BIM技術在建筑電氣設計中的應用實踐研究

魏華

摘要：在近年來隨著我國工業化進程的不斷加快，人們對電氣設計的要求越來越高，以往的設計和制造業獲得深入性的發展，在此背景下需要融入先進的BIM技術來完善當前電氣設計，不僅要貼合于日常的使用要求，還要使整體設計方案的科學性得到充分的保障，凸顯現代化的電氣設計模式，提高了整體的設計效果。本文論述了建筑電氣設計中BIM技術結合實際的具體應用與展望。

關鍵詞：BIM技術;建筑電氣;電氣設計;設計應用

一、BIM技術的概述

（一）內涵

為了使BIM技術能夠在建筑電氣設計中發揮其應有的價值以及效果，在實施工作中需要掌握BIM技術的特點以及主要的工作內涵，以此來為后續工作指明正確的方向。BIM的全稱為建筑信息模型，具有可視化、協同性、模擬性、優化性、可出圖性等特點，BIM將完整的、同建筑工程實際情況相符的建筑工程信息通過數字化的技術建立在建筑工程的三維模型中。這個三維模型將建筑工程設計中各個專業的工程信息集成在三維模型中，在建筑工程項目的不同階段，建設、設計、施工、監理等相關單位可以通過BIM共享和交換信息。BIM不僅僅可以在工程設計中應用，還可以在建設工程項目的全生命周期中為項目的所有參與者提供完整、可靠、與實際情況一致的信息依據。在實際設計時通過這一技術應用可以使整個設計方案變得更加立體和可視化，精準性的呈現設計方案的各方各面，幫助設計人員深入、直觀的了解主要的設計問題，發現在以往平面電氣設計中所不容易發現的問題，并減少在設計中的誤差。還能有效的解決圖紙不協調問題，從而使整個電氣設計效果能夠得到全面的增強。

（二）優勢

首先為協同性的優勢，在電氣設計中所包含的工作內容具有復雜性的特征，涉及到大量的數據，為了提高電氣設計整體效率，還需要相關人員進行通力合作使整體設計方案能夠具備較強的協同性，解決在以往設計中所存在的問題。在具體設計期間不同部門的實際工作進度存在較大的差異性，相關設計人員需要根據實際的設計要求以及所存在的差距，溝通在實際設計中的一些問題。但是在以往工作環境中，由于各個專業信息交流并不是那么的通暢，在信息溝通方面存在著較多的滯后性，會出現建筑、結構、給排水、電氣、暖通專業之間的碰撞問題。例如電氣專業在進行橋架布置時，由于電氣專業沒有考慮橋架同一路徑的暖通風管、給排水管道、結構梁布置等因素，可能布置橋架處正好有暖通風管或結構梁在此處阻礙橋架的施工或影響管道下凈空的高度，類似這種專業碰撞問題的協調解決就只能依靠設計人員的經驗或者發現施工無法進行之后再協調解決。BIM的協同性特點就可以很好的幫助設計人員去發現并解決這類問題，通過數據建模將不同人員的想法共同的展現出來之后，在模型中加快信息溝通的速度，及時的發現在實際設計中所存在的問題，之后再配合人員之間的溝通以及交流，共同的完善實際的設計方案。通過調整和展示使電氣設計效果能夠滿足具體的施工要求，充分的彰顯信息模型在協同設計方面的運用優勢。

其次為模擬性的優勢，在以往電氣設計中，主要是通過平面繪圖的方式展現出整體的設計方案，然而在設計中由于建筑規模較大，電氣設計很難兼顧不同影響因素，例如地下車庫照明，傳統電氣設計中局部照明燈具布置可能被橋架、風管等遮擋，造成局部照明效果達不到設計原本想要的效果。BIM的模擬性就可以幫助處理這種問題，通過三維模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫，在工程設計時，還可以借助BIM的模擬性的優勢對需要模擬或想要看到效果鑒于傳統設計的局限性而不能看到效果的一些東西進行模擬，如光照模擬等，更加立體化的展示相對應的設計思路。這樣一來可以快速的發現電氣設計中所存在的問題，提出更加科學而完善的調整方案，減少不合理問題的設計。逐漸的優化當前的電氣設計，更加貼合于日常的使用要求以及標準。

最后為可視化的優勢，BIM可視化的特點，對于建筑電氣設計來說，作用非常大，它將建筑電氣設計人員需要通過二維CAD平面去想象的三維空間以實體三維模型的形式展示給設計人員，可以使設計中看到的效果和施工完成后展現的效果相差很小，在BIM技術應用的過程中，能夠增強設計方案的可視性，借助相對應的建模技術，能夠將空間具有的設計關系和因素進行相互的連接，之后，再配合著模型本身的信息共享功能，將不同信息進行廣泛的連接，這樣一來通過全面的溝通和交流快速的解決在實際設計時所存在的問題，減少由于信息交流不到位或者是可視化不強而導致設計工作的偏差。例如在實際設計時可將模型共享給現場安裝人員，并通過和安裝人員之間的溝通和交流，共同的完善當前設計方案。既可以降低后續施工過程中的整改問題發生幾率，還有助于提高整體設計的精準性，滿足后續的設計要求以及標準。

