BIM在建筑電氣設計中的應用分析

楊彤（貴陽市建筑勘察設計有限公司　貴州貴陽　550001）

BIM在建筑電氣設計中的應用分析

楊彤
（貴陽市建筑勘察設計有限公司貴州貴陽550001）

基于BIM技術的電氣設計，依托全專業的BIM設計模型，著眼于精細化、信息化、協同設計，關注設計質量和提高設計效率，打破傳統設計流程，能夠獲得更高的設計成果。本文結合具體實例，重點就BIM在建筑電氣設計中的應用進行了分析。

BIM技術；建筑電氣；設計應用

引言

BIM作為一種新的設計方法和設計工具，在電氣設計中的應用具有長足的發展空間。主要體現在項目管理方面，電氣設計的BIM模型盡可能包含所有關電氣信息，設計的目的是通過統計、提取關鍵信息，作為項目造價、施工管理的數據基礎，可節約施工成本，合理配置資源。

1　BIM的概述

1.1BIM的定義

通過將BIM應用在建筑工程的電氣設計中，充分的利用BIM技術在協同設計、參數化設計、可視化設計、三維設計等方面的優勢，能夠有效的提高建筑工程電氣設計的質量。通過建筑工程項目的所有信息數據當做模型的基礎，創建建筑模型，然后通過數字信息仿真模擬建筑工程的真實信息，仿真模擬信息不僅僅包括三維幾何狀信息，還包括非幾何狀信息，例如施工進度、價格、重量、材料等，由BIM構成的信息仿真模擬工程具有可出圖性、優化性、模擬性、協調性以及可視化等眾多優點，并且能夠貫穿整個建筑工程的整個生命周期，這對提高建筑工程項目傳遞、理解項目信息的效率以及降低出錯概率，提高建筑項目質量、降低成本以及控制工期具有至關重要的作用。

1.2電氣設計中的BIM

BIM設計明顯區別于傳統二維設計，在建筑設計方案階段，BIM設計可直觀進行“多方案比較”。電氣設計中BIM，其主要內容主要包括以下幾個方面：①執行全面的設計分析，在進行電氣設計的過程中，不僅僅對電氣設計進行分析，同時還對建筑的整體結構可靠性以及建筑的其他性能（例如氣候、視線、人流、氣流、熱、光、聲、環保、節能、綠色等方面）進行綜合、全面的考慮；②多專業協同，通過利用BIM的信息共享功能，能夠有效的改善傳統設計流程，能夠進行多專業、多人在同一模型中進行設計，在進行設計的過程中能夠看見他人的設計內容，這樣便于設計人員進行交流，同時還能夠有效的避免出現設計重復和設計錯誤；④設計高完成度的電氣設計制圖，基于BIM技術的建筑工程電氣設計，能夠更加快捷的創建建筑電氣設計的三維制圖，同時采用參數化設計，能夠自動更新設計人員新添加的內容，進而自動生成圖紙所需要的電氣元件的明細表，便于電氣施工人員理解，為建筑工程的電氣施工帶來很大的便利。

2　工程概況

某數據中心位于某縣城以北，地塊總面積約66066.67m2，凈用地面積約60620m2（含征地內規劃道路面積）。項目分三期，本工程為一期項目，其范圍包括：A01辦公樓、A04辦公樓、A08宿舍樓、A10食堂。本文以A01辦公樓為例，介紹BIM技術的應用。A01辦公樓地上4層，地下1層，總建筑面積7518.6m2，層高4.2m，建筑高度18.6m。屬于多層建筑，建筑耐火等級地上二級，地下一級，主體結構使用年限為50年。設計采用Revit MEP建立BIM模型。

3　BIM在建筑電氣設計中的應用分析

3.1可視化、精細化設計

在BIM模型基礎上，設計電氣各系統及平面。圖1、圖2為辦公樓一層開敞辦公區域的照明平面圖及軸測圖。軸測圖可清晰顯示此區域無吊頂，依據建筑和結構模型，確定電氣照明設備的安裝方式為吊裝，安裝高度為距地2.7m，同時可根據建筑家具的位置調整照明設備的安裝位置，以保證照度均勻。

圖1　一層開敞辦公區域照明平面圖

圖2　一層開敞辦公區域軸測圖

軸測圖可清晰顯示此區域有吊頂，剖面圖中給出吊頂的高度為3.0m。依據建筑模型條件，確定電氣照明設備及消防設備的安裝方式為嵌入式，安裝面距地3.0m。建立電氣模型時，需要平剖面相結合，確定電氣族的安裝正確與否，同時可以查看消防設備與照明設備的安裝是否有沖突，放置距離是否符合規范等。這樣的設計避免了電氣各系統設計之間的碰撞問題。基于BIM技術的電氣設計的核心是管線綜合。將Revit MEP與Navis works聯合應用，實現三維模型管線綜合、碰撞檢測功能。首先Revit MEP導出三維模型的NWC模型，應用Navis works的附加功能整合為NWF文件。然后利用Navis works的“查找項目”功能，建立搜索條件并創建搜索集，并在“Clash Detective”中建立碰撞規則，在“Apperance Profiler”中對模型外觀進行配置。運行“Clash Detective”碰撞檢測。

