建筑电气工程中 BIM 技术的应用周海明

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者:周海明
[导读] 现阶段,科学技术的发展迅速,我国的建筑电气工程的发展也有了很大的进步
        摘要:现阶段,科学技术的发展迅速,我国的建筑电气工程的发展也有了很大的进步。建筑工程逐步朝着功能多样化的方向发展,但各系统管线之间存在极为复杂的关联,加大了建筑电气工程设计和施工的难度,对设计、施工等各个环节都提出更高要求。由于建筑电气工程的空间较为狭窄,采取粗放式施工模式显然不可行性,在容错调整空间逐步缩减之下,随之提升了返修成本,在此背景下系统化与精细化显得尤为关键,是建筑电气工程持续发展的必要方向。
        关键词:建筑电气工程;BIM技术;应用
        引言
        BIM技术本身是一种建筑信息的模型技术,能够对建筑工程具有良好的指导和实践功能,并且也可以在模型当中模拟不同的建筑施工操作,以便于后期的效益得到充分的提升。BIM技术在建筑电气设计当中的应用,能够直接突破传统的设计束缚,转而实现完善的电气设计过程,进而持续优化设计的水平,为建筑电气设计施工形成推动作用。
        1 BIM技术与建筑电气设计
        BIM技术是一种通过整合建筑工程各种信息而建立起建筑信息模型,然后在该虚拟建筑工程三维模型的基础上运用数字化技术为该模型构建出一个完整的、与现实情况相一致的工程信息数据库。该数据库囊括了工程建设设计、施工以及运行全过程的数据信息,实现了对建筑工程信息的高度集成化。在设计方面,BIM建筑信息模型可以视为一种表达设计人员构思成果的方式,其将以往由图纸表达的设计以一种三维模型方式呈现出来,在信息量上也较以往设计方式有了质的提升。目前,BIM技术在建筑电气设计方面集中于括管综排布、协同设计、室内照明模拟等方面,尤其在管综排布方面,BIM弥补了传统设计上空间关系表达的真空。不仅如此,BIM技术使建筑电气设计实现了“三维+信息+n”的转变,使建筑电气设计更加具象、明确、直观,也为建筑电气建设施工中的协同配合提供了更有效的参考依据,有助于设计师成果的转化。可以说,BIM技术给建筑电气设计领域带来了一场深刻变革。
        2建筑电气工程中BIM技术的应用
        2.1在方案设计的应用
        在建筑电气方案设计中应用BIM技术,可以使设计效率获得提升,多种优化方法能够实现方案比选。想要使设计策略更具针对性,需要将绿色建筑理念应用在各个专业领域中进行交流,以防止设计失误问题出现。简言之,有关方案必选,可通过BIM技术对各方案工程造价、建筑电气设备等内容进行分析,从而选出最佳的方案。如卧室照明等,可使用BIM模块来实现提快推敲,这样,能够对不同功能空间面积的灯光效果进行反映,并且可以按照具体状况适当进行调节。结合绿色建筑标准,将BIM模型引入生态节能分析软件中,进行能耗模拟分析,使住宅建筑具有可持续、节能的特点。
        2.2建筑电气设计中BIM应用的现行基础
        建筑电气设计中应用BIM技术的现行基础主要有应用标准以及应用软件。在应用标准方面,目前建筑电气设计应用BIM技术主要也是参照《中国BIM标准体系CBIMS框架》以及一些地方标准。而各个设计单位也针对其应用制定了一些导则,如《BIAD-BIM项目实施导则》、《BIAD-BIM项目应用指南》等。在国际范围内,BIM技术应用中可参照标准主要有国标准NBIMS以及英国的AEC(UK)BIM标准。在应用软件上,建筑电气设计中所用的BIM软件主要是Autodesk公司研发的Revit系列软件。在实际设计中,许多设计人员一般会同时使用Revit与CAD两个软件。此外,Autodesk公司研发的Naviswork三维模型浏览软件也会用于建筑电气设计中,其主要作用是实施碰撞检测、三维漫游以及制作三维动画。而在这些软件中,Revit软件通常被用作整合平台来开展协同设计。


        2.3管线碰撞检查及排布优化