二、BIM技術在建筑電氣設計中的應用

1.族庫的建立

首先要建立族庫，族是BIM軟件中最基本的組成單元，是項目設計的基礎，目前BIM軟件中系統自身已建立的電氣族庫，一是族庫內的電氣族的內容和樣式偏少，二是族庫內電氣族跟國家建筑電氣制圖的標準有差別，不能滿足建筑電氣設計的需要。在開始一個工程的建筑電氣設計之前，需要根據此工程的需要制作適合此工程建筑電氣設計的族文件。電氣的各種橋架、線纜、配電設備、弱電設備等都屬于不同類的族，在建立電氣族文件時首先要在二維視圖上滿足國家建筑電氣制圖的相關標準，還要再三維視圖上滿足相應電氣設備的實際效果，且還應將設備的各種實際的屬性參數（如尺寸、規格型號參數等等）編輯到電氣族文件內。由于電氣專業的管線、設備類型眾多，數量龐大，每個電氣設備的規格型號參數也直接影響電氣系統建立，計算和效果的模擬（如燈光照度模擬），因此在進行族文件建立時對于不同線路和設備等要建立與之對應的數據項目，保證各項數據能夠在平面圖中完整的呈現出來，并且還需要符合實際尺寸和運行參數的要求，在實際設計時還需要更多的關注族庫數據的類型以及數據本身的復雜性，如電氣橋架有多種類別，10KV強電橋架、供電局專用強電橋架、消防強電橋架、火災報警橋架、弱電橋架等應分別建立族庫數據，避免對后續電氣設計造成一定影響。

2.模型的建立與設計

在完成以上操作之后，需要建立相對應的電氣系統模型，這也是融入在BIM技術的關鍵所在。在實際建模期間，首先要了解建模的步驟和工程設計的具體要求，建立電氣專業樣板文件，并引用建筑模型，建立電氣專業中心文件，再將中心文件共享到內部數據中心，之后在個人電腦上新建個人電氣模型，設計人員在個人電氣模型上繪制圖紙，并實時共享到內部數據中心的中心文件中。接下來便可以在已經建立的電氣模型中進行電氣布點、管線布置、管線連接、設備及管線標注等電氣設計工作。

3.管線碰撞檢查和調整

碰撞檢查是指在設計中檢查各不同專業（結構、暖通、消防、給排水、電氣橋架等）在空間上的碰撞沖突，利用revit軟件自帶的碰撞檢測功能，根據各專業管線發生沖突時，有壓管讓無壓管，小管線讓大管線，施工容易的避讓施工難度大的，再考慮管材厚度、管道坡度、較小間距以及安裝操作與檢修空間，結合實際綜合布置避讓原則，完成結構與設備管線圖紙之間的碰撞檢查，也可以采用專門的BIM模型綜合碰撞檢查軟件來進行，在管線碰撞檢查中對經常發生管線碰撞的問題進行科學的解決，之后再分析產生問題的原因，再采取更加科學的優化措施來進行科學的排布，逐漸的解決以往設計中的問題。

三、BIM技術在建筑電氣設計中的展望

BIM技術，他不僅僅是設計軟件的改變，也是對傳統設計方式、設計思路的一種變革，目前階段BIM設計軟件仍有不足，如缺少統一的標準電氣族文件庫，可利用的電氣族文件較少，在開始一個工程的建筑電氣設計之前，需要根據此工程的需要制作大量適合此工程建筑電氣設計的族文件，耗費了大量的時間和人力，以及設計人員掌握BIM技術的熟練程度以及國內的BIM標準尚需完善等原因，所以還沒有做到完全意義上的BIM正向設計，但從BIM技術在已建或待建工程的應用情況來看，BIM技術的應用目前已取得了明顯的效果，相信通過不斷的學習與創新，BIM技術的應用將會提高建筑電氣設計行業的設計水平和設計效率。

結束語：

在以往建筑電氣設計中，由于包含的內容具有復雜性的特征，為了避免各個系統出現相互干擾的問題，在實際工作中需要融入先進的BIM技術做好各個環節的科學設置，創新以往電氣設計中的舊模式，具備現代化的特點，抓住BIM技術本身的運用功能，落實精細化的設計原則，協調不同的設計組成部分，遵循整體性和一致性的設計原則，提高整體設計的效果。

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