BIM技術(shù)在建筑照明設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

舒明峰 李慧超 胡鈞哲 李 洋 馬震宇

中建八局第二建設(shè)有限公司（山東 濟(jì)南 250022）

0 引言

在不同構(gòu)造的建筑物中，如何科學(xué)合理地分布燈光以打造出舒適光明的空間，使之充分滿足人們工作與生活的需要，已經(jīng)成為照明工程中亟待解決的問題。運(yùn)用BIM技術(shù)構(gòu)建設(shè)計(jì)模型可以幫助設(shè)計(jì)者從整體上思考照明的分布排列情況，充分兼顧建筑物的每個(gè)細(xì)節(jié)角落，盡可能地將更多的施工影響因素考慮其中，為設(shè)計(jì)工作提供便利，使燈光的分布更加符合人們工作生活的需求。

1 BIM技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 BIM技術(shù)的概述

BIM技術(shù)作為一種新興起的科學(xué)技術(shù)，其發(fā)展建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上。簡(jiǎn)單而言，BIM技術(shù)就是建筑信息建模技術(shù)，即將建筑物的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)字化、信息化，然后運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)將這些數(shù)字信息建立為直觀可見的數(shù)字信息模型，以便使用者對(duì)其進(jìn)行觀察和修改。健全完善的建筑模型還可以全程為建造施工服務(wù)，科學(xué)合理地對(duì)不同專業(yè)的工種進(jìn)行協(xié)調(diào)分配，使建造過程科學(xué)有序，不再雜亂無章[1]。

1.2 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

（1）可視化特點(diǎn)?？梢暬墙ㄖ畔⒛Ｐ妥铒@著的特點(diǎn)，體現(xiàn)在設(shè)計(jì)施工的各個(gè)階段?；诮ㄖ畔⒛Ｐ偷目梢暬?，建筑的業(yè)主可以更好地決策，使決策過程更加謹(jǐn)慎細(xì)致，避免出現(xiàn)決策不當(dāng)?shù)那闆r；建筑的設(shè)計(jì)者可以更好地修改和調(diào)整設(shè)計(jì)方案，使設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)合理；建筑的施工方可以更好地制定施工方案，預(yù)先進(jìn)行原料采購(gòu)、人員安排等，減少在實(shí)際施工過程中的失誤。

（2）協(xié)調(diào)性特點(diǎn)。照明工程作為建筑工程的一個(gè)重要組成部分，與建筑工程中的其他工序有著千絲萬縷的聯(lián)系，需要其他工序的深入配合才能完成。這要求設(shè)計(jì)人員在建筑設(shè)計(jì)之初考慮照明工程所需的預(yù)埋線管、線路孔洞以及配電箱位置等因素，并且在施工過程中格外留意這些預(yù)留的孔洞和線路，保證在建筑的其他工序施工完成后能夠順利進(jìn)行照明工程的施工。運(yùn)用BIM技術(shù)能夠幫助設(shè)計(jì)者充分考慮以上因素，并在施工過程中協(xié)調(diào)各方，保證施工的效率和質(zhì)量，降低出錯(cuò)的可能性[2]。

（3）模擬性特點(diǎn)。BIM技術(shù)通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息建模可以最大限度地模擬現(xiàn)場(chǎng)情況，還可以模擬建筑物周圍的光線環(huán)境，給建筑照明設(shè)計(jì)提供重要的參考，使設(shè)計(jì)人員了解所實(shí)施照明設(shè)計(jì)方案的最終應(yīng)用效果。

（4）可優(yōu)化性。由于建筑照明涉及的專業(yè)工種和工序較多，整個(gè)施工過程繁復(fù)，所以對(duì)各項(xiàng)細(xì)節(jié)的要求較高。運(yùn)用BIM技術(shù)可以幫助設(shè)計(jì)者和施工者縱觀全局，從整體上考慮，同時(shí)對(duì)細(xì)節(jié)的把握也會(huì)更加精準(zhǔn)。各方人員可以同時(shí)根據(jù)建筑照明設(shè)計(jì)的要求模擬現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，對(duì)信息模型進(jìn)行修改與優(yōu)化，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以在BIM平臺(tái)中進(jìn)行信息的有效溝通和交流，共同商討建筑照明設(shè)計(jì)的方案，提高工程的準(zhǔn)確性和科學(xué)性[3]。

