試論建筑電氣設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

李 晶 山西凱的建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃有限公司（甲級(jí)）

1 BIM技術(shù)特征

1.1 優(yōu)化性

從建筑項(xiàng)目的實(shí)施情況分析，BIM 技術(shù)的運(yùn)用，能夠在優(yōu)化與改善工程設(shè)計(jì)方案方面起到十分關(guān)鍵的促進(jìn)效用。分析原因，主要是由于在工程項(xiàng)目開(kāi)展之前，適時(shí)運(yùn)用BIM 建模技術(shù)，可以隨時(shí)察覺(jué)到工程設(shè)計(jì)方案中潛藏的各類(lèi)問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，工程設(shè)計(jì)者便可將此作為依據(jù)，選用針對(duì)性強(qiáng)的對(duì)策，彌補(bǔ)相應(yīng)的不足，從而保證工程設(shè)計(jì)方案實(shí)施質(zhì)量的提升，這對(duì)于工程品質(zhì)、施工進(jìn)度的提升以及施工成本的縮減等方面也必然會(huì)起到顯著的促進(jìn)作用。

1.2 模擬性

以前，在開(kāi)展建筑電氣設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，此項(xiàng)工作主要是以平面化設(shè)計(jì)作為核心內(nèi)容，但由于建筑電氣具有一定的規(guī)模性，所以致使每一項(xiàng)設(shè)計(jì)者沒(méi)有辦法構(gòu)建出這個(gè)系統(tǒng)的空間架構(gòu)。使用BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑工程的全貌和細(xì)節(jié)，并以自身需求為基礎(chǔ)，進(jìn)而能夠第一時(shí)間處理空間模擬存在的問(wèn)題。這樣就可以從運(yùn)用BIM 技術(shù)中將場(chǎng)景化表現(xiàn)在設(shè)計(jì)始終，能夠更好確保電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)得科學(xué)合理性[1]。

1.3 可視化

對(duì)于建筑電氣設(shè)計(jì)工作而言，在沒(méi)有運(yùn)用BIM建模技術(shù)之前，設(shè)計(jì)人員通常會(huì)選用二維設(shè)計(jì)手段輔助相應(yīng)工作的開(kāi)展。在此期間，設(shè)計(jì)者主要憑借自身以往積攢的經(jīng)驗(yàn)，因而，經(jīng)常會(huì)致使設(shè)計(jì)方案中留有風(fēng)險(xiǎn)隱患，直到施工時(shí)或者使用時(shí)才能夠被發(fā)現(xiàn)，在這種狀況下，便很難保證建筑電氣工程的整體品質(zhì)和安全。

然而，基于BIM 建模技術(shù)下的建筑電氣設(shè)計(jì)方案，可以直觀地將建筑電氣設(shè)備、管道布控情況等予以呈現(xiàn)出來(lái)，這樣一來(lái)，就能夠提前規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，保證建筑電氣工程的施工成效達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 可出圖性

得益于BIM建模技術(shù)所具備的出圖性，可以讓設(shè)計(jì)單位的圖紙更具科學(xué)性和合理性。加之，此項(xiàng)技術(shù)提供的圖紙與傳統(tǒng)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)相比照而言，可以有效地減少傳統(tǒng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)當(dāng)中對(duì)于隱秘部位構(gòu)建不清、數(shù)據(jù)處理不及時(shí)的問(wèn)題，讓電氣設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程減少了大量的誤差出現(xiàn)，優(yōu)化流程結(jié)構(gòu)。

