建筑電氣設計中BIM技術的應用研究

謝培培（上海都市建筑設計有限公司山東分公司，山東 濟南 250000）

?

建筑電氣設計中BIM技術的應用研究

謝培培（上海都市建筑設計有限公司山東分公司，山東 濟南 250000）

近年來，我國經濟建設水平不斷提升，在推動了建筑行業發展的同時，也對建筑電氣設計提出了更高的標準和要求。現階段，傳統的建筑電氣設計模式已經越來越難滿足建筑工程的質量標準。BIM技術的興起與發展為我國的建筑電氣設計提供了更多的可能性。本文針對BIM技術概念，簡要分析了BIN技術的優勢及應用方面，并結合實例探討了BIM技術在建筑電氣設計中的具體應用。

建筑電氣設計；BIM技術；應用

BIM技術具備精細化、可視化等諸多優勢，在結構復雜的現代建筑設計中應用該項技術，不僅能夠使設計方案得到優化，并且使設計方案的合理性與可操作性得到大幅提升。深入分析探討BIM技術在我國建筑電氣設計中的合理應用，對于我國現代化建筑行業的發展具有重要的現實意義。

1　BIM技術概念及優勢

1.1概念

建筑模型的創建基于建筑工程各項目所有數據，并利用計算機數字仿真技術，將建筑物全部信息還原的技術被稱之為BIM技術。非幾何信息（如施工成本、施工進度等）和三維幾何是仿真模擬技術的主要組成部分。在建筑工程的模型構建中運用BIM技術，建筑工程的全過程能夠被有效兼顧，工程各個單位的之間關系能夠得到合理協調組織。BIM技術對于建筑工程項目質量、工程項目信息傳遞以及成本控制等方面都具有十分積極的作用。

1.2應用優勢1.2.1協同性

BIM模型是基于建筑各專業協調下創建的模型，BIM技術的應用不僅能夠實現獨立設計，還可以實現多專業設計。同時BIM技術能夠主動配合更新專業知識，使傳遞設計信息的準確性與實效性得到最大限度的保證。

1.2.2可視化

BIM技術為設計人員提供了可視化處理的基礎與條件，在設計過程中設計人員對建筑空間情況的認識更加直觀化、形象化。設計方案的可視化使設計人員能夠在設計過程中對方案進行及時有效調整及改進，從而使電氣設備及線路的規劃布設更加地科學合理，使現有空間資源得到充分的利用，建筑電氣設計目標的完成更加高效。

1.2.3關聯性

BIM技術的關聯性優勢主要體現在，變化后的專業信息可通過修改共同模型基礎上的相應數據，使修改的關聯性得到提高的同時，也避免了發生變化的設計信息量可能引起的各種問題。例如，設計人員需調整設計方案中某一樓層的橋架位置，此時設計人員只需要對參數信息進行調整，相應的BIM模型也就被調整，設計的合理性得到大幅地提升。

2　建筑電氣設計中BIM技術的應用方面分析

2.1配電設計

在配電設計中，排水專業和暖通專業動力條件的搜集可通過BIM技術的協同功能實現，動力回路系統的運行狀況可應用BIM技術中的檢查功能進行測試檢驗。BIM技術在配電設計中應用，使配電系統會隨動力條件的改變而自行調整，這就避免了傳統二維設計模式中容易將動力條件弄錯或疏漏的情況發生。配電系統的生成過程中，其負荷可通過軟件自動進行三相平衡調整，使供電的質量大大提高。

2.2照明設計

照明設計利用BIM技術，可以使每個功能房間的照度標準值能夠被設計人員按照規范進行事先設定，燈具的布置是否滿足相關的標準要求可進行實時查看。在提升設計速度的同時，保證了設計的質量。

2.3消防設計

消防設計中利用BIM技術的檢查功能，可對火災探測器是否滿足相關保護標準要求進行實時查看，同時通過對消防聯動條件（排水專業、電氣專業、暖通專業）的搜集，使消防設計的安全性、可靠性、合理性得到進一步地提升。

2.4三維碰撞檢查

利用BIM技術可實現三維碰撞檢查，在三維模型下可對電氣專業的弱電橋架和強電橋架進行分析，并以此為依據調整碰撞點，能夠最大限度保證設計方案的可操行性。

3　BIM技術在實際電氣設計項目中的具體應用分析

某市擬建一辦公樓項目，該項目電氣系統結構較為復雜，配套設備齊全。本文以該工程為例對BIM技術在電氣設計中的管線綜合、設計技巧以及協同方式三個方面展開具體的分析。

3.1協同方式

工作集協同方式是本工程BIM設計階段所采用的主要協同方式。BIM服務器內被放置中心模型，實現在既定時間內使用工作集。當某工作集的所有者轉變為某一用戶時，該工作集的查看或新圖元的添加可以由其他工作組人員完成。該工作集的圖元若需要修改時，圖元需向該工作集的所有者進行借用，這樣一來項目中可能產生的設計沖突被有效限制和避免。同時，最新的模型情況的查看，每個用戶都可以通過工作集協同方式進行。創建工作集，各專業之間的協調必須被充分考慮，其分配需依據專業和各專業系統的情況。本工程的工作集協同如圖1所示。