1.3 BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，BIM技術(shù)在建筑照明設(shè)計(jì)的應(yīng)用還不夠普遍，只有少數(shù)建筑企業(yè)在使用BIM技術(shù)進(jìn)行工程的設(shè)計(jì)。有統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在當(dāng)前建筑照明設(shè)計(jì)工作中，從業(yè)者中有50%的人完全不了解BIM技術(shù)，有30%的人對(duì)BIM技術(shù)有些許了解，只有10%的人對(duì)BIM技術(shù)有深入了解并在工作中運(yùn)用該技術(shù)。在這10%的從業(yè)者中，多數(shù)人無法將BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)全部發(fā)揮出來，他們只是將BIM技術(shù)作為傳統(tǒng)繪圖工具的替代品，無法利用BIM技術(shù)進(jìn)行深入的建筑照明設(shè)計(jì)，降低了建筑照明設(shè)計(jì)的效率[4]。

2 BIM技術(shù)在建筑照明領(lǐng)域應(yīng)用的必要性

2.1 外部環(huán)境的影響

在當(dāng)前建筑照明設(shè)計(jì)工作中，由于涉及內(nèi)容具有復(fù)雜性，再加上一些設(shè)計(jì)人員很難全面捕捉這些信息，嚴(yán)重影響了建筑照明設(shè)計(jì)效率的提升。隨著我國(guó)BIM技術(shù)的有效發(fā)展，工作人員可以利用BIM技術(shù)多方位整合與分析現(xiàn)場(chǎng)的照明設(shè)計(jì)因素，并且還可以利用BIM技術(shù)多方位模擬建筑現(xiàn)場(chǎng)的光線條件，從而給后續(xù)的設(shè)計(jì)工作指明正確的方向，減少外部環(huán)境對(duì)建筑照明設(shè)計(jì)的干擾。

2.2 內(nèi)部技術(shù)的需求

內(nèi)部技術(shù)對(duì)BIM技術(shù)的需求主要表現(xiàn)在修改圖紙、信息化、一體化和三維化的需求，能夠使工作人員利用BIM技術(shù)優(yōu)化建筑照明設(shè)計(jì)圖紙。

首先，在修改圖紙方面，傳統(tǒng)的圖紙繪制方式在建筑的修改和優(yōu)化方面有諸多不便，而運(yùn)用BIM技術(shù)可以使設(shè)計(jì)的修改優(yōu)化更加便捷，且可以更加直觀地表現(xiàn)出來[5]。

其次，在信息化方面，由于BIM技術(shù)的核心就是信息化，因此能夠?qū)F(xiàn)場(chǎng)的一些光線信息和照明設(shè)計(jì)信息，以數(shù)字化的形態(tài)完整體現(xiàn)，之后相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以將這些系統(tǒng)進(jìn)行完整性的錄入，構(gòu)建真實(shí)性較高的建筑照明模型，幫助設(shè)計(jì)人員從整體上把握設(shè)計(jì)的各項(xiàng)細(xì)節(jié)，避免出現(xiàn)細(xì)節(jié)上的疏漏和錯(cuò)誤。

最后，BIM技術(shù)的信息模型是三維立體化的，對(duì)光線的模擬能夠使設(shè)計(jì)人員充分了解各區(qū)域所需的照明程度，使光線的分布排列更加符合人們工作生活的需求[6]。