2 建筑電氣設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

以往在建筑項(xiàng)目開(kāi)展期間，落實(shí)建筑電氣設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要設(shè)計(jì)者與各部門(mén)人員取得有效溝通的前提下，優(yōu)化與調(diào)整建筑電氣設(shè)計(jì)方案，以保證工程設(shè)計(jì)方案實(shí)效性的進(jìn)一步提升。然而，基于實(shí)際情況來(lái)看，這個(gè)過(guò)程需要耗費(fèi)很多的時(shí)間，而且流程繁雜，所以，在此期間稍有差錯(cuò)就會(huì)對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)方案的精準(zhǔn)性造成影響。除此之外，由于在BIM建模技術(shù)沒(méi)有得到應(yīng)用之前，建筑電氣設(shè)計(jì)師在開(kāi)展工程設(shè)計(jì)工作期間，需要落實(shí)大量的圖紙繪制工作，不但相應(yīng)的工作量多，而且相應(yīng)的難度系數(shù)大。在這種狀況下，則很難確保最終的建筑電氣設(shè)計(jì)成效與實(shí)際施工需求相吻合。為了改善這樣的現(xiàn)狀，現(xiàn)如今建筑電氣設(shè)計(jì)者便紛紛加大了BIM 建模技術(shù)的使用力度，經(jīng)實(shí)踐論證，BIM 建模技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的適時(shí)運(yùn)用，能夠促使各專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作效率得到顯著的提升，這對(duì)于建筑電氣工程設(shè)計(jì)效率的提高方面起到了至關(guān)重要的作用。分析原因，主要是由于在建筑電氣設(shè)計(jì)工作開(kāi)展期間，將BIM建模技術(shù)與其他軟件技術(shù)配合使用，可以實(shí)現(xiàn)建筑信息實(shí)時(shí)共享的目標(biāo)，進(jìn)而能夠強(qiáng)化建筑參數(shù)信息變化時(shí)的相關(guān)性與聯(lián)動(dòng)性，為建筑電氣設(shè)計(jì)者工作效率的保障打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。例如，在建筑電氣設(shè)計(jì)實(shí)踐中，適時(shí)運(yùn)用BIM 建模技術(shù)，便可借助此項(xiàng)技術(shù)所具備的數(shù)據(jù)采集功能與信息實(shí)時(shí)更新功能，為各專(zhuān)業(yè)、部門(mén)和人員出具最新、最準(zhǔn)的建筑信息，以助于設(shè)計(jì)方案精準(zhǔn)性、實(shí)效性的進(jìn)一步提升[2]。

3 建筑電氣設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)運(yùn)用在構(gòu)建電氣庫(kù)中

電氣庫(kù)的建立屬于建筑電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中不可欠缺的關(guān)鍵一環(huán)，對(duì)電氣庫(kù)進(jìn)行建設(shè)前要對(duì)上下游的有關(guān)實(shí)際數(shù)據(jù)開(kāi)展調(diào)查工作，根據(jù)自身實(shí)際狀況保證電氣庫(kù)的設(shè)計(jì)更科學(xué)合理。構(gòu)建電氣庫(kù)能夠更好將電氣設(shè)計(jì)工作效率和質(zhì)量提高。實(shí)際操作期間，運(yùn)用BIM技術(shù)的可視化以及數(shù)字化優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)工作的開(kāi)展提供參照依據(jù)。同時(shí)在實(shí)際進(jìn)行工作前，設(shè)計(jì)人員要深入到電路施工中進(jìn)行考察，獲取更詳細(xì)的數(shù)據(jù)，依據(jù)具體狀況，優(yōu)化建筑電氣設(shè)計(jì)方案。

作為建筑電氣設(shè)計(jì)者不但要明晰電氣特征，還要清晰掌握建筑項(xiàng)目的具體開(kāi)展過(guò)程，如此，才可以確保設(shè)計(jì)方案具有規(guī)范性、實(shí)效性。另外，對(duì)電氣庫(kù)進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中，由于產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)被生產(chǎn)廠商的生產(chǎn)流程以及施工工藝所影響，因此產(chǎn)品類(lèi)型和規(guī)格方面存在一定差異性。針對(duì)這類(lèi)情況，設(shè)計(jì)人員需要提前對(duì)實(shí)際出現(xiàn)的差異性進(jìn)行了解，設(shè)計(jì)過(guò)程中要選擇更適合的產(chǎn)品類(lèi)型和型號(hào)，確保電氣庫(kù)建設(shè)過(guò)程中的高質(zhì)量[3]。

3.2 電氣平面設(shè)計(jì)

對(duì)于建筑電氣平面設(shè)計(jì)工作，BIM建模技術(shù)的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

首先，在開(kāi)展電氣平面設(shè)計(jì)工作期間，借助BIM建模技術(shù)能夠提高各單位之間的溝通效率。設(shè)計(jì)單位應(yīng)依據(jù)建設(shè)單位的實(shí)際需求，制定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，這就需要二者之間加強(qiáng)溝通與協(xié)調(diào)。然而，在傳統(tǒng)電氣平面設(shè)計(jì)中，建設(shè)單位僅通過(guò)口頭闡述或圖紙繪制的方式表達(dá)設(shè)計(jì)要求，這就會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員所領(lǐng)會(huì)的意圖與實(shí)際意圖存在著差異性，使溝通存在問(wèn)題，影響設(shè)計(jì)效果。

