建筑電氣設計中BIM技術的應用現狀及發展趨勢展望

李志

摘要：BIM技術即建筑信息模型，自21世紀初被引入工程建設領域后，開始得到迅速推廣，并在工程建設的各環節中發揮著重要作用。在建筑電氣設計方面，BIM技術也得到應用，但其應用仍處于初級階段。對此，本文對建筑電氣設計中BIM技術的應用現狀加以梳理，然后據此對其未來發現趨勢做出展望，以為建筑電氣設計發展提供指引。

關鍵詞：建筑電氣設計; BIM技術; 工程建設; 建筑信息模型;

現代建筑對電氣專業的要求不斷升高，建筑電氣設計質量在很大程度上影響著建筑正常使用。但傳統的設計模式與方法已經無法滿足要求，需要積極引入先進技術。BIM作為建筑領域最主流的輔助技術之一，在建筑電氣專業也具有良好應用前景。

1 BIM技術與建筑電氣設計

BIM技術是一種通過整合建筑工程各種信息而建立起建筑信息模型，然后在該虛擬建筑工程三維模型的基礎上運用數字化技術為該模型構建出一個完整的、與現實情況相一致的工程信息數據庫。該數據庫囊括了工程建設設計、施工以及運行全過程的數據信息，實現了對建筑工程信息的高度集成化。在設計方面，BIM建筑信息模型可以視為一種表達設計人員構思成果的方式，其將以往由圖紙表達的設計以一種三維模型方式呈現出來，在信息量上也較以往設計方式有了質的提升。目前，BIM技術在建筑電氣設計方面集中于括管綜排布、協同設計、室內照明模擬等方面，尤其在管綜排布方面，BIM彌補了傳統設計上空間關系表達的真空。不僅如此，BIM技術使建筑電氣設計實現了“三維+信息+n”的轉變，使建筑電氣設計更加具象、明確、直觀，也為建筑電氣建設施工中的協同配合提供了更有效的參考依據，有助于設計師成果的轉化。可以說，BIM技術給建筑電氣設計領域帶來了一場深刻變革。

2 建筑電氣設計中BIM技術的應用現狀

2.1 建筑電氣設計中BIM應用的現行基礎

建筑電氣設計中應用BIM技術的現行基礎主要有應用標準以及應用軟件。

在應用標準方面，目前建筑電氣設計應用BIM技術主要也是參照《中國BIM標準體系CBIMS框架》以及一些地方標準。而各個設計單位也針對其應用制定了一些導則，如《BIAD-BIM項目實施導則》、《BIAD-BIM項目應用指南》等。在國際范圍內，BIM技術應用中可參照標準主要有國標準NBIMS以及英國的AEC（UK）BIM標準。

在應用軟件上，建筑電氣設計中所用的BIM軟件主要是Autodesk公司研發的Revit系列軟件。在實際設計中，許多設計人員一般會同時使用Revit與CAD兩個軟件。此外，Autodesk公司研發的Naviswork三維模型瀏覽軟件也會用于建筑電氣設計中，其主要作用是實施碰撞檢測、三維漫游以及制作三維動畫。而在這些軟件中，Revit軟件通常被用作整合平臺來開展協同設計。

2.2 BIM技術在建筑電氣設計中的具體應用

BIM建筑信息模型相較于傳統設計技術具有諸多優勢，如可視性、協調性以及模擬性。而現階段BIM技術在建筑電氣設計中的應用也主要集中在這三方面。

首先，在可視化應用方面，建筑電氣設計主要運用BIM技術來實現設計信息與意圖的可視化表達。在傳統設計技術下，其設計信息都是以“二維+說明”的形式呈現，建筑電氣建設各環節之間的人信息交流也都是以這種設計方案展開，容易引起理解上的差異，為工程建設造成諸多困難。

其次，BIM技術協調性的應用主要體現在對建筑工程各專業進行協調方面。這方面應用主要是由于電氣工程本身十分復雜，牽涉分項內容眾多。同時，電氣設計還是一個容易受各種前置條件約束的后端專業，所以在設計時必須對建筑工程各專業構件之間的空間關系有一個全面把握。在這一方面，BIM技術通過三維建模的構建可以將一個空間內的所有構件信息呈現出來，為建筑電氣設計關聯各專業，找出各專業間難以協調的問題并提升設計質量有積極作用。

