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

楊志鈞

摘要：建筑信息模型(BIM)作為建筑行業(yè)的一項(xiàng)革命性技術(shù)，在建筑與結(jié)構(gòu)專業(yè)中，得到了廣泛的應(yīng)用。BIM使建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通空調(diào)和電氣工程，在同一個(gè)模型上工作，信息共享、3d集成和協(xié)同設(shè)計(jì)。然而，BIM在電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，其技術(shù)還不成熟，沒有得到廣泛的應(yīng)用。BIM技術(shù)打破了傳統(tǒng)的設(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)量和效率。BIM技術(shù)最終在電氣設(shè)計(jì)領(lǐng)域，得到廣泛深入的滲透是必然的結(jié)果。近年來,建筑信息模型的幫助下，可以幫助建筑電氣行業(yè)提高整體品牌知名度和成功率,減少能源消耗,降低生產(chǎn)成本,提高效率,縮短施工周期,收到廣泛的關(guān)注的特點(diǎn),已成為最流行的一種技術(shù)在建筑電氣工業(yè)。并且,它也可以通過集成各種信息資源的相關(guān)參數(shù)模型,輔助建筑的規(guī)劃和設(shè)計(jì)電氣設(shè)備,進(jìn)行建筑施工的管理和操作、維護(hù),等等。從而，增加國內(nèi)外研究者對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)行業(yè)領(lǐng)域的關(guān)注,并已越來越廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)此作出了簡要的分析，僅供參考。

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

引言

在新時(shí)期，隨著科技的不斷發(fā)展，許多新技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，其中BIM技術(shù)就是一項(xiàng)很重要的研究成果。目前，在建筑行業(yè)的發(fā)展過程中，BIM技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，其前景非常廣闊，這有利于提高建筑工程電氣設(shè)計(jì)的效果。但在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)之前，設(shè)計(jì)師必須結(jié)合建筑的特點(diǎn)，合理制定BIM技術(shù)應(yīng)用的方案，確保該技術(shù)使用的合理性。從BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，它還需要不斷被完善，才能達(dá)到建筑電氣設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

1 概述

長期以來，設(shè)計(jì)者們運(yùn)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)是基于二維的，主要包括以下幾個(gè)步驟:(1)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備;(2)設(shè)計(jì);(3)設(shè)計(jì)評(píng)審;(4)交貨;(5)申請(qǐng)。電氣設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備是非常重要的。設(shè)計(jì)人員首先要收集與建筑電氣設(shè)計(jì)相關(guān)的資料，審核建筑企業(yè)提交的設(shè)計(jì)方案，并與企業(yè)其他部門人員進(jìn)行溝通。只有在建筑電氣設(shè)計(jì)完成后才能進(jìn)行交付。最后，建筑的電氣設(shè)計(jì)文件被歸檔。然而，傳統(tǒng)的二維建筑電氣設(shè)計(jì)方法存在一些弊端，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):(1)二維電氣設(shè)計(jì)不能充分表達(dá)整個(gè)建筑電氣設(shè)計(jì)信息;(2)各電氣設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)混亂，容易出錯(cuò);(3)各種電氣設(shè)計(jì)模型之間無法共享數(shù)據(jù)，降低了信息的利用率。

BIM技術(shù)是一種新的建筑工程設(shè)計(jì)、施工和管理,這將是三維數(shù)字技術(shù)為前提,在項(xiàng)目的前期規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營的信息在不同的階段,都反映在相應(yīng)的三維模型中。因此,任何建筑在整個(gè)生命周期階段的實(shí)際，操作人員的使用這個(gè)模型中用到的所有數(shù)據(jù),都為設(shè)計(jì)工程師提供了可靠的依據(jù),確保決策的準(zhǔn)確性和效率。BIM技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，使得不同的行業(yè)可以基于同一模型進(jìn)行工作，真正實(shí)現(xiàn)了三維一體化的協(xié)同設(shè)計(jì)。在BIM技術(shù)飛速發(fā)展的情況下，它在建筑項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)中，將擁有更大的應(yīng)用空間。如：在軟件中加入本地化規(guī)范，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的自動(dòng)評(píng)審，大大提高了評(píng)審的效率;借助BIM模型，可以完成對(duì)任何系統(tǒng)的監(jiān)控，提高建筑的整體智能水平。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1 它被運(yùn)用在照明設(shè)計(jì)中

利用BIM技術(shù)，可以建立一個(gè)三維模型來可視化電氣設(shè)計(jì)。同時(shí)，它還可以存儲(chǔ)大量的信息技術(shù)，可以提供一些科學(xué)準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)過程中，電氣設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)修改設(shè)計(jì)圖紙。BIM技術(shù)在電氣照明設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可以提高設(shè)計(jì)師的工作效率，降低成本，充分發(fā)揮電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益。BIM技術(shù)在照明設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可以模擬照明，使設(shè)計(jì)師能夠發(fā)現(xiàn)當(dāng)前照明設(shè)計(jì)中存在的問題，并采取相應(yīng)的解決方案，從而，提高建筑項(xiàng)目電氣照明設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

2.2 它在電氣平面設(shè)計(jì)中的使用

（1）使用BIM在設(shè)計(jì)過程中，信息技術(shù)可以有效地提高溝通的準(zhǔn)確性,我們都知道,在設(shè)計(jì)主要是要掌握建設(shè)單位的設(shè)計(jì)意圖,然后再進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì),存在著溝通的問題。在過去,建設(shè)單位來表達(dá)建筑意圖，主要是通過口頭的形式來解釋圖紙,在口頭表達(dá)和二維繪圖效果上，不可避免地存在一些問題，影響了二者溝通的效果。

