试析BIM在建筑电气设计中的实施要点

发表时间:2020/6/17   来源:《建筑实践》2020年第39卷2月第4期   作者: 马琴英
[导读] BIM技术是一组特定的工具,它能够信息化平台基础上,详细输入项目各个部件的参数信息

         摘要:BIM技术是一组特定的工具,它能够信息化平台基础上,详细输入项目各个部件的参数信息,构建三维可视化模型,在共同平台基础上多个设计门类同时展开设计修改,也可以对问题及时进行处理。在多专业配合下形成具有较高利用价值的设计方案,方便后期工程施工,因此是整个项目全生命周期中最为重要的参考设计方案。利用BIM技术工具,能够在建筑信息数据中有效实现碰撞检查以及协同作业,同时借助强大的三维模型功能,使得在虚拟三维空间内对于建筑电气设计进行参数性能的检查,以保证建设方案的准确性。
         关键词:BIM技术;建筑电气;设计应用
         引言
         BIM技术即建筑信息模型,自21世纪初被引入工程建设领域后,开始得到迅速推广,并在工程建设的各环节中发挥着重要作用。在建筑电气设计方面,BIM技术也得到应用,但其应用仍处于初级阶段。对此,本文对建筑电气设计中BIM技术的应用现状加以梳理,然后据此对其未来发现趋势做出展望,以为建筑电气设计发展提供指引。
         1BIM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。
         2BIM技术在建筑电气设计中的具体应用
         目标工程项目总面积在12000m2,高度为21m,其中地上建筑总共有6层。本建筑涉及的建筑电气设计较为复杂,初步涉及到照明设计、消防设计、弱电设计公用电气设计等等。在设计的初期,能够利用BIM技术整合整体的设计质量,对于建筑电气系统的指标宏观把控,综合考虑消防、动力、强电、弱电等系统,实现协同设计,减少设计工作量。
         2.1建设电气族库
         将BIM技术应用于电气工程设计时,首先要设置电气族库。BIM软件支持对应的族库,可具备较强的二维软件的绘制功能,具有比较强的灵活性。族库的设计需要根据上下游具体的需求以及本身设计流程,对族库的属性加以确定。需要提前制定族库的标准原则,特别是对于电气的二维模型外观,需要制定通用的尺寸以及通用的外形。在对于一维模型外观进行设计时,还需要考虑与其他零部件的配属要求。
         2.2电气工程平面设计
         在建筑电气设计中,需要绘制防雷接地保护平面、火灾自动报警平面图以及照明系统和动力系统的平面图。综合各方考虑,对于电气平面设计图可以通过软件revit2013软件来设计。在上一步之中已经建立了电气的族库,因此可以根据设计标准要求,将各个族输入到revit2013软件中,从而完成平面设计。此时还需要通过专业的软件进行靠墙设计以及阵列设计,这就应用到其他CAD程序,主要的原因是revit2013并不是专业的电气绘图工具,因此使用revit2013进行电气布置设计时,可能会出现比较大的问题。

因此为了保证电气装置定位的精确性,除了使用revit2013进行绘图布置,还需要其他技术人员根据专业知识对电气装置的布置形式进行手动的调整,以实现电气线路之间的有效连接。在本建筑电气工程设计时,由于设计的导线电缆的桥架以及管道都需要进行参数化,因此可以利用revit2013绘制各种参数族库,由于绘制的导线一般为逻辑系统族,电缆线管以及电缆桥架可以采用物理的连接手段,这样使得导线与导线的连接具备可视化。在电气平面设计过程中,需要详细的了解电缆桥架的连接架,特别是水平弯通以及水平四通所使用的连接方式,注意整体的尺寸衔接。在电气平面设计过程中,对于回路的标号要明确,灯具的型号以及导线参数等基本信息都要录入到建筑信息模型中,同时需要制作标记族,这样就能够使得项目作业阶段技术人员能够对图纸有的较为清晰的辨识。在电气平面完成后,还需要工程技术员依据接入信息平台其他软件进行管线的碰撞检测,主要的目的是对电气设计效果进行有效的检查。
         2.3管线的碰撞检测
         碰撞检测是BIM技术在电气设计中应用非常广泛的一项用途,它可以对电气设计的质量进行有效的检查,对于电气设计管线碰撞点可以分为以下几个内容:可以利用BIM技术仿真建模,主要是模拟管线的结构,让工程设计者对于管线情况充分掌握,及时解决相应的管线碰撞问题,构建基于BIM技术的信息交流平台,保障专业人员能够对电气设计问题进行有效的交流,提升设计效率,还能够有效检测出在电气设计中管线碰撞的问题。在管线布置中,通常采用板内暗敷的形式,这样会导致由于结构的不同管线之间经常会发生冲突,造成管线的碰撞,因此可以利用信息软件中navisworks软件对电气管线结构碰撞问题进行检测,及时发现管线碰撞的部位,并且可以利用navisworks对于碰撞位置进行调整,以满足设计标准要求。
         2.4弱电系统应用
         利用BIM技术软件能够对弱电系统设备的布置以及远程监控进行合理分析,提高电气设计的科学性和有效性,对于电气架构还能够有效进行整合,可以利用三维对摄像机监控方案进行有效模拟,从而实现停车以及暗房等其他虚拟系统的应用。
         3建筑电气设计中BIM技术应用的未来发展
         BIM技术应用于建筑电气设计中给电气专业工作流程带来变化,如设计工作量前移增加了方案选择与优化等工作,管线综合设计中增加了碰撞检查工作内容,信息建模增加了信息库建设环节等。这些变化总体上而言都是有助于促进建筑电气设计朝着积极方向发展的。因此,随着国内社会对建筑电气工程要求的不断提升,BIM电气设计将是未来主要的解决路径。虽然其研发与实践投入较大,但未来仍会成为设计单位与业主方研究的重点。所以现阶段国家必须对BIM技术发展给予政策支持,以加快其应用的普及进程。此外,电气专业具有高度数据化、较强逻辑关联性等特点,所以其设计是对信息的深加工。而BIM技术的特点决定了计算机信息获取可以被应用其中,再结合相关关联规则的建立以及计算机本身的强大运算能力,使得BIM自动化设计成为可能。因此,未来BIM电气设计也将朝着自动化设计方向发展。
         结语
         BIM技术在技术设计中展现了十分强大的模拟性能和可视化功能,因此对于建筑电气有着较为实用的优化效果。本文根据实际案例对BIM技术应用于建筑电气设计的过程进行了阐述,希望能够提高BIM技术在建筑电气中的设计效果,提高电气工程设计质量。
         参考文献
         [1]黄庆刚.建筑电气信息模型软件的设计与实现[D].大连:大连理工大学,2015.
         [2]刘美玲.建筑电气设计中BIM技术的应用探讨[J].居舍,2019(36):97.
         [3]张晓萍,邢青青,于希辰.BIM在建筑电气全生命周期的应用研究[J].住宅与房地产,2019(25):174.
        
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