基于BIM技術的建筑電氣設計

李興葆

【摘? 要】通過具體的項目實例，論文闡述了BIM技術在建筑工程項目電氣設計中應用的設計思路與工作步驟，對BIM技術在建筑電氣設計中的應用加以分析，指出當前存在的問題，并對未來BIM技術的進一步應用進行了展望。

【Abstract】Through specific project examples， this paper expounds the design ideas and working steps of the application of BIM technology in the electrical design of building engineering projects， analyzes the application of BIM technology in building electrical design， points out the current existing problems， and prospects the further application of BIM technology in the future.

【關鍵詞】BIM技術;建筑電氣設計;碰撞檢查

【Keywords】BIM technology; building electrical design; collision detection

【中圖分類號】TU17;TU85? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）09-0192-02

1 引言

建筑業作為我國國民經濟的支柱產業，對我國經濟起著舉足輕重的作用。近年來，受到內外部環境的影響，建筑業也在發生翻天覆地的變化。建筑業在經歷了高速發展階段后，正在逐步向著高質量發展階段過渡。BIM技術的應用，將更加有力地推動建筑業的更新與變革，為建筑業的健康發展提供技術支持與服務保障。

2 項目概況

項目位于北京市大興區，主要為科技創新企業提供高品質辦公用房。總用地面積為27061.86m2，總建筑面積為125509.39m2，地上為6棟主體樓，1#、2#、4#、6#樓為一類高層商業辦公樓，地上十一層，建筑高度為48.25m;3#、5#樓為多層獨棟辦公樓，地上三層，建筑高度為19.95m。地下共三層，地下一層為設備用房及多功能會議用房，地下二、三層為汽車庫。

3 基于BIM技術的電氣設計工作流程

3.1 電氣族的制作

由于Revit軟件自帶的電氣族庫樣式較少，且自帶族庫是根據美國標準制作的，部分族文件不能滿足國內的電氣制圖標準要求，因此，設計前，電氣族庫文件的建立工作是必不可少的[1]。為便于BIM模型的數據傳遞，發揮BIM技術的優勢，在族庫文件建立時除了考慮滿足設計制圖標準外，還需要滿足施工以及后期運營管理的需要。電氣專業的族，類型和數量較多，族的屬性參數設置對于后續的計算以及三維漫游、渲染等都有一定影響，因此，電氣族的制作在電氣BIM設計中是比較重要的一個環節。

3.2 電氣專業模型的建立

3.2.1 中心文件的建立

本工程選用不同專業分別建立各自中心文件的方式[2]。首先建立電氣專業的中心文件，操作方法是鏈接建筑專業的模型文件，建立電氣中心文件，創建好之后放置在有專業權限的公共服務器上。

3.2.2 本地文件的建立

電氣專業的每名設計人員需要在本地計算機上創建自己的本地繪圖文件。設計人員在本地文件上進行權限內的設計繪圖操作，并通過實時同步中心文件將本地文件上的所有新內容同步到中心文件當中，同時，將中心文件上其他設計人員的最新內容同步到本地文件中，這樣就實現了實時共享與協同設計。

3.2.3 電氣模型的設計

電氣模型設計思路與原二維設計時的總體思路類似，首先布放設備，然后連接管線，最后進行標注完成設計。BIM設計與傳統二維設計的不同在于增加了三維視圖模式，在繪制二維圖紙的同時，可以隨時切換到三維視圖進行觀察，或者制圖時同時打開二維和三維視圖，這樣在繪制二維圖紙時在三維窗口可以看到設備實際位置與樣式，這是對傳統繪圖形式的一大改進，如圖1所示。

以下是Revit在繪圖過程中與原二維繪圖方式的主要差別：

①點位布置：在通過Revit進行點位布置過程中，一般也是按照樓層來劃分，在各層平面圖中布置電氣點位。不同的是，電氣設備在平面布置時，除了在平面中要確定位置外，設備的標高也需要被準確定位，這對于三維模型來說是非常重要的，它決定了設備在空間中的最終位置。

