BIM技術在建筑電氣設計中的應用

［摘 要］近年來，隨著科學技術的不斷發展，建筑行業中的科技含量不斷提升。BIM 技術的研發與應用，不僅改變了工程建設管理方式，也推動了建筑電氣設計的優化與創新，在一定程度上保障了建筑電氣安全。文章分析了BIM 技術在建筑電氣設計中的應用優勢，研究了BIM 技術在建筑電氣設計中的具體應用，以期通過BIM 技術推動建筑行業的可持續發展。

［關鍵詞］BIM 技術；建筑工程；電氣設計；技術應用

［中圖分類號］TU17 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）04–0112–03

1 BIM技術在建筑電氣設計中的應用優勢

1.1 模擬性優勢

在建筑電氣設計過程中，通過采用BIM（建筑信息模型）技術開展模擬化的設計工作，能夠針對項目特點及建設要求，預測可能存在的問題，規避設計中的錯誤，減少工程建設中存在的質量風險。具體而言，通過在建筑電氣設計中采用三維立體模型，對電氣系統中的設備安裝及管線布置進行系統化模擬，可以及時發現建筑電氣設備與管線之間的布設問題。通過對相關數據的分析，完成設計方案的優化工作，有助于提高電氣系統的可靠性與穩定性。另外，通過采用BIM 技術對建筑電氣系統進行模擬設計，可以更好地控制施工質量，防范安全隱患，并降低設計失誤帶來的成本增加問題。例如，部分建筑電氣設備在安裝過程中存在較大的技術難題，可以通過模擬設計，調整設備的安裝工藝和施工方法，有助于保證施工質量，使施工過程更加安全和高效。

1.2 關聯性優勢

通過采用BIM 技術，可以將建筑結構設計與電氣系統設計緊密關聯起來，實現建筑結構與電氣系統的協同優化。例如，電氣管線設計存在建筑結構與管線安裝的沖突問題，可以借助可視化的三維立體模型，重點分析容易發生沖突的結構部位，從而減少設計失誤及重復設計，推動建筑電氣設計水平的提升。另外，在采用BIM 技術進行建筑電氣設計時，也可以加強機電系統與電氣系統的關聯性，通過綜合考慮不同系統之間的影響因素，保證建筑電氣設計方案的可行性。例如，在設計風管系統時，可以依靠BIM 技術完善管道與機電設備的布設方案，規避設計沖突與工程損失，為建筑電氣安裝打下良好基礎。

1.3 可視性優勢

可視性是BIM 技術的一項關鍵特點，基于這一特性，BIM 技術能夠在建筑電氣設計中提供直觀的信息模型，并生產可視化的施工圖紙，實現對平面圖的立體化展示，從而幫助工程人員更好地理解設計意圖，減少設計與施工中存在的矛盾問題，提高施工質量與施工效率。借助BIM 技術的可視化特性，工程人員在設計與施工中也能夠更好地進行溝通協作，有助于在明確設計要點的基礎上，預防施工過程中可能存在的風險隱患，以保證工程建設的順利開展及高質量落成。

2 BIM技術在建筑電氣設計中的具體應用

為了保證BIM 技術在建筑電氣設計中得到有效應用，應當根據BIM 技術的特點及建筑電氣設計需求合理設定相關的基礎條件。電氣族庫的創建是一項關鍵內容，通過創建科學合理的電氣族庫，可以掌握不同類型電氣設備與管線材料的基礎信息，從而實現精準設計，保證電氣設計方案的可行性。建筑電氣族庫具有多樣化的特點，可以通過使用BIM 技術收集并整理相關的電氣系統信息，逐步完善產品的規格與尺寸數據，以及不同廠家的資料，保證電氣族庫信息的完整性，使建筑電氣設計工作的開展具有更高的靈活性。

2.1 在配電系統設計中的應用

配電系統的設計是建筑電氣設計中的關鍵環節。良好的配電系統設計方案能夠保證建筑物具備持續性的電能供應，避免突發性的停電事故。在傳統的設計形式下，建筑電氣系統設計工作以二維圖紙設計為主，這樣的設計方法能夠明確配電箱與配電線之間的位置關系，但會在一定程度上影響設計效率。為了保證配電系統設計圖紙具有簡潔易懂的特點，可以結合建筑結構設計形式，采用BIM 技術構建數據庫，并獲取相關的建筑信息，強化母線、電纜與配電箱之間的關聯。也可以采用立體可視化的建筑設計模型，直觀展示配電系統的施工與安裝流程。另外，BIM 技術具有強大的計算能力，可以根據設計思路完成系統化的建模，并直接導出配電系統設計圖紙，有助于節約圖紙繪制時間，提高建筑電氣配電系統的設計效率。

