BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用

蔣 園 徐州正通人工環(huán)境工程有限公司電氣工程師

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是科技時代發(fā)展下的一種新型建筑信息模型技術(shù)，被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)階段的建筑設(shè)計環(huán)節(jié)。BIM技術(shù)可當(dāng)成一個特定的信息化工具，輸入詳細(xì)的參數(shù)及各項目部件信息，就可以構(gòu)建成三維可視化模型，而且能在對個平臺同時運作的情況下進行設(shè)計修改，并及時處理問題，最終在多專業(yè)的支持與配合下構(gòu)成擁有較高價值的方案。

總體來說，BIM技術(shù)可應(yīng)用在當(dāng)前建筑領(lǐng)域中難度高、復(fù)雜性強的建筑設(shè)計中，其最明顯的特性就是運用可行的設(shè)計理念對傳統(tǒng)式結(jié)構(gòu)性設(shè)計進行創(chuàng)新。所以，運用好BIM這項技術(shù)工具，能達(dá)到科學(xué)化協(xié)同作業(yè)的效果，并且在借助三維模型功能的基礎(chǔ)上對建筑電氣設(shè)計實施參數(shù)核對和性能檢查，更好地保障建筑規(guī)劃方案的精確度。

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是利用網(wǎng)絡(luò)信息，構(gòu)建建筑信息模型的一種3D建模技術(shù)。此種建模技術(shù)可以借助數(shù)據(jù)及指令操作，建立健全的設(shè)計模型。而且此種建筑模型含有建筑設(shè)計中的所有功能，設(shè)計人員在電氣設(shè)計中對BIM技術(shù)加以運用，可以讓電氣設(shè)計更加立體化、可視化，準(zhǔn)確呈現(xiàn)設(shè)計方案的方方面面[1]。立體化的設(shè)計模型可以解決施工期間實際施工建設(shè)和設(shè)計圖紙不協(xié)調(diào)的問題，可以幫助實際施工人員深入理解設(shè)計方案，盡可能減少一些施工誤差，不斷提高施工質(zhì)量。

2 電氣設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 協(xié)同性優(yōu)勢

電氣設(shè)計這項工作比較復(fù)雜，涉及大量的工作數(shù)據(jù)，建筑單位為了提高電氣設(shè)計的整體工作效率，會讓很多設(shè)計人員通力合作，設(shè)計人員也要具有較強的協(xié)同性。然而在具體設(shè)計期間，不同部門的實際工作進度并不一致，設(shè)計人員給出的方案也存在差距，在溝通合作中存在一些問題。但在電氣設(shè)計當(dāng)中對BIM技術(shù)加以運用，可以借助數(shù)據(jù)建模把不同人員提出的不同想法展現(xiàn)出來，通過調(diào)整和展示保證電氣設(shè)計的整體效果滿足具體施工要求。

2.2 模擬性優(yōu)勢

以往電氣設(shè)計主要通過平面繪圖呈現(xiàn)出設(shè)計方案，然而在設(shè)計期間，建筑規(guī)模比較大，電氣設(shè)計難以面面俱到，所以后期施工期間通常需要對設(shè)計圖紙加以修改。BIM技術(shù)的運用能強化電氣設(shè)計的立體性，借助空間架構(gòu)對電氣設(shè)計的所有細(xì)節(jié)進行有效展示，便于設(shè)計人員根據(jù)具體情況對設(shè)計方案加以調(diào)整，減少不科學(xué)、不合理的設(shè)計[2]。

2.3 可視性優(yōu)勢

把BIM技術(shù)運用到電氣設(shè)計中，可以強化設(shè)計方案的可視性。借助3D建模，可以把建筑具有的空間關(guān)系和設(shè)計有關(guān)的實物信息聯(lián)系起來，強化設(shè)計人員與施工人員之間的信息交流，使施工人員深入理解電氣建設(shè)有關(guān)內(nèi)容，減少工作期間由于理解偏差導(dǎo)致的工作失誤，同時能強化細(xì)節(jié)和整體聯(lián)系之間的可視化。例如，設(shè)計人員能在信息化建模中明確電氣設(shè)備、管井、橋、柜這些建設(shè)零件的具體位置、安裝間的聯(lián)系，提高工作人員信息獲取的效率。