管線碰撞檢測要點主要包括以下幾個方面：①與暖通專業管道、給排水管道的碰撞檢測，通過對暖通專業管道、給排水管道等進行檢測，能夠及時、準確的發現管道與那些部分發生了碰撞，當檢測出碰撞之后，各個專業應該進行溝通和交流，進行協同設計，采取避讓的原則，例如有壓管避讓無壓管、單管避讓排管、小管避讓大管等原則，對管線進行重新調整與設計，在滿足建筑工程電氣設計的相關要求的基礎上解決管線的碰撞問題；②與結構梁的碰撞檢測，由于結構梁的電氣支路都采用板內暗敷設的方式，導致管線與結構梁發生沖突，通過采用Autodesk Navis works軟件對結構梁進行碰撞檢測，能夠及時、準確的發現管線的沖突位置，然后進行調整。

3.2信息化、協同設計

BIM技術在電氣設計應用的另一核心為信息化、協同設計。傳統二維電氣設計通過紙質或者CAD文件提資，信息傳遞具有不可靠性。但是以Revit MEP為平臺的電氣設計，各專業無需互提資料，所有用電設備的信息（如設備編號、設備功率、用電點等）均通過鏈接文件直接提取信息。其他專業提出的信息（如閥門、電量）的修改，通過管理鏈接文件，可重新載入最新信息，做到實時更新，聯動修改，保證了最終模型信息的唯一性和準確性。BIM技術的電氣設計需要設計團隊的協同工作。信息模型的實時更新不是所有變動電氣專業都跟進，而是通過提資鏈接文件，適時、準確地反應到電氣模型中。

該建筑工程的電氣設計中采用了Revit2013軟件進行火災自動報警系統、防雷接地保護系統、動力系統以及照明系統的電氣平面，通過上一步驟創建的電氣族庫，能夠將相應的族按照相關的設計規范錄入到Revit2013軟件中，進行建筑工程電氣平面的設計工作。利用專業的軟件對CAD設計中的電氣設備進行布置，布置的方式包括陣列、靠墻設計等，因為Revit2013軟件不是專業的電氣繪圖軟件，在進行電氣設備布置的過程中可能存在許多缺陷，為了能夠更加精確的進行電氣設備定位，在Revit2013軟件繪圖布置完成之后，還應該由專業的電氣施工人員進行手動調整，然后再進行電氣線路的連接。該建筑工程的電氣設計中采用的電纜橋架、穿線管、導線都是參數化的，因此在Revit2013軟件中電纜橋架、穿線管、導線等應該根據相應的族庫分別進行繪制，其中導線屬于邏輯系統族，在創建的三維制圖中是不可見的，通常采用電纜橋架和線管的物理連接方式表示導線及其行走的方式。因此，在繪制電氣平面設計圖時，應該對電纜橋架的各種連接架，例如垂直下彎通、水平四通、水平彎通等的尺寸以及連接方式進行熟悉，否則在繪制電氣平面的過程中不能夠有效的降相關的電纜橋架族連接起來。同時，在電氣平面設計時，還應該明確的標出燈具型號、導線數量、回路標號等，制成相應的標記族，這樣在進行設計以及施工的過程中，能夠更加清楚的辨識，如果出現問題也能夠即使的進行修改。當完成了電氣平面設計之后，為了保證建筑工程的電氣設計的質量，還應該利用BIM技術進行管線碰撞檢測。

3.3電氣明細表及BIM出圖

利用BIM模型強大的信息化特點，設計者可根據需求創建各種類型明細表，反應電氣族的各種參數和屬性（如電纜橋架明細表、電氣設備明細表、電氣裝置明細表、照明設備明細表、火警設備明細表等各種明細表）。如表1所示，電纜橋架明細表列出了族與類型、注釋、尺寸及總長度等各種統計信息，為工程造價、工程管理及生產奠定基礎。基于BIM模型的電氣圖紙，通過設置完善的視圖樣板，其中主要包括視圖比例、模型詳細程度、可見性/圖形替換、視圖范圍及方向、基線方向、規程等設置，創建電氣圖紙，并對項目信息及項目參數進行設置，實現一鍵批量式出圖，導出PDF或者CAD圖紙。

表1　電纜橋架明細表

4　結束語

總而言之，通過將BIM應用在建筑工程的電氣設計中，充分的利用BIM技術在協同設計、參數化設計、可視化設計、三維設計等方面的優勢，能夠有效的提高建筑工程電氣設計的質量。并且，隨著BIM技術的不斷完善，其在建筑工程以及其他領域的電氣設計中的應用會越來越廣泛。

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TU85

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1673-0038（2015）06-0014-02

2015-1-23