②管線連接：在通過Revit進行電氣管線繪制時，電氣管線有兩種形式，一種是電纜橋架和電線管，一種是電氣導線。電纜橋架和電線管是與電氣設備一樣的具有真實的形態與尺寸參數，能夠在二維平面和三維模型中顯示，便于后期專業間的管線綜合以及細部的管線檢查;而導線則只有線纜的各種參數，能夠在二維平面中顯示卻無法在三維模型中顯示。采用導線連接的電氣設備，可以后期通過Revit的系統統計功能，自動生成配電盤明細表，便于電氣系統的繪制。

③剖面繪圖：由于在進行電氣平面繪制時，電氣橋架和電氣設備都已經明確了標高位置，通過Revit軟件強大的三維操作模式，可以方便提取任何位置的剖面，這為剖面圖的繪制提供了非常大的便利。

④電氣系統：在建筑電氣的施工圖設計過程中，強弱電干線系統圖、配電箱系統圖的繪制方法本身并不統一，而這種帶有邏輯關系的示意圖的表示方法，在通過Revit軟件進行繪制的過程中并不具優勢。但是通過參數化設計建模后，每個配電箱可以導出配電盤明細表，此明細表對于系統圖的繪制會有一定的幫助。

3.3 碰撞檢查

對于電氣管線與土建結構、電氣管線與其他機電管線以及電氣管線自身系統之間的碰撞情況可以進行全面的碰撞檢查。本工程中碰撞檢查采用的軟件是Autodesk公司的Navisworks軟件。通過電氣專業與其他專業之間的碰撞檢測，可以及時發現問題并進行整改，從而提高建筑電氣整體施工質量。

3.4 出圖和發布

Revit軟件提供圖紙的多種發布方式，包括圖紙打印、導出DWG、DWF以及JPG格式文件等。模型完成后，即可創建所需圖紙，并自動生成項目的圖紙目錄、設備明細表。

4 BIM技術在建筑電氣設計中應用的問題

目前，國內很多設計公司對于BIM技術的認識程度在逐步提高，但對于BIM技術的應用卻遠沒有達到BIM技術本身所具有的價值。很多設計公司都是先進行二維圖紙的設計，然后通過Revit建模來檢查設計中的“錯漏碰缺”等問題，利用BIM軟件對二維圖紙進行優化，減少后期施工中的設計變更，并沒有真正采用BIM軟件達到“正向設計”。對于國內大部分地區來說，施工圖審查還需要提交二維圖紙，這也在一定程度上阻礙了BIM三維設計工作的開展。同時，我國BIM技術人才相對缺乏，特別是既懂得BIM技術，又掌握其在工程項目全流程管理中應用的人才。

雖然BIM在我國目前的建筑電氣設計領域應用還存在著一些問題，但建筑設計企業數字化轉型趨勢已經不可逆轉，隨著國家出臺的相關政策以及BIM軟件的逐步優化普及，相信問題都會逐一解決。

5 結論和展望

BIM技術為建筑電氣設計帶來了設計方式的變革，也對傳統的設計理念帶來了極大的挑戰。BIM技術通過多專業協同設計，增加了設計內容的信息量，有利于工程項目整體設計質量的提升[3]。隨著國內BIM標準的不斷完善，BIM設計軟件以及二次開發軟件的水平不斷提升，BIM技術在建筑設計領域中的實際應用范圍將越來越廣泛，在國家以及地方政府的大力推動下，BIM技術必將成為每一名設計人員必備的專業技能，為我國的建筑設計行業帶來劃時代的變革。

【參考文獻】

【1】魏立明，董天昊，劉言.基于BIM技術的建筑電氣設備族庫擴展研究[J].北方建筑，2020（2）：71-73.

【2】李雪欣.研究建筑電氣工程中BIM技術的應用[J].建材與裝飾，2020（8）：35-36.

【3】譚杰林.建筑電氣設計中BIM技術的應用研究[J].住宅與房地產，2019，531（09）：78.