2.4 關(guān)聯(lián)性優(yōu)勢

對電氣設(shè)計加以修改時，會導(dǎo)致整體變動。在傳統(tǒng)設(shè)計中，設(shè)計人員只是單純根據(jù)工作經(jīng)驗進行，無法對細(xì)節(jié)變動加以準(zhǔn)確判斷，對整體性造成一定的影響。但信息化建模方法可以借助信息技術(shù)強化細(xì)節(jié)與整體之間的關(guān)聯(lián)性。當(dāng)設(shè)計人員改變某項數(shù)據(jù)時，模型會進行整體調(diào)整，以提高設(shè)計方案的準(zhǔn)確性和效率[3]。

3 電氣設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)

3.1 BIM技術(shù)和配電系統(tǒng)的設(shè)計

把與配電系統(tǒng)有關(guān)的設(shè)計準(zhǔn)備工作做好，從電氣系統(tǒng)的全局考慮，對建筑內(nèi)部有關(guān)數(shù)據(jù)進行收集整理，合理設(shè)計電氣視圖，借助經(jīng)驗與相應(yīng)的數(shù)據(jù)對比，可以有效降低設(shè)計風(fēng)險。對電氣視圖進行制作時，需要合理規(guī)劃配電半徑、機房位置、綜合管線電路，防止發(fā)生碰撞，同時需科學(xué)布設(shè)用電設(shè)備與有關(guān)插座。

在相關(guān)參數(shù)和技術(shù)的支持下，準(zhǔn)確構(gòu)建三維模型，在建立立體配電系統(tǒng)這個模型的前提下，合理設(shè)計電力線路的鋪設(shè)，讓整個配電系統(tǒng)中的線路有效連接。借助BIM模型，可以全面分析建設(shè)配電系統(tǒng)，重視配電線路當(dāng)中的細(xì)節(jié)，對配電線路具體屬性與配電盤對應(yīng)的明細(xì)表進行重點檢查，保證不出現(xiàn)細(xì)節(jié)問題，進而滿足項目實際運行的要求。

對于建筑工程中配電系統(tǒng)的有關(guān)設(shè)計工作，可站在平面視圖的角度標(biāo)注細(xì)節(jié)，明確標(biāo)注配電線路和其涉及的相關(guān)設(shè)備，并且在之后的施工中加以指導(dǎo)，從而保證配線系統(tǒng)具有整體性，可以滿足預(yù)期要求。

3.2 BIM技術(shù)和照明系統(tǒng)的設(shè)計

對建筑電氣設(shè)計期間，需要對照明系統(tǒng)加以重視，把BIM技術(shù)和照明系統(tǒng)設(shè)計進行結(jié)合。具體設(shè)計期間，設(shè)計人員需對照明系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)進行收集并進行綜合分析，同時結(jié)合設(shè)計整理有關(guān)數(shù)據(jù)，保證照明系統(tǒng)和室內(nèi)房間規(guī)劃高度協(xié)調(diào)[4]。在照明系統(tǒng)設(shè)計中對BIM技術(shù)加以運用，可以把設(shè)計方案變成相應(yīng)的立體模型，進而對設(shè)計方案進行模型化及可視化展示，就能直觀發(fā)現(xiàn)方案存在的一些不足之處，對設(shè)計方案加以優(yōu)化。

3.3 BIM技術(shù)和智能系統(tǒng)的設(shè)計

在電氣設(shè)計中對BIM技術(shù)加以運用，需要優(yōu)化設(shè)計智能系統(tǒng)。在實際設(shè)計期間，設(shè)計人員需結(jié)合管理運行具體要求對設(shè)計方案加以優(yōu)化。根據(jù)實踐經(jīng)驗可知，把BIM技術(shù)和智能系統(tǒng)進行結(jié)合，可以讓電氣設(shè)備和建筑主體之間呈現(xiàn)出更高的協(xié)調(diào)性。設(shè)計人員需借助BIM技術(shù)完善設(shè)計細(xì)節(jié)，模擬還原智能系統(tǒng)，讓工作人員可以密切監(jiān)控智能系統(tǒng)實際運行狀態(tài)，便于按照狀態(tài)調(diào)整系統(tǒng)，進而有效規(guī)避智能系統(tǒng)造成的一些意外問題。