3.2設計技巧

本工程主要電氣系統包括了視頻安防監控系統、綜合布線系統、照明系統、配電系統以及火災報警聯動系統。功能房間照度值的估算、配電盤負荷的平衡、系統回路的檢查等都可利用Autodesk Revit軟件完成，計算所需數據可直接從BIM模型中分析提取，幫助完成電氣設計。

線路檢查主要被用于設備連接件的邏輯連接檢查，當為連接的設備出現在項目文件中時，警告窗口會彈出，未被指定的設備情況也可通過系統瀏覽器進行查看。所有建立的電氣系統都被包括在系統瀏覽器中，對系統瀏覽器中的配電回路進行點擊操作，該回路的相關電氣參數可通過電路屬性進行查看。如導線的長度、尺寸、電壓降、實際負荷等等。

配電盤明細表通過BIM軟件根據線路中的配電盤進行創建，自動平衡負荷的功能也由BIM軟件提供，并且每一個相線中的線路負荷按照自下往上的原則使其盡量呈現出相等狀態。配電盤的明細表可由設計人員自行定義并選擇使用于設計項目。頁腳、頁眉、負荷總匯及線路表是配電盤明細表的主要組成部分。配電盤信息如圖1所示。

圖1　配電盤

以符合照度標準為基礎，采用明細表分析的方式，利用照明計算軟件，將燈具的布設與選型在同一時間內完成，計算所需參數可根據實際情況由設計人員自行定義，檢驗計算結果是否滿足相關規范要求，依據照度標準對設計進行調整。所需照明級別的照度差值可利用BIM軟件估算平均照度得出。

設計模型中的信息可以被設計人員準確地進行捕捉，使明細表視圖、剖面圖、平面圖以及立面圖自動準確生成。同一數據庫下的基于模型中的所有視圖可以隨時進行同步操作。在該數據庫中，變更任意視圖可同時將所有視圖進行更新。協調工作由模型中的設計變更引擎進行自動管理，如圖2～3所示。

3.3管線綜合碰撞檢測

本工程的碰撞檢測機及可視化采用Navisworks軟件操作。首先對圖樣進行整合，模型的漫游可視化通過環視、動態觀測、平移等方式進行分析。碰撞情況在漫游過程中進行查看，針對碰撞情況幫助設計人員進行修改調整，漫游過程中將視點保存在適合位置，方便后期進行查看。該軟件提供的動畫功能可以將保存的視點導出成視頻文件以方便設計人員的查看。按照“大管讓小管，有壓讓無壓”等原則，調整各個系統的設備管道，同時保證檢修空間的預留。經過一輪碰撞檢測后，修改后的模型基本符合相關標準要求，并以此為基礎得出“零碰撞”模型。

圖2　配電室平面圖

圖3　配電室剖面圖

4　結束語

我國在加大對BIM技術在建筑電氣設計領域的普及與推廣力度的同時，還需與時俱進，順應科技時代發展的潮流。在學習和應用BIM技術的過程中，不斷總結經驗，加大研發投入，不斷改進和創新這項技術。這樣才能夠真正地促進我國建筑行業地健康發展，進一步提升我國的經濟建設水平。

［1］李卓涵.BIM技術在建筑電氣設計中的應用研究［J］.城市建設理論研究：電子版，2015（29）.

［2］林坤河，關宏德.BIM在建筑電氣設計中的應用情況及探討［J］.福建建設科技，2012（5）：76～77.

［3］孔 嵩.BIM技術在建筑電氣設計中的應用和展望［J］.現代建筑電氣，2013，4（9）：1～4.

［4］于紅亮，王 楠.BIM技術在建筑電氣設計中的應用研究［J］.電氣應用，2015（14）：30～35.

［5］熊遠寶.BIM技術在建筑電氣設計中的應用［J］.建筑工程技術與設計，2016（3）.

［6］李 驥.BIM技術在工業建筑電氣設計中的應用［J］.建筑電氣，2015 （9）：55～58.

謝培培（1981-），男，工程師，本科，主要從事建筑電氣設計工作。

TU85

A

2095-2066（2016）17-0142-02

2016-5-20