最后，模擬性應用是BIM技術在建筑電氣設計中的一個創新性應用。這同樣依托于BIM技術模型構建特性。在具體電氣設計中，設計人員可以利用BIM技術展開各種場景模擬，如對各種燈具進行光照模擬等，為電氣設計中各種設備、元器件、線路等的選擇與優化提供更為直觀的參考，從而使電氣設計最終達到所見即所得。

2.3 BIM技術應用于建筑電氣設計中的難點

雖然BIM技術在建筑電氣設計中已經得到應用并有了一定實踐經驗，但從整個國內大環境看，其應用還是存在一些難點。

首先，國內市場環境對BIM技術應用造成阻礙。盡管BIM技術擁有眾多優點，但在國內建筑市場中由于其自身缺乏足夠的實踐檢驗，因此國內業主方對其的應用仍較少。有關信息建模所需要的許多前置條件缺少研究投入，業主也不愿為此投入過多精力與資金。目前，BIM技術在“可建性分析”、“凈高分析”等方面還可以存活，但對于建筑電氣設計這種系統設計要求較高領域，則只在“管綜碰撞”的橋架排布中具有應用價值。

其次，行業內部對BIM技術應用的限制。這主要是因為建筑行業本身具有較高容錯性，所以設計人員并不喜歡應用BIM技術來增加自身工作量。同時盡管BIM技術構建的模型作用更大，信息更全面，但也意味這設計人員有可能須有承擔更多責任。因此行業內部缺乏應用BIM技術的動力。此外，業主方也不希望BIM技術來給自身增加更多約束，這就進一步阻礙了BIM技術在電氣設計中應用的發展。

3電氣繪圖BIM應用

3.1 設備布置

利用Revit對包含配電箱和照明燈具等在內的設備進行繪圖以后，能直觀且準確的對平面及剖面圖進行查看，也可根據實際的要求進行修改，以此滿足設計要求。

3.2 線路繪制

完成對設備的布置以后，及時開始線路規劃與繪制。在Revit當中，不同組合庫對應不同可選族。以繪制過程中安裝高度為依據，能在模型當中十分直觀的掌握不同專業設計之間存在的相互聯系，同時也能根據視圖對管線是否可見做清晰的了解。

3.3 照明計算

電氣設計過程中，要做好照明計算與設計，但Revit沒有這方面的功能。此時，可利用BIM完成計算與設計。

3.4 系統生成

無論所用設計軟件屬于二維或三維，在系統圖的自動生成過程中都存在一些問題，無法完全代替設計人員進行系統圖設計。基于當前的實際使用環境，系統圖可繼續使用二維制圖方式，現有的三維軟件在這一方面沒有顯著的優勢。

4 建筑電氣設計中BIM技術應用的未來發展

BIM技術應用于建筑電氣設計中給電氣專業工作流程帶來變化，如設計工作量前移增加了方案選擇與優化等工作，管線綜合設計中增加了碰撞檢查工作內容，信息建模增加了信息庫建設環節等。這些變化總體上而言都是有助于促進建筑電氣設計朝著積極方向發展的。因此，隨著國內社會對建筑電氣工程要求的不斷提升，BIM電氣設計將是未來主要的解決路徑。雖然其研發與實踐投入較大，但未來仍會成為設計單位與業主方研究的重點。所以現階段國家必須對BIM技術發展給予政策支持，以加快其應用的普及進程。

5 結束語

BIM技術為工程建設發展注入了新的發展活力，在電氣設計方面，BIM技術的優勢十分明顯，雖然其在實際電氣設計應用中還存在一些阻礙，但這只是暫時的。從國內建筑行業的整體發展情況看，BIM技術在電氣設計中的廣泛應用是必然趨勢。因此，相關領域必須認準趨勢，積極投身到BIM技術的研究與實踐中，如此方能不斷提高我國BIM技術整體運用水平。

參考文獻

[1]黃慶剛.建筑電氣信息模型軟件的設計與實現[D].大連：大連理工大學，2015.