（2）BIM信息技術(shù)在電氣平面設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用，也能有效提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，特別是4D甚至5D技術(shù)在相關(guān)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，它可以使設(shè)計(jì)過程更加直觀、清晰。電動(dòng)飛機(jī)設(shè)計(jì)方案的依賴相對(duì)強(qiáng)勁,需要明確循環(huán)標(biāo)簽、標(biāo)志燈具類型,及特定數(shù)量的基本信息。同時(shí),產(chǎn)生相應(yīng)的標(biāo)簽,以便在設(shè)計(jì)和施工的過程中,幫助員工明確區(qū)分每個(gè)施工環(huán)節(jié)需要關(guān)注的要點(diǎn),達(dá)到了節(jié)省工作效率,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的。

（3）BIM信息技術(shù)在設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用，還可以減少設(shè)計(jì)變更的發(fā)生，以及其所需的時(shí)間，提高建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施的效率。

2.3 BIM技術(shù)應(yīng)用在弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中

2.3.1信息傳輸

根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)工作，BIM軟件可以進(jìn)行最基本的二維制圖，但需要家族庫的支持。在BIM軟件系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)圖相對(duì)較少，相關(guān)數(shù)據(jù)相對(duì)較少，在設(shè)計(jì)精度上難以獲得可靠的保證，在自動(dòng)化處理上，也存在一定的困難。因此，在運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)的過程中，首要的任務(wù)就是，建立和完善家庭圖書館，使其在信息傳遞中發(fā)揮強(qiáng)大的作用，為電氣設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。家族庫建立的關(guān)鍵在于，對(duì)家族庫屬性的合理定位，準(zhǔn)確把握上下游之間的信息數(shù)據(jù)傳輸，從而，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的分析。

2.3.2三維電模型族庫構(gòu)建

電氣設(shè)備族庫主要包括：電纜橋架、照明設(shè)備、開關(guān)插座、安防、變壓器、配電箱/柜、變壓器、通訊設(shè)備、電氣標(biāo)志、家用電器等。具體的創(chuàng)作原則是:(1)制定電氣族庫的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，三維模型外觀的編制，應(yīng)采用通用尺寸和符號(hào)文字。(2)根據(jù)電氣專業(yè)的工作流程和上下游數(shù)據(jù)的實(shí)際需求，確定各電氣族的具體屬性。

2.3.3特定的應(yīng)用程序

在配電設(shè)計(jì)中，電氣專業(yè)可以通過BIM技術(shù)的協(xié)同功能，收集暖通專業(yè)和給排水專業(yè)的用電情況。BIM技術(shù)的檢查功能可以檢查電源電路是否完善。當(dāng)功率條件改變時(shí)，配電系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)調(diào)整，避免了以往二維設(shè)計(jì)誤差和功率條件的泄漏。在生成的配電系統(tǒng)中，軟件可以自動(dòng)調(diào)節(jié)三相負(fù)荷平衡，大大提高了供電質(zhì)量;在照明設(shè)計(jì)過程中，保證光源選擇的合理性。不同房間的光源可以根據(jù)不同的功能進(jìn)行選擇。一般房間可選用熒光燈，室外泛光燈可選用高壓鈉燈;在消防設(shè)計(jì)中,BIM軟件的檢查功能可以應(yīng)用于檢測火災(zāi)探測器的保護(hù)是否符合需求的代碼,和軟件也可以收集的消防聯(lián)動(dòng)條件暖通空調(diào),給排水和電氣專業(yè),使電氣專業(yè)的消防設(shè)計(jì)更可靠和安全。

2.3.4碰撞檢查

在BIM軟件中，具有碰撞檢測功能，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)計(jì)中存在的設(shè)計(jì)沖突，從而，快速發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)計(jì)各專業(yè)之間，以及各專業(yè)內(nèi)部的沖突和沖突。例如,在統(tǒng)籌安排檢查電氣管道、電氣和設(shè)備可以進(jìn)行碰撞檢查來確定碰撞問題,能夠明確標(biāo)志碰撞位置的軟件,以便做出及時(shí)的調(diào)整，消除碰撞問題的電氣設(shè)計(jì)的影響。

2.3.5繪制出版

使用BIM軟件完成建筑電氣設(shè)計(jì)后，可以生成圖形并發(fā)布。在繪畫的過程中,可以通過各種各樣的格式,并且，可以實(shí)現(xiàn)圖紙目錄的自動(dòng)生成,以及電氣設(shè)備的自行生成列表。同時(shí),它還可以自動(dòng)生成電氣設(shè)備和電氣橋,管道,以及之間具體關(guān)系的系統(tǒng)。

結(jié)論

總之，隨著BIM技術(shù)及其軟件在建筑領(lǐng)域的不斷滲透，在電氣設(shè)計(jì)中全面應(yīng)用BIM技術(shù)，已成為不可阻擋的趨勢。BIM技術(shù)具有使設(shè)計(jì)更加精準(zhǔn)、清晰的特點(diǎn)。同時(shí)，它也具有加強(qiáng)不同專業(yè)之間協(xié)調(diào)的能力。通過合理地應(yīng)用該技術(shù)，可以大大減少專業(yè)方面的沖突，保證其設(shè)計(jì)的質(zhì)量。但是，其中也存在著一些問題，如：相關(guān)軟件還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，家族庫的內(nèi)容還需要進(jìn)一步完善，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行更新，等等。因此，為了使BIM技術(shù)更好的服務(wù)于建筑設(shè)計(jì)，廣大工作者還需要付出一定程度的努力。

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