        创建管线模型,精确寻找到各管线与设备之间存在的冲突,较为典型的为桥架与管线表现出的碰撞冲突情况。在此基础上通过调整桥架与管线标高的方式可规避冲突。整合各专业模型,通过三维图的形式呈现出来,针对不合理之处采取合适的调整措施。在常规的二维图纸中,难以掌握管线尺寸情况,从而出现管线进入梁结构的情况,而在三维图之中,可以调整管片位置,随之避免冲突。仅凭二维设计图,难以寻找到管片排布不合理之处,随之提升了管线排布难度,基于BIM技术的应用,能够合理调节各管线的高度,避免冲突并提升净空值,创造充足的可使用空间,给居住者提供了更为舒适的体验。另外,在管线综合排布的深化过程中,应该在确保系统功能的前提下尽量考虑经济效益,对于一些价值较高的管线比如矿物电缆桥架,应该尽量平直,减少翻弯,而让弱电线槽或其他价值不高的管线翻弯,从而体现通过技术优化创造价值的理念。
        2.4确保施工安全
        在传统方式下,诸如安全管理、防护措施等工作在开展过程中都掺杂了大量的主观因素,即管理人员是主要的决策者,而在BIM技术的支持下,能够提升安全管理工作质量,综合考虑安全防护、脚手架、工程所需机械设备等多方面需求,形成可行的管理方案,为各环节施工作业提供标准化指导。基于BIM技术创建三维模型,能够给分包管理者提供指导,使其准确判定施工危险源,针对周边区域采取防护措施,排除安全隐患。形成防护设施模型,项目管理人员在此基础上积极学习,全面掌握后再向施工人员传达技术要点。此外,本项目还使用到广联达BIM终端软件,当施工现场出现安全问题后可及时拍照,将具体问题公示出来,依据实际情况形成整改方案,将处理后的现场拍照并再次上传公示。通过此方式,可提升安全管理效率,达到闭环管理的效果,确保了安全文明管理质量。简言之,安全文明施工是贯穿于整个项目工程的核心要点,是各环节施工作业有序推进的重要前提,通过BIM技术的应用,可为安全文明施工管理提供支持。
        2.5机电深化设计
        项目规模相对较大,空间构成较为复杂,内部各要素存在复杂的关联,对设备管线布置提出较高要求,稍有不当将会引发管线与构件碰撞的现象,加大了施工难度,并伴随大量二次施工作业,项目建设成本随之提升。借助BIM技术,能够将建筑、机电等多个关键的专业模型集为一体,通过对各专业的具体要求,将所得的综合模型载入特定的软件之中,便可达到碰撞检查的效果。以所得结果为基准,合理调节管线,从根本上避免管线碰撞问题,为后续施工提供指导,可以确保施工质量。
        2.6模型设计步骤
        在电气设计过程中为了更好的保障建筑电气设计质量,BIM技术的运用是非常必要的。BIM模型设计最为重要的一点就是确保二维模型在向三位模型转换时做到一一对应。这样的设计方案才可以有效保证设计工作人员以及业主通过使用模型针对于方案进行有效对比。在模型构建的过程中,工作人员要结合工程实际情况,无论是电气管线连接方式还是设备摆放位置都要标注在设计方案中。与传统的设计方案相比,BIM技术的应用使得建筑电气设计方案具备了可视化功能,这样能够进一步提升建筑电气设计水平。比如,在建筑电气桥梁与电管绘制的过程中,设计人员能够利用BIM软件中的剖面功能来确保电管与桥梁的对应,并将其一一对应的进行标注,为设计方案查阅和校验提供良好的基础。
        结语
        BIM技术为工程建设发展注入了新的发展活力,在电气设计方面,BIM技术的优势十分明显,虽然其在实际电气设计应用中还存在一些阻碍,但这只是暂时的。从国内建筑行业的整体发展情况看,BIM技术在电气设计中的广泛应用是必然趋势。因此,相关领域必须认准趋势,积极投身到BIM技术的研究与实践中,如此方能不断提高我国BIM技术整体运用水平。
        参考文献
        [1]杨慧.关于建筑电气设计中BIM技术的应用分析[J].绿色环保建材,2017(12):231-231.
        [2]曾佳维.关于建筑电气设计中BIM技术的应用分析[J].江西建材,2017(3).
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