng)域得以廣泛而徹底的滲透是一種必然結(jié)果。

1 BIM的基本定義

BIM的中文全名為建筑信息模型，是在本世紀(jì)初所提出的一種全新概念，其是隨著信息技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的。BIM技術(shù)作為一種特定工具軟件，能夠基于建筑項(xiàng)目的各個(gè)構(gòu)件以及各種參數(shù)信息，通過(guò)三維可視化手段對(duì)該參數(shù)信息開(kāi)展設(shè)計(jì)、修改以及分析處理，同時(shí)形成具有可利用價(jià)值的方案設(shè)計(jì)以及建造施工方案等關(guān)系到建筑項(xiàng)目整個(gè)生命周期的重要參考文件。BIM技術(shù)手段的核心在于基于計(jì)算機(jī)三維模型技術(shù)所建立其的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)在建筑全過(guò)程，該數(shù)據(jù)信息會(huì)呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化調(diào)整狀態(tài)，這使得系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有數(shù)據(jù)信息均可以得到有效的調(diào)用，從而提升決策進(jìn)度，同時(shí)保證決策質(zhì)量，達(dá)到保證建筑項(xiàng)目質(zhì)量，以及減少項(xiàng)目成本的目的。碰撞檢查、協(xié)同作業(yè)以及可視化設(shè)計(jì)可以說(shuō)是通過(guò)BIM展開(kāi)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重要技術(shù)手段，其中通過(guò)碰撞檢查，能夠使得硬碰撞以及軟碰撞均得到徹底消除，通過(guò)三維模型的使用，可以通過(guò)平面視圖以及三維模型的運(yùn)用，使設(shè)計(jì)人員通過(guò)虛擬建筑空間對(duì)設(shè)計(jì)性能參數(shù)進(jìn)行檢查，保證檢測(cè)的效果。雖然BIM技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑電氣設(shè)計(jì)中，但是設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用BIM技術(shù)之前必須結(jié)合建筑特點(diǎn)合理的制定BIM技術(shù)應(yīng)用方案，保證BIM技術(shù)應(yīng)用的合理性。從BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀可以看出，BIM技術(shù)還需要不斷的完善，才能實(shí)現(xiàn)建筑電氣設(shè)計(jì)目標(biāo)。

BIM模型技術(shù)的特征主要有以下三個(gè)，現(xiàn)介紹如下：

第一：可視化。這是BIM最突出的特征，它可以通過(guò)可視化處理，讓人們直觀、形象的了解空間情況，使建筑師及時(shí)的調(diào)整不合理的地方。從而是建筑模型逐漸符合設(shè)計(jì)要求；第二：協(xié)同性。BIM模型既然是在建筑行業(yè)各個(gè)專業(yè)的共同協(xié)調(diào)下完成的，其既可以獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)，也能夠進(jìn)行多專業(yè)的設(shè)計(jì)，來(lái)確保信息的準(zhǔn)確無(wú)誤；第三：關(guān)聯(lián)性。BIM還可以有以下的用途，當(dāng)設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)某些數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的不合理時(shí)，他只需要在共同模型基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，相應(yīng)的模型就會(huì)發(fā)生改變。這樣可以避免因?yàn)閿?shù)據(jù)的修改，而導(dǎo)致其他數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)生

變化。

2 傳統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)模式的弊端

在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，設(shè)計(jì)人員都在應(yīng)用傳統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)模式和技術(shù)。傳統(tǒng)的建筑電氣設(shè)計(jì)建立在2D基礎(chǔ)之上，主要包括以下環(huán)節(jié)：（1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作；（2）設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)；（3）設(shè)計(jì)審核；（4）交付；（5）歸檔。電氣設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作十分重要，設(shè)計(jì)人員首先要搜集與建筑電氣設(shè)計(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)建筑企業(yè)提交的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審核，與企業(yè)其他部門(mén)工作人員進(jìn)行溝通交流。交付是在建筑電氣設(shè)計(jì)完成之后才能進(jìn)行，最后把建筑電氣設(shè)計(jì)文件進(jìn)行歸檔。但是，傳統(tǒng)的2D建筑電氣設(shè)計(jì)方法存在一定的弊端，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（2）2D電氣設(shè)計(jì)無(wú)法全面的表達(dá)出整個(gè)建筑電氣設(shè)計(jì)信息；（2）各電氣設(shè)計(jì)模型之間的數(shù)據(jù)比較混亂，很容易出現(xiàn)差錯(cuò)；（3）各個(gè)電氣設(shè)計(jì)模型之間的數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)共享，降低了信息的利用率。

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

3.1信息傳遞

根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)工作來(lái)看，BIM軟件能夠進(jìn)行最為基本的二維圖樣繪制，但是其需要獲得族庫(kù)支撐。在BIM軟件系統(tǒng)中，因?yàn)橄到y(tǒng)圖比較少，相關(guān)的數(shù)據(jù)量并不豐富，因此在設(shè)計(jì)精度上難以得到可靠保障，在自動(dòng)處理上也存在一定困難。所以，在利用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首要任務(wù)就是對(duì)族庫(kù)進(jìn)行建立和完善，使其能夠在信息傳遞上表現(xiàn)出強(qiáng)大作用，為電氣設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。族庫(kù)建立的關(guān)鍵在于對(duì)族庫(kù)屬性進(jìn)行合理定位，準(zhǔn)確把握上下游之間的信息數(shù)據(jù)傳輸，以便實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分析。

