BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用分析

徐寒電

(浙江步錢建設(shè)工程有限公司，浙江 杭州 311700)

BIM技術(shù)是一種利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)搭建建筑信息模型的3D建模技術(shù)，這種技術(shù)手段具備協(xié)調(diào)性和仿真性等優(yōu)點，在建筑物電氣設(shè)計中的廣泛應(yīng)用，能夠達(dá)到科學(xué)化協(xié)同作用的效果[1]。因此，電氣工程的總設(shè)計師們必須加大對BIM技術(shù)的研發(fā)與運用，保證建筑規(guī)劃方案的精確度。

1 建筑電氣設(shè)計的內(nèi)容

1.1 電氣設(shè)備的自動化監(jiān)控系統(tǒng)

電氣設(shè)備的自動化監(jiān)控又稱作電腦控制，電氣設(shè)計主要是利用電腦軟件實現(xiàn)對設(shè)備的自動化監(jiān)控，所以電氣設(shè)備的運行狀態(tài)和產(chǎn)生的故障能夠及時被發(fā)現(xiàn)。自動化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠減少人力資源的投入，而且還可以節(jié)約能源和提升經(jīng)濟效益。在建筑中采用這種系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對整個建筑電氣設(shè)備的實時有效監(jiān)控。

1.2 確定變電所的位置

現(xiàn)代化建筑樓層比較高，而且用電量相對較大。對此，設(shè)計者在確定了變電所的位置以后，需要將高壓線深入到負(fù)荷中心，以達(dá)到減少電能消耗量的目的，且供電質(zhì)量也會明顯提升。在確定變電所的位置時，必須要考慮進(jìn)線的方向，同時還需要盡可能地偏向電源一側(cè)，以使進(jìn)出線與設(shè)備運輸更為便捷。

1.3 電氣照明設(shè)計

光源的選擇、照度設(shè)計以及調(diào)光等，都屬于電氣照明設(shè)計的范圍。照明設(shè)計和建筑裝飾有著密切的關(guān)系，兩者之間相互協(xié)同，共同發(fā)揮作用，增強藝術(shù)氛圍。使用高光效的點光源，能夠達(dá)到更為理想的節(jié)能效果。

1.4 防雷與接地設(shè)計

防雷設(shè)計是建筑電氣設(shè)計的重點，直接關(guān)系著建筑物內(nèi)電氣設(shè)備裝置的安全。在防雷設(shè)施和接地方案設(shè)計時，最常用的方法就是使用避雷針等裝置，并且選擇性地采用消雷器等裝置[2]?，F(xiàn)代建筑中，做好與金屬管道的連接工作是必不可少的，這主要是由于當(dāng)前的現(xiàn)代建筑大多采用鋼筋混凝土剪力墻，連接樓板的安全性也相對比較高。因此建筑物的防雷接地設(shè)計中的重點工作就是維護(hù)好設(shè)備。

2 BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用要點

2.1 信息傳遞

采用BIM技術(shù)可以繪制二維圖樣，但必須要有相應(yīng)族庫作為保障。而目前，BIM的系統(tǒng)圖數(shù)量相對比較少，且與建筑電氣相關(guān)的數(shù)據(jù)量不多。為了充分滿足建筑電氣設(shè)計的需求，必須建立電氣族庫，除了可以更好地保護(hù)數(shù)據(jù)信息，提升數(shù)據(jù)的真實可靠性，還能夠確保信息的全面性，為后續(xù)的設(shè)計工作提供更為有力的保障。建筑電氣設(shè)計的大范圍覆蓋，要求相關(guān)工作者可以依據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)把建筑電氣族庫快速建立起來，同時確保產(chǎn)品型號與規(guī)格合理，有助于后續(xù)工作順利開展。在建立建筑電氣族庫過程中，必須要明確上下游數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶋H需求，確保信息能夠及時安全地傳遞。