4 電氣設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用流程

4.1 建立電氣族庫

進行設(shè)計工作期間，所有設(shè)計工作都需要依照電氣設(shè)計有關(guān)數(shù)據(jù)信息進行。如今，在BIM技術(shù)的支持下，設(shè)計人員可以更好地建立電氣族庫。Revit軟件是BIM技術(shù)中最為關(guān)鍵的設(shè)計軟件，結(jié)合我國電氣制圖相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)建立電氣族庫，滿足電氣族庫對電氣項目要求。建立電氣族庫時，對于不同線路和設(shè)備，要建立相應(yīng)的族，保證其可以在平面圖上精準(zhǔn)地呈現(xiàn)出來，而且要符合真實尺寸、光源參數(shù)、性能和類型的要求。同時，需多多關(guān)注電氣族庫的具體類型和數(shù)量的龐雜性，否則可能會影響之后的電氣計算和模型效果[5]。

4.2 電氣平面設(shè)計

平面設(shè)計通常包含照明、電力、自動火災(zāi)報警與接地避雷裝置等。借助BIM技術(shù)設(shè)計電氣平面時，設(shè)計人員可以運用Revit MEP軟件，整合之后的電氣族庫信息全部輸入軟件中，進行后續(xù)設(shè)計時可對數(shù)據(jù)進行準(zhǔn)確調(diào)用，進而提升設(shè)計工作的整體效率。此外，在Revit MEP軟件和BIM技術(shù)的共同支持下，借助CAD技術(shù)能優(yōu)化調(diào)整設(shè)計方案。根據(jù)電氣設(shè)計的具體要求，進行平面設(shè)計時需標(biāo)記三維模型中的所有導(dǎo)線、燈具型號以及回路標(biāo)號，同時檢測相應(yīng)碰撞，在掌握重點的前提下改善平面設(shè)計效果。

4.3 建立電氣系統(tǒng)模型

在電氣設(shè)計中對BIM技術(shù)的運用，關(guān)鍵是要建立電氣系統(tǒng)模型，借助BIM技術(shù)的可視化與模擬化優(yōu)勢，構(gòu)建相應(yīng)的系統(tǒng)模型。在實際建模期間，設(shè)計人員需明確建模步驟，了解工程的具體要求，通過現(xiàn)場調(diào)查建立中心文件，并核查電氣文件當(dāng)中包含的內(nèi)容，保證其滿足工程要求。中心文件建立完成后，把文件傳送至服務(wù)器上，同時連接專門模型。此外，根據(jù)提升設(shè)計效率的要求，設(shè)計人員需分類歸納電氣資料。對中心文件加以運用，把樓層當(dāng)作參考物，及時更新數(shù)據(jù)，借助BIM技術(shù)同步有關(guān)數(shù)據(jù)，保證構(gòu)建的系統(tǒng)模型與工程具體要求相符合[6]。

4.4 檢查管線碰撞

檢查管線碰撞是電氣設(shè)計中最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，也是BIM技術(shù)最為重要的一個應(yīng)用功能。在方案實施期間，經(jīng)常發(fā)生管道鋪設(shè)遭遇阻礙以及電氣設(shè)備無法有效安裝的問題，通過分析以往的問題原因，得知主要原因是設(shè)計期間并未全面檢查管線碰撞。所以，如今在BIM技術(shù)的支持下，需著重檢測管線碰撞，初步完成設(shè)計以后，可借助BIM技術(shù)中的碰撞檢測軟件實施檢測，需進行詳細(xì)審查，把重點置于檢查沖突問題上，同時及時采取有關(guān)措施優(yōu)化管線排布，全面提升電氣管線的安全性及可靠性。

5 結(jié)語

電氣系統(tǒng)是建筑工程中的重要組成部分，對電氣系統(tǒng)進行合理科學(xué)的設(shè)計是一項重要的工作。當(dāng)今，在建筑行業(yè)電氣設(shè)計期間，設(shè)計人員需對BIM技術(shù)進行深入理解，在配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)以及智能系統(tǒng)中充分運用BIM技術(shù)。建立電氣族庫，對電氣平面圖進行設(shè)計，建立電氣系統(tǒng)模型，并且檢查管線碰撞，以提升電氣系統(tǒng)的協(xié)同性、可視性、模擬性及關(guān)聯(lián)性，有效提高電氣設(shè)計整體質(zhì)量，充分發(fā)揮出電氣系統(tǒng)具有的作用。