3 BIM技術(shù)在建筑照明領(lǐng)域應(yīng)用的具體實(shí)施

3.1 建立建筑模板

在建筑照明設(shè)計(jì)的過程中，需要運(yùn)用BIM技術(shù)建立建筑物的整體模板。BIM技術(shù)通常通過一款名為Autodesk Revit的建模軟件實(shí)現(xiàn)，在運(yùn)用該軟件建模時(shí)，需要將現(xiàn)場(chǎng)所涉及的信息進(jìn)行BIM系統(tǒng)的有效整合，如照明設(shè)計(jì)的要求以及現(xiàn)場(chǎng)的光線條件等，進(jìn)行一體化模型的構(gòu)建。

3.2 設(shè)計(jì)照明模型

在設(shè)計(jì)照明模型的過程中，相關(guān)工作人員需要根據(jù)CAD建筑設(shè)計(jì)圖紙中的內(nèi)容建立模型，并將照明設(shè)計(jì)中涉及的信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)庫(kù)的建立，從而實(shí)現(xiàn)良好的工作效果。工作人員在建立模型的過程中，要深入分析和對(duì)比模型與二維設(shè)計(jì)圖紙，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)在照明設(shè)計(jì)方案中的不足之處。工作人員要充分發(fā)揮可視化的原則，搭建三維模型，從而使設(shè)計(jì)人員能夠充分地了解照明設(shè)計(jì)的效果以及需要改進(jìn)的地方。與此同時(shí)，在建立模型的過程中還需要加強(qiáng)對(duì)Revit軟件的開發(fā)，配合BIM技術(shù)構(gòu)建模型。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行照明模型構(gòu)建時(shí)，需要將發(fā)現(xiàn)的不足之處記錄下來，從而方便和其他人員進(jìn)行廣泛的溝通以及交流，利用高科技的手段完成模型的建立[7]。

3.3 模擬光線分析

在建筑發(fā)展的過程中，現(xiàn)代建筑物要實(shí)現(xiàn)的功能也在不斷增加，建筑形式越來越立體，這就導(dǎo)致建筑照明工程的難度也有所增加。在照明模型完成后，應(yīng)當(dāng)通過科學(xué)合理的分析方式分析光線的排列分布。通常采用的分析工具是Ecotect軟件，該軟件可以通過模擬不同環(huán)境的光線，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光源從點(diǎn)線面三種形式的分析，為使用者呈現(xiàn)出經(jīng)過縝密分析的光照效果，使建筑物的采光和照明更加科學(xué)合理，更加符合人們對(duì)光線的需求。

其中，在對(duì)自然光源的采光分析中，Ecotect可以根據(jù)不同環(huán)境下不同設(shè)定值分析建筑物的室內(nèi)采光情況，并給出光照曲線、采光程度等數(shù)值，設(shè)計(jì)者可以以此為依據(jù)適當(dāng)調(diào)整窗戶的大小、形狀等。在對(duì)人工光源的采光分析中，Ecotect可以根據(jù)目標(biāo)亮度、光線均勻度、眩光度等參數(shù)進(jìn)行分析，并給出最終的結(jié)果。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)分析結(jié)果對(duì)建筑物不同區(qū)域光線的分布排列作出調(diào)整，并且考慮照明設(shè)備的裝飾作用進(jìn)行藝術(shù)性的修改[8]。

3.4 綠色照明運(yùn)用

BIM技術(shù)的運(yùn)用可以幫助設(shè)計(jì)者充分了解自然光源對(duì)建筑物的照明程度，從而在最大程度上利用自然光光源進(jìn)行采光照明，減少人工照明方式的應(yīng)用。這樣，可以有效降低建筑物人工照明的運(yùn)行能耗和光污染，實(shí)現(xiàn)綠色照明的運(yùn)用，使人們的工作生活更加舒適。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在建筑物照明工程的應(yīng)用對(duì)照明工程有著重要的推動(dòng)作用，可以幫助照明工程更好地開展，便利人們的工作與生活。雖然目前BIM技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用還不夠廣泛，仍然存在諸多問題等待建筑行業(yè)從業(yè)者解決，但是只要積極推廣，不斷完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，BIM技術(shù)一定能夠?qū)崿F(xiàn)在建筑行業(yè)中的成熟發(fā)展。