3.2 構(gòu)建三維電氣模型族庫(kù)

在BIM技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，電氣工作流程和數(shù)據(jù)的傳遞會(huì)有很大的改變，這在一定程度上，有效地提高了建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效果。在工程流程上，BIM技術(shù)的工程流程主要包含設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、電氣設(shè)計(jì)、綜合協(xié)調(diào)、設(shè)計(jì)校審和交付等等。這種技術(shù)的應(yīng)用相比較傳統(tǒng)的工作流程而言，其具有顯著的優(yōu)勢(shì)。電氣設(shè)備族庫(kù)主要包括電纜橋架、照明設(shè)備、開(kāi)關(guān)插座、安防、變，配電箱/柜，變壓器，通信設(shè)備，電氣指示牌、家用電器等。具體創(chuàng)建原則：（1）制定電氣族庫(kù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，三維模型外觀編制應(yīng)該為通用尺寸與象形。（2）根據(jù)電氣專業(yè)的工作流程，以及上游、下游數(shù)據(jù)的實(shí)際需求來(lái)確定每一個(gè)電氣族的具體屬性。

3.3 具體應(yīng)用

在配電設(shè)計(jì)中，電氣專業(yè)可以通過(guò)BIM技術(shù)的協(xié)同功能，搜集暖通專業(yè)和給排水專業(yè)的動(dòng)力條件，應(yīng)用BIM技術(shù)的檢查功能可以查看動(dòng)力回路是否完善。當(dāng)動(dòng)力條件改變時(shí)，配電系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)調(diào)整，這就避免了以前二維設(shè)計(jì)時(shí)錯(cuò)、漏動(dòng)力條件的情況，在生成的配電系統(tǒng)中，軟件可以自動(dòng)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行三相平衡調(diào)整，大大加強(qiáng)了供電質(zhì)量；在設(shè)計(jì)照明的過(guò)程中，保證光源選擇的合理性，不同房間的光源可以根據(jù)具體的功能來(lái)進(jìn)行實(shí)際的選擇。普通房間可以選用熒光燈，室外照明燈可以選用高壓鈉燈；在消防中，應(yīng)用BIM軟件的檢查功能，可以查看火災(zāi)探測(cè)器的保護(hù)是否滿足規(guī)范要求，軟件還可以搜集暖通專業(yè)、給排水專業(yè)和電氣專業(yè)的消防聯(lián)動(dòng)條件，使電氣專業(yè)的消防設(shè)計(jì)更可靠、安全。

3.4 檢查碰撞

在BIM軟件中，具有碰撞檢查這一功能，通過(guò)該功能就能夠?qū)﹄姎庠O(shè)計(jì)中存在的設(shè)計(jì)沖突及時(shí)辨別，以便快速發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)計(jì)中各專業(yè)之間或是專業(yè)內(nèi)部所出現(xiàn)的沖突碰撞問(wèn)題。比如，在進(jìn)行電氣管線的綜合排布檢查中，就可以對(duì)電氣和設(shè)備兩個(gè)專業(yè)進(jìn)行碰撞檢查，明確碰撞問(wèn)題所在，并且在軟件中明確標(biāo)示出碰撞位置，以便及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，消除碰撞問(wèn)題對(duì)電氣設(shè)計(jì)造成影響。

3.5 出圖與發(fā)布

在利用BIM軟件完成建筑電氣設(shè)計(jì)之后，就可以進(jìn)行圖形生成和發(fā)布。在出圖過(guò)程中，可以通過(guò)多種格式實(shí)現(xiàn)出圖，并且可以實(shí)現(xiàn)圖紙目錄的自動(dòng)生成，以及電氣設(shè)備明細(xì)表的自動(dòng)生成，同時(shí)還可以自動(dòng)生成電氣設(shè)備和電氣橋架、管線以及系統(tǒng)之間的具體關(guān)系。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，BIM技術(shù)是建立在數(shù)字基礎(chǔ)之上的，對(duì)建筑工程電氣設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，為企業(yè)工作人員開(kāi)展工作提供數(shù)據(jù)依據(jù)。電氣設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作是十分重要的，相關(guān)企業(yè)可以適當(dāng)引入BIM技術(shù)，并加大研究力度，不斷地促進(jìn)設(shè)計(jì)水平的提高。BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用改變了電氣設(shè)計(jì)理念和流程。相比于傳統(tǒng)的建筑電氣設(shè)計(jì)方法，BIM技術(shù)的應(yīng)用增加了圖像的生成與完善的環(huán)節(jié)，可以更加直接的觀看到建筑電氣設(shè)計(jì)的每個(gè)細(xì)節(jié)。但針對(duì)BIM技術(shù)中存在的不足，還需技術(shù)人員不斷的研究，以期促進(jìn)我國(guó)建筑設(shè)計(jì)水平的提高。

參考文獻(xiàn)

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