2.2 在照明系統設計中的應用

照明系統是建筑電氣系統的關鍵組成部分，這一系統的電氣設計水平關系到建筑物的照明用電安全性與用電節約效果，也會直接影響到人們在生活中的照明舒適度。在傳統的設計模式下，需要根據建筑空間布置，明確各個房間的用途，并選用合適的照明燈具與光源參數。在管線布置與光源參數的設計中，也需要手動計算。在復雜的建筑環境中，尤其是在多光源條件下，這樣的設計方式會增加設計人員的工作量，且設計工作容易出現較多誤差，從而影響到照明系統的設計水平。為了解決上述問題，可以借助BIM 技術完善照明設備族庫，并通過采用可視化與智能化的設計方式，優化照明管線布置方案，并確定光源類型及照明設備的安裝位置和安裝方式，對色溫、光通量等參數進行精準計算。另外，在照明系統的電氣設計中，可以結合三維立體模型明確照明燈具的設計標高，實現對各個樓層照明設備的精準布置，有助于及時發現不合理情況，從而完成設計的優化工作。通過利用BIM 技術的仿真模擬功能，也能夠對照明系統的配電負荷進行準確計算，可以按照某個工作面的照度值進行仿真模擬，了解到整個系統的負荷能力，并根據需求對相關參數進行快速調整。總的來說，在照明系統設計中，BIM 技術的應用可以提高設計精準性與設計效率，在保證用電安全的基礎上，給予人們舒適的照明條件。

2.3 在管線設計中的應用

管線設計是建筑電氣設計中的重點與難點，尤其是隨著建筑電氣功能的日益增多，專業管線類型也不斷增多，管線之間極易發生沖突，這對建筑電氣設計工作來說是較大的挑戰。在傳統設計方式下，只能夠對二維平面圖紙進行復雜管線的優化設計，并且極易產生設計誤差，導致設計方案與實際情況不符，從而引發設計變更問題，也會帶來更多的施工成本。為此，可以在管線設計中采用BIM 技術，借助其三維建模功能，掌握樓層標高及建筑結構類型，直觀地設計管線分布方案，并通過可視化模擬實現對管線的碰撞檢查，依據檢查結果，生成相關報告，為管線設計方案的進一步優化提供充足的依據。建筑電氣管線系統包含多個部分，并且與水暖等系統具有較強的關聯性。應當從整體視角出發，對管線的設計效果進行全面檢測，以此彌補二維圖紙設計中的缺陷，在提高管線設計精準度的基礎上，降低工程設計變更成本。

2.4 在弱電系統設計中的應用

在建筑電氣的弱電系統設計中，弱電系統橋架設備與水暖管線容易發生碰撞，并且相關的設計參數比較多，二維平面圖紙的篇幅有限，施工人員在參照設計圖紙開展施工作業時，容易存在圖紙理解不到位及漏項的問題，導致設計方案無法起到良好的施工指導作用。為了解決這一問題，可以借助BIM 技術的三維可視化建模功能，在弱電系統設計中實現多專業協同設計，強化弱電設計與水暖等專業之間的關聯，并為工程人員提供系統、完整的施工圖紙，避免出現較多的設計變更問題。在對弱電系統進行建模之前，可以利用網絡資源數據或者本地數據庫構建弱電機柜庫，并根據設計需求及工程特點整理相關的設備參數。另外，可以采用BIM 技術對弱電系統的運行和維護效果進行規劃與模擬，并及時更新相關數據，實現對設計方案的精準性評估，保證其具備可操作性。

2.5 在電氣火災自動報警系統設計中的應用

建筑電氣消防設計是一項關鍵工作，其中火災自動報警系統發揮著重要功能，可以在發現火災隱患時及時提醒人們撤離，從而保證建筑物內部人員的財產及生命安全。為了實現有效設計，可以借助BIM 技術實現自動報警系統中各種設備的模型化，將設備的屬性、規格及用途進行精準記錄與分析，并結合建筑結構特點與管線布設方案，實現合理選型與位置布設，保證火災報警設備功能得以正常發揮。通過構建自動報警系統的三維立體可視化模型，可以將其與建筑模型進行整合，從整體與細節角度上進行協調性分析，掌握不同空間中存在的設計沖突問題，并進行深度優化。當觀察到火災自動報警系統中的管線或設備與其他系統存在干擾或沖突時，可以在模擬運行的狀況下開展優化設計工作。例如，建筑梁板、空調設備及消防噴淋設備等都可能與火災自動報警設備產生矛盾，只有通過協調性分析才能確保電氣設計方案的可行性。也可以利用BIM 技術開展火災模擬分析工作，通過模擬火災場景及煙氣擴散的情況，評估火災自動報警系統的功能效果，掌握設計方案的可行性指標，以便于對火災自動報警系統進行深度優化。在完善火災自動報警系統設計方案的基礎上，也需要根據BIM技術下的三維模型，優化建筑物中的疏散路線。通過選擇最佳的疏散路徑，并配備完善的消防和照明設備，保證建筑物內部人員能夠在面臨火情時快速安全地撤離。此外，BIM 技術還可以結合人員密度進行分析，有助于確定疏散出口的數量和位置，確保疏散通道的合理布局。

3 結束語

綜上所述，BIM技術融合了信息技術與建筑技術，并且具有可視化與模擬性的優勢功能，在現階段的建筑電氣設計中發揮著重要作用。BIM 技術的應用能夠提高設計效率和設計精準性，并在一定程度上降低安全隱患的發生概率，有助于推動建筑行業的可持續發展。設計人員應當積極學習并利用BIM 技術，提高自身專業素質，實現對建筑電氣設計方案的深度優化，為用戶提供更加舒適的環境與使用感受。

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