2.2 測量及布局的準(zhǔn)確控制

測量是電氣設(shè)計工作開展之前的一項必要工作，設(shè)計者需要全面熟悉業(yè)主的實際需求，并且需要熟悉建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在設(shè)計工作中，要以業(yè)主的實際需求為導(dǎo)向，保證電氣設(shè)計與建筑結(jié)構(gòu)和實際情況相一致，一方面能夠保證設(shè)計的合理性，另一方面能夠提升設(shè)計的適應(yīng)性。另外，在設(shè)計過程中需要精準(zhǔn)地測量計算機房的面積，并對電氣設(shè)備的布設(shè)位置進(jìn)行精確的分析，從而制定出合理的管道線路方案。從傳統(tǒng)設(shè)計方式來看，如果只是在圖紙上使用簡單的線條來表達(dá)設(shè)計方案，往往會存在機房設(shè)計精度不足等問題，而且還難以體現(xiàn)出電氣設(shè)計的細(xì)節(jié)。使用BIM技術(shù)后，能夠?qū)y量和布局進(jìn)行精確地控制，保證建筑電氣的細(xì)部可以精準(zhǔn)地呈現(xiàn)出來，而且設(shè)計者也可以更好地把握電氣設(shè)計的每一個細(xì)節(jié)，提升設(shè)計的精確性[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

進(jìn)行與配電控制系統(tǒng)有關(guān)的設(shè)計準(zhǔn)備工作時，要從建筑電氣系統(tǒng)的整個層面考慮，并收集建筑內(nèi)部的有關(guān)數(shù)據(jù)，以設(shè)計出合理的建筑電氣視圖。通過對與設(shè)計相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比較分析，可以更好地減少設(shè)計風(fēng)險。在制定電氣視圖的過程中，一定要對供電半徑和機房區(qū)域等作出科學(xué)合理的計劃，盡可能地避免出現(xiàn)碰撞。與此同時，還必須合理地布置供電裝置和插座。在參數(shù)與技術(shù)的幫助下，精確地建立一個三維模式，從而進(jìn)行供電線路的布設(shè)，使整個配電體系中的線路有效連接。使用BIM技術(shù)，可以全面分析配電系統(tǒng)，重視配電線路中的所有細(xì)節(jié)，從而可以對配電線路的實際屬性和與配電盤所對應(yīng)的明細(xì)情況進(jìn)行全方位檢測，從而防止產(chǎn)生細(xì)部問題影響建設(shè)項目的順利進(jìn)行。而針對施工中配電價格體系的具體設(shè)計工作，也可以直接從平面視圖的角度標(biāo)注細(xì)部，特別是配電線路及其相關(guān)的設(shè)備。在項目后期的施工中還需要作出更具體的設(shè)計指示，從而可以保證配電網(wǎng)體系的完整性，充分滿足設(shè)計方案的要求。

3.2 BIM技術(shù)與照明系統(tǒng)的設(shè)計

建筑電氣設(shè)計尤其需要重視照明系統(tǒng)，將其與BIM技術(shù)結(jié)合在一起，需要設(shè)計者全面收集照明系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與整理，保證照明系統(tǒng)與室內(nèi)房間規(guī)劃相適應(yīng)。照明系統(tǒng)設(shè)計中合理利用BIM技術(shù)，能夠?qū)⒃O(shè)計方案轉(zhuǎn)變成立體化的模型，并能夠?qū)⒃O(shè)計方案模型化與可視化地呈現(xiàn)出來，進(jìn)而了解到方案設(shè)計中存在的問題。

3.3 BIM技術(shù)與智能系統(tǒng)的設(shè)計

BIM技術(shù)的應(yīng)用，必須要對智能系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，同時設(shè)計者需要根據(jù)管理運行的實際需要，對設(shè)計方案進(jìn)行完善。從實際設(shè)計經(jīng)驗來看，BIM技術(shù)與智能系統(tǒng)的有效融合，能夠讓電氣設(shè)備與建筑主體之間的協(xié)調(diào)性更強。設(shè)計者需要合理利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢，對設(shè)計的細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，最大程度地模擬與還原智能系統(tǒng)，進(jìn)而幫助工作人員實時關(guān)注監(jiān)控智能系統(tǒng)的運作情況。

4 電氣設(shè)計中BIM實際技術(shù)應(yīng)用

4.1 建立電氣族庫進(jìn)行設(shè)計

在工作過程中，每一項設(shè)計工作都必須要結(jié)合電氣設(shè)計的相關(guān)數(shù)據(jù)信息開展?，F(xiàn)階段，BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以讓設(shè)計者更加快速地構(gòu)建電器族庫，其中Revit軟件是BIM技術(shù)中非常重要的設(shè)計軟件，根據(jù)我國電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)，建立電氣族庫，能夠更好地滿足電器族庫對電氣項目的需求。在這一過程中，針對不同種類的線路與設(shè)備，需要為其匹配相對應(yīng)的族，進(jìn)而保障其能夠在平面圖上精準(zhǔn)地表現(xiàn)出來。除此之外，還需要符合實際尺寸、性能等方面的需求。設(shè)計者應(yīng)高度關(guān)注電氣族庫的具體類型和數(shù)量，避免對后續(xù)的計算和模型構(gòu)建產(chǎn)生不利影響。

