探究建筑电气设计中BIM技术的研究 苗建辉

发表时间:2020/9/22   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:苗建辉
[导读] 摘要:在我国进入21世纪的新时期,市场经济在快速发展,社会在不断进步,计算机技术的发展大大提高了建筑设计的效率,也能够减少设计出错的概率,保证建筑设计的科学性以及合理性。
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        摘要:在我国进入21世纪的新时期,市场经济在快速发展,社会在不断进步,计算机技术的发展大大提高了建筑设计的效率,也能够减少设计出错的概率,保证建筑设计的科学性以及合理性。BIM技术的出现对于建筑电气设计效率的提升又达到了一个新的层面,大大提高了建筑电气设计的安全性,减小了设计周期,因此在实际设计中得到了广泛的使用。本文首先对BIM技术进行了简要的介绍,并根据工程设计经验,阐述了BIM技术在建筑电气设计中的应用,希望给相关研究人员以借鉴和参考。
        关键词:BIM技术;建筑电气;设计应用
        引言
        现代建筑对电气专业的要求不断升高,建筑电气设计质量在很大程度上影响着建筑正常使用。但传统的设计模式与方法已经无法满足要求,需要积极引入先进技术。BIM作为建筑领域最主流的辅助技术之一,在建筑电气专业也具有良好应用前景。
        1BIM技术的特点
        BIM技术是以建筑工程项目的各项相关信息数据为基础建立建筑模型,通过数字信息模拟真实信息,具备信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。但在实际应用中,信息完备性、信息关联性、信息一致性等特点隐藏在初始设计与建筑模型中,无法直观体现,因此,文章仅对其他五项特点进行阐述。①BIM技术的可视化。BIM技术的可视化主要是指将设计人员的设计理念、建筑规划等内容通过建筑模型表现出来,不需要实际施工建设就可以将多种多样的建筑形态、复杂的造型结构成呈现给大众。利用这种“所见即所得”的方式,强化项目的协同性,也能保障建筑设计、施工有“真实”的参照物,保障建筑工程的实际质量。②BIM技术的协调性。合理应用BIM技术,可以将相对独立的、存在明显差异的专业设计有机结合,促使其协调合作。例如,建筑工程设计及施工就是两个独立、差异较大的专业,借助BIM技术能提高设计与施工工作之间沟通的便捷性,降低协同合作的难度,促进设计与施工有机结合、彼此配合,保障建筑工程的顺利开展。③BIM技术的模拟性。BIM技术将建筑项目的相关项目信息情况整合并建立具体模型,利用BIM的信息关联性、信息一致性等特点,加入建筑构件、设备等数据信息,完全模拟相似的真实数据,并将相应的细节表露无遗。因此,所建立的模型具备较高的模拟性,与真实的建筑几无差别。④BIM技术的优化性。在初始的设计中,如果数据存在偏差,没有及时纠正,就会给后期实际建筑施工带来困难,建筑结构越复杂其影响越大。应用BIM技术及系统内的优化工具,能够帮助设计者直观地观测到设计问题及不合理的地方,科学优化复杂的建筑项目,提高设计的合理性、可行性。⑤BIM技术的可出图性。BIM技术不仅能够建立直观具体的模型,还能够出具科学的图纸,并且所形成的图纸准确度及精度要高于设计单位所出具的图纸,甚至在设计单位出具的图纸基础上进一步创新优化,为业主提供高质量的图纸,提高业主及施工方对图纸的满意度,保障建筑流程不断优化完善。
        2建筑电气设计中BIM技术的研究
        2.1电气设备族的建立
        BIM软件中,照明设备、变配电箱(柜)、用电负载等设备是电气设备族库的主要内容。其创建过程具体为:形成电气族库的相关标准,把通常采用的尺寸与象形作为三维模型外部样式编制的设置依据,每一个电气族的具体属性都应该按照电气专业实际工作流程及相关数据的实际需要来确定。每个族参数对应相应的族类别,常规模型族是一个不带有特定族特性的普通族,只具有形体的特征。族参数、特殊参数、共享参数、参数数据是族的参数的主要内容。参数数据包括名称、规程、参数类型及参数分组方式。三维模型的创建主要通过拉伸、融合、旋转、放样等操作实现。


        2.2碰撞检测
        在以往的二维设计过程中,对管线进行的综合设计需要在中后期开展,这样的目的是保证参数准确性与修改便利性,仅需要对部分理由及标高标注进行改动即可实现对所有管线的综合。然而,以往的工作模式也存在一定局限性,如仅可以从原侧上实现标高综合,虽然也会兼顾到其它关键点,但在空间较为复杂的情况下没有有效的手段,往往只能依靠设计人员自身想象根据二维图纸来设计。但采用BIM技术以后,设计人员能实现初步管线综合,这一方面在之前已经给出论述。完成初步管线综合后,对不同专业进行平面图的绘制,其管线碰撞检测对应的碰撞点数量不会过多,当然也没有颠覆性,以特殊位置为主,为满足不同专业提出的绘图要求,管线标高及尺寸都有可能综合后结果。
        2.3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。
        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。
        结语
        综上所述,在建筑工程设计施工中,电气系统是非常重要的组成部分,是保障建筑正常投入使用的关键所在,因此要不断强化建筑电气系统的设计施工质量。通过合理应用BIM技术,建立直观模型展示相关系统设计状态,不断加强对建筑电气系统中弱电系统、照明系统及配电系统的设计优化,不仅提高了建筑电气系统的设计质量,保障了电气系统设计效果的良好发挥,也为建筑电气系统的安全平稳运行奠定了基础,为整体建筑工程质量保驾护航。
        参考文献:
        [1]张永欣,张凤伟.BIM技术在建筑电气设计中的应用标准和展望[J].中国标准化,2017(14):164-165.
        [2]杨丽.建筑电气设计中BIM技术的应用和分析[J].安徽建筑,2019,26(10):190-191.
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