其次，在電氣平面設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用BIM 建模技術(shù)可以顯著提升設(shè)計(jì)方案的實(shí)效性，特別是對(duì)于4D技術(shù)與5D 技術(shù)來(lái)說(shuō)，其能夠使設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)更加直觀準(zhǔn)確。由于電氣平面設(shè)計(jì)方案擁有很大的依賴性，因而應(yīng)在設(shè)計(jì)工作開(kāi)展期間工作人員應(yīng)當(dāng)將回路標(biāo)注好，同時(shí)還要明確燈具規(guī)格及導(dǎo)線數(shù)量等，將其制作成標(biāo)記族，便于在施工過(guò)程中使施工人員明確各施工環(huán)節(jié)的要點(diǎn)內(nèi)容，提高施工效率與施工質(zhì)量。

再者，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠降低電氣設(shè)計(jì)方案變更問(wèn)題的發(fā)生率，減少設(shè)計(jì)時(shí)間，確保工程按期交付。

3.3 進(jìn)行電氣細(xì)部設(shè)計(jì)

在建筑電氣設(shè)計(jì)工程中，平面設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非?；A(chǔ)且重要的工作，涉及多個(gè)專(zhuān)業(yè)、包含多項(xiàng)內(nèi)容，照明、防雷、動(dòng)力系統(tǒng)等都屬于平面設(shè)計(jì)內(nèi)容。例如，在進(jìn)行建筑照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為了讓最終的設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)有效、合理可行，在設(shè)計(jì)時(shí)可將BIM 模型導(dǎo)入性能分析軟件中，利用BIM技術(shù)營(yíng)造虛擬的燈光環(huán)境，在模型中模擬出建筑空間內(nèi)部的照度平均值、分布圖等，然后結(jié)合虛擬模型與環(huán)境，對(duì)照明系統(tǒng)方案中的不足之處進(jìn)行調(diào)整并完善，讓照明設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)合理。

在建筑照明設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，燈具的選擇十分重要。在選擇燈具時(shí)可利用BIM技術(shù)，如若燈具廠商介入設(shè)計(jì)的時(shí)期較早，設(shè)計(jì)單位就可在設(shè)計(jì)初期直接將燈具廠家對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品相關(guān)參數(shù)輸入BIM 模型中進(jìn)行分析與調(diào)整，選擇出最適合建筑的燈具，最終營(yíng)造出最理想的照明環(huán)境。

3.4 進(jìn)行空間碰撞檢測(cè)預(yù)判

以前，在建筑項(xiàng)目實(shí)施期間落實(shí)建筑電氣設(shè)計(jì)工作時(shí)，不論是空間碰撞檢測(cè)工作還是預(yù)判工作，都很難得到精準(zhǔn)落實(shí)。所以，建筑電氣設(shè)計(jì)方案中會(huì)存有很多難以被及時(shí)察覺(jué)到的風(fēng)險(xiǎn)隱患，對(duì)建筑電氣施工品質(zhì)造成威脅。

然而，BIM 建模技術(shù)的適時(shí)應(yīng)用，設(shè)計(jì)者便可借助此項(xiàng)技術(shù)所擁有的可視化功能，輔助空間碰撞檢測(cè)工作的開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)三維空間碰撞檢測(cè)，這樣便可隨時(shí)察覺(jué)到建筑設(shè)計(jì)方案中存有的各類(lèi)問(wèn)題，選用針對(duì)性強(qiáng)的對(duì)策予以做出優(yōu)化處理。究其原因，主要是由于BIM 建模技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)工作中的適時(shí)運(yùn)用，能夠?qū)ㄖ姎夤こ痰恼w運(yùn)行情況做出模擬化展示，這樣，設(shè)計(jì)者便可在三維視角找到建筑設(shè)計(jì)方案中存在的空間碰撞區(qū)域，以及時(shí)調(diào)整與改進(jìn)電氣設(shè)計(jì)方案，以保證各項(xiàng)施工活動(dòng)的順利開(kāi)展。