4.2 電氣平面設(shè)計

平面設(shè)計內(nèi)容涵蓋有照明和供電等，在使用BIM技術(shù)手段設(shè)計電力平面系統(tǒng)過程中，設(shè)計師還可通過Revit MEP軟件，把已整合的電氣族庫信息記錄在軟件系統(tǒng)中，并在以后的工程設(shè)計中隨時調(diào)取有關(guān)數(shù)據(jù)，以提高設(shè)計工作的質(zhì)量與效率。此外，在Revit MEP軟件和BIM技術(shù)的幫助下，利用CAD技術(shù)的優(yōu)點還可以對設(shè)計方案加以完善和優(yōu)化。根據(jù)國際電氣設(shè)計的有關(guān)規(guī)范與規(guī)定，在版面設(shè)計時一定要對三維建模中的電線和燈具等作出合理的標(biāo)注，與此同時，還要檢測相應(yīng)碰撞情況，在抓住重點的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高版面設(shè)計的有效性。

在應(yīng)用BIM技術(shù)手段設(shè)計電氣平面過程中，設(shè)計者可以使用Revit MEP軟件，將整合的電氣族庫信息錄入到軟件中，并在接下來的設(shè)計中隨時調(diào)用相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高設(shè)計工作的質(zhì)量與效率。除此之外，在Revit MEP軟件和BIM技術(shù)的支持下，可以發(fā)揮CAD技術(shù)的優(yōu)勢對設(shè)計方案進(jìn)行完善與優(yōu)化。在本工程中，把電氣工程文件數(shù)據(jù)輸入到軟件系統(tǒng)中，實時查看每一電氣族庫中的有關(guān)參數(shù)，在精準(zhǔn)定位的前提下修改相應(yīng)的參數(shù)。最后，使用電纜橋架或者是線管等連接平面上的設(shè)備，搭建專業(yè)的電氣模型。

4.3 建立電氣系統(tǒng)模型

BIM技術(shù)應(yīng)用過程中，非常重要的一個環(huán)節(jié)是發(fā)揮BIM技術(shù)的可視化與模擬化作用，搭建出一個完善的系統(tǒng)模型。需要注意的是，設(shè)計者建模之前必須清楚地了解建模的過程，并且掌握工程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求，利用現(xiàn)場調(diào)查等方式，建立中心文件，進(jìn)而充分滿足工程項目的實際需要。在建立中心文件之后，需要將文件及時傳輸?shù)椒?wù)器上，并連接相對應(yīng)的模型。除此之外，圍繞提升設(shè)計效率的實際需求，設(shè)計者需要對電氣資料進(jìn)行分類整理。應(yīng)用中心文件時，需要將樓層當(dāng)成是參考物，并對有關(guān)的數(shù)據(jù)信息及時更新，發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢，同步相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而確保構(gòu)建的系統(tǒng)模型與工程的實際需求相適應(yīng)。

4.4 檢查管線碰撞

在實施方案時，往往會出現(xiàn)管道鋪設(shè)問題，或者是電氣設(shè)備難以順利安裝等問題。出現(xiàn)這些問題的主要原因是設(shè)計者并未能夠關(guān)注到管線的碰撞。而在應(yīng)用BIM技術(shù)后，設(shè)計者必須高度關(guān)注管線的碰撞問題，并在完成初步設(shè)計以后，使用BIM技術(shù)中的碰撞檢測軟件作出全面的檢測。除此之外，還需要進(jìn)行詳細(xì)的審查，尤其是沖突問題的檢查。采用最合適的方案對管線進(jìn)行排布，從而提高電氣管線設(shè)計的合理性。

5 結(jié) 語

電氣系統(tǒng)是目前建筑工程中的重要構(gòu)成部分，對其進(jìn)行合理設(shè)計至關(guān)重要。設(shè)計者需要深入學(xué)習(xí)和了解BIM技術(shù)，并在照明、智能等系統(tǒng)中合理利用。在建立電氣族庫時，需要設(shè)計出合理的電氣平面圖與系統(tǒng)模型等，充分發(fā)揮其在建筑電氣設(shè)計中的優(yōu)勢。本文重點介紹了BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用情況，旨在為設(shè)計工作的開展提供參考依據(jù)，今后需要進(jìn)一步探索BIM技術(shù)的應(yīng)用問題。