3.5 優(yōu)化管線布局應(yīng)用

在電氣設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)BIM 技術(shù)的運(yùn)用，還能夠有效地優(yōu)化管線布局。在具體的操作中，建筑電氣設(shè)計(jì)人員可以借助BIM 技術(shù)建立虛擬模型來(lái)顯示電氣管線的具體布置，利用高度參數(shù)和空間綜合分類(lèi)來(lái)繪制初步管線。它可以建立一個(gè)明確的管道設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后對(duì)管道模型進(jìn)行全面詳細(xì)的分析。

當(dāng)設(shè)計(jì)不合理時(shí)，設(shè)計(jì)人員可適當(dāng)調(diào)整管道標(biāo)高等參數(shù)。與傳統(tǒng)的管道設(shè)備布置作業(yè)相比，BIM技術(shù)能有效地控制管道布置，減少后期管道問(wèn)題處理工作，并能在緊急情況下準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)管道事故問(wèn)題。在處理管道問(wèn)題的過(guò)程中，可以通過(guò)其他相關(guān)軟件的協(xié)同實(shí)驗(yàn)來(lái)確定調(diào)整后的管道設(shè)備的合理性和安全性。這樣可以多次調(diào)整和穩(wěn)定管道問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)管道布局的整體優(yōu)化，提高建筑電氣工程的施工效率。

3.6 打造電氣設(shè)計(jì)協(xié)同環(huán)境

圍繞建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際情況來(lái)看，在展開(kāi)電氣設(shè)計(jì)活動(dòng)期間，其中關(guān)聯(lián)的內(nèi)容十分眾多，隨著B(niǎo)IM 技術(shù)的運(yùn)用，就可以打造出電氣設(shè)計(jì)協(xié)同環(huán)境。具體而言，設(shè)計(jì)人員通過(guò)對(duì)BIM 做出恰到好處地運(yùn)用，便可搭建出一個(gè)優(yōu)質(zhì)的三維仿真模擬環(huán)境，以便建筑電氣設(shè)計(jì)者可以處理好建筑虛擬環(huán)境與實(shí)物環(huán)境之間的關(guān)系。

值得建筑電氣設(shè)計(jì)者注意的是，在運(yùn)用BIM建模技術(shù)輔助建筑電氣設(shè)計(jì)工作開(kāi)展期間，應(yīng)當(dāng)保證網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境的良好構(gòu)建，這樣才能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)工作實(shí)施期間各類(lèi)信息的溝通與傳遞提供方便條件。與此同時(shí)，基于建筑電氣設(shè)計(jì)實(shí)踐中，通常會(huì)闡述大批量的數(shù)據(jù)信息，而且模型文件與中心模型間的關(guān)聯(lián)需要借助網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)，各專(zhuān)業(yè)人員也需通過(guò)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境進(jìn)行及時(shí)溝通與協(xié)調(diào)作業(yè)。

所以，為了可以將BIM建模技術(shù)的功能優(yōu)勢(shì)與運(yùn)用價(jià)值全部體現(xiàn)出來(lái)，從而保證相應(yīng)設(shè)計(jì)工作能可以更為順利、有效地落實(shí)，則應(yīng)在構(gòu)建硬件設(shè)施環(huán)境時(shí)，依據(jù)建筑電氣設(shè)計(jì)的實(shí)際工作量以及BIM建模技術(shù)的功能作用，將電氣設(shè)計(jì)的協(xié)同環(huán)境打造出來(lái)，以強(qiáng)化建筑電氣設(shè)計(jì)的實(shí)效性。

4 建筑電氣設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

4.1 應(yīng)用在弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中

在實(shí)際的建筑電氣設(shè)計(jì)活動(dòng)之中，弱電系統(tǒng)是極其關(guān)鍵的一部分，甚至可以對(duì)建設(shè)物的使用功能形成影響。將BIM 技術(shù)應(yīng)用在弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一方面利用BIM技術(shù)可以給弱電系統(tǒng)構(gòu)建安防，門(mén)禁等功能的開(kāi)發(fā)，通過(guò)3D建模的方式來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控；另一方面利用BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型的功能在弱電間的設(shè)備排布當(dāng)中，有效的整理弱電間設(shè)備排布混亂，錯(cuò)誤拔線已經(jīng)插線的各種問(wèn)題，提高了弱電系統(tǒng)的管理水平。

4.2 應(yīng)用在照明設(shè)計(jì)中

對(duì)于建筑物的電氣設(shè)計(jì)而言，照明設(shè)計(jì)一直以來(lái)都是其中的關(guān)鍵部分，隨著在這部分設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)用BIM 技術(shù)，可以給照明線路提供高質(zhì)量的模型，推動(dòng)設(shè)計(jì)圖的修改優(yōu)化，以及將設(shè)計(jì)圖紙3D 化展現(xiàn)功能。利用BIM 技術(shù)的建模特點(diǎn)可以將照明設(shè)計(jì)當(dāng)中所需要的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型構(gòu)建，不僅減少了設(shè)計(jì)人員的工作壓力和建設(shè)成本，而且通過(guò)3D建模，也清晰了展現(xiàn)了照明設(shè)計(jì)的各個(gè)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提升了設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平和信息處理能力。

5 建筑電氣設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用展望

5.1 自動(dòng)化設(shè)計(jì)趨勢(shì)

隨著信息化時(shí)代的來(lái)臨，自動(dòng)化技術(shù)也成為熱度極高的一項(xiàng)技術(shù)，因此，在建筑電氣的設(shè)計(jì)當(dāng)中，未來(lái)的BIM 技術(shù)在電氣設(shè)計(jì)中的趨勢(shì)正朝著自動(dòng)化邁進(jìn)。具體而言，從電氣設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程來(lái)看，無(wú)論是手繪時(shí)代還是CAD 繪制，都是對(duì)信息層面的再提取，通過(guò)對(duì)不同材料的關(guān)聯(lián)組合形成符合需要的電氣系統(tǒng)。電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)有嚴(yán)格的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)流程，基于BIM 技術(shù)的強(qiáng)大性能，只需要對(duì)其進(jìn)行編程即可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)對(duì)相關(guān)信息的調(diào)用，盡可能為設(shè)計(jì)師節(jié)約時(shí)間成本，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)。

5.2 基于云端的電氣BIM系統(tǒng)

BIM技術(shù)在建筑項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)，就是在云端的BIM 電氣系統(tǒng)。實(shí)際上針對(duì)BIM 技術(shù)本身來(lái)說(shuō)，由于其高度依賴數(shù)據(jù)庫(kù)，如果基于本地構(gòu)建BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)，則會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)容量小，為設(shè)計(jì)工作帶來(lái)極大障礙。BIM技術(shù)的發(fā)展要與其他技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，如云技術(shù)，基于云端的電氣BIM系統(tǒng)可以借助第三方BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)，在確保設(shè)計(jì)安全的同時(shí)，減弱對(duì)本地設(shè)備的依賴程度，拓展可調(diào)用的數(shù)據(jù)庫(kù)。

基于云端的電氣BIM 系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是人機(jī)分離，若設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)相關(guān)的項(xiàng)目時(shí)計(jì)算機(jī)突遇故障致使數(shù)據(jù)丟失，將會(huì)降低其設(shè)計(jì)積極性，而云端則可以實(shí)時(shí)備份，保證其的安全性得到顯著提升。此外，設(shè)計(jì)人員在實(shí)行自動(dòng)化檢查期間即便不隨身攜帶特定的計(jì)算機(jī)，也可以利用第三方設(shè)備對(duì)項(xiàng)目的檢查進(jìn)度充分掌握，能夠減少設(shè)計(jì)人員的硬件負(fù)擔(dān)。

6 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，BIM技術(shù)作為一種新型的建筑信息模型技術(shù)，現(xiàn)如今已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在世界各國(guó)的電氣工程行業(yè)。從BIM技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用效果來(lái)看，取得了良好的成效。然而，隨著時(shí)代的快速發(fā)展，BIM技術(shù)在建筑電氣工程中的應(yīng)用要求進(jìn)一步提高。為保證建筑電氣工程各系統(tǒng)的安全可靠，必須采用先進(jìn)的施工作業(yè)技術(shù)模式，而B(niǎo)IM技術(shù)作為建筑業(yè)中一種高效、廣泛應(yīng)用的輔助技術(shù)，在建筑電氣工程建設(shè)中起著重要的作用。