建筑电气设计中BIM技术的应用研究

2016-08-12谢培培上海都市建筑设计有限公司山东分公司山东济南250000

低碳世界 2016年17期

谢培培（上海都市建筑设计有限公司山东分公司，山东济南 250000）

建筑电气设计中BIM技术的应用研究

谢培培（上海都市建筑设计有限公司山东分公司，山东济南 250000）

近年来，我国经济建设水平不断提升，在推动了建筑行业发展的同时，也对建筑电气设计提出了更高的标准和要求。现阶段，传统的建筑电气设计模式已经越来越难满足建筑工程的质量标准。BIM技术的兴起与发展为我国的建筑电气设计提供了更多的可能性。本文针对BIM技术概念，简要分析了BIN技术的优势及应用方面，并结合实例探讨了BIM技术在建筑电气设计中的具体应用。

建筑电气设计；BIM技术；应用

BIM技术具备精细化、可视化等诸多优势，在结构复杂的现代建筑设计中应用该项技术，不仅能够使设计方案得到优化，并且使设计方案的合理性与可操作性得到大幅提升。深入分析探讨BIM技术在我国建筑电气设计中的合理应用，对于我国现代化建筑行业的发展具有重要的现实意义。

1　BIM技术概念及优势

1.1概念

建筑模型的创建基于建筑工程各项目所有数据，并利用计算机数字仿真技术，将建筑物全部信息还原的技术被称之为BIM技术。非几何信息（如施工成本、施工进度等）和三维几何是仿真模拟技术的主要组成部分。在建筑工程的模型构建中运用BIM技术，建筑工程的全过程能够被有效兼顾，工程各个单位的之间关系能够得到合理协调组织。BIM技术对于建筑工程项目质量、工程项目信息传递以及成本控制等方面都具有十分积极的作用。

1.2应用优势1.2.1协同性

BIM模型是基于建筑各专业协调下创建的模型，BIM技术的应用不仅能够实现独立设计，还可以实现多专业设计。同时BIM技术能够主动配合更新专业知识，使传递设计信息的准确性与实效性得到最大限度的保证。

1.2.2可视化

BIM技术为设计人员提供了可视化处理的基础与条件，在设计过程中设计人员对建筑空间情况的认识更加直观化、形象化。设计方案的可视化使设计人员能够在设计过程中对方案进行及时有效调整及改进，从而使电气设备及线路的规划布设更加地科学合理，使现有空间资源得到充分的利用，建筑电气设计目标的完成更加高效。

1.2.3关联性

BIM技术的关联性优势主要体现在，变化后的专业信息可通过修改共同模型基础上的相应数据，使修改的关联性得到提高的同时，也避免了发生变化的设计信息量可能引起的各种问题。例如，设计人员需调整设计方案中某一楼层的桥架位置，此时设计人员只需要对参数信息进行调整，相应的BIM模型也就被调整，设计的合理性得到大幅地提升。

2　建筑电气设计中BIM技术的应用方面分析

2.1配电设计

在配电设计中，排水专业和暖通专业动力条件的搜集可通过BIM技术的协同功能实现，动力回路系统的运行状况可应用BIM技术中的检查功能进行测试检验。BIM技术在配电设计中应用，使配电系统会随动力条件的改变而自行调整，这就避免了传统二维设计模式中容易将动力条件弄错或疏漏的情况发生。配电系统的生成过程中，其负荷可通过软件自动进行三相平衡调整，使供电的质量大大提高。

2.2照明设计

照明设计利用BIM技术，可以使每个功能房间的照度标准值能够被设计人员按照规范进行事先设定，灯具的布置是否满足相关的标准要求可进行实时查看。在提升设计速度的同时，保证了设计的质量。

2.3消防设计

消防设计中利用BIM技术的检查功能，可对火灾探测器是否满足相关保护标准要求进行实时查看，同时通过对消防联动条件（排水专业、电气专业、暖通专业）的搜集，使消防设计的安全性、可靠性、合理性得到进一步地提升。

2.4三维碰撞检查

利用BIM技术可实现三维碰撞检查，在三维模型下可对电气专业的弱电桥架和强电桥架进行分析，并以此为依据调整碰撞点，能够最大限度保证设计方案的可操行性。

3　BIM技术在实际电气设计项目中的具体应用分析

某市拟建一办公楼项目，该项目电气系统结构较为复杂，配套设备齐全。本文以该工程为例对BIM技术在电气设计中的管线综合、设计技巧以及协同方式三个方面展开具体的分析。

3.1协同方式

工作集协同方式是本工程BIM设计阶段所采用的主要协同方式。BIM服务器内被放置中心模型，实现在既定时间内使用工作集。当某工作集的所有者转变为某一用户时，该工作集的查看或新图元的添加可以由其他工作组人员完成。该工作集的图元若需要修改时，图元需向该工作集的所有者进行借用，这样一来项目中可能产生的设计冲突被有效限制和避免。同时，最新的模型情况的查看，每个用户都可以通过工作集协同方式进行。创建工作集，各专业之间的协调必须被充分考虑，其分配需依据专业和各专业系统的情况。本工程的工作集协同如图1所示。

3.2设计技巧

本工程主要电气系统包括了视频安防监控系统、综合布线系统、照明系统、配电系统以及火灾报警联动系统。功能房间照度值的估算、配电盘负荷的平衡、系统回路的检查等都可利用Autodesk Revit软件完成，计算所需数据可直接从BIM模型中分析提取，帮助完成电气设计。

线路检查主要被用于设备连接件的逻辑连接检查，当为连接的设备出现在项目文件中时，警告窗口会弹出，未被指定的设备情况也可通过系统浏览器进行查看。所有建立的电气系统都被包括在系统浏览器中，对系统浏览器中的配电回路进行点击操作，该回路的相关电气参数可通过电路属性进行查看。如导线的长度、尺寸、电压降、实际负荷等等。

配电盘明细表通过BIM软件根据线路中的配电盘进行创建，自动平衡负荷的功能也由BIM软件提供，并且每一个相线中的线路负荷按照自下往上的原则使其尽量呈现出相等状态。配电盘的明细表可由设计人员自行定义并选择使用于设计项目。页脚、页眉、负荷总汇及线路表是配电盘明细表的主要组成部分。配电盘信息如图1所示。

图1　配电盘

以符合照度标准为基础，采用明细表分析的方式，利用照明计算软件，将灯具的布设与选型在同一时间内完成，计算所需参数可根据实际情况由设计人员自行定义，检验计算结果是否满足相关规范要求，依据照度标准对设计进行调整。所需照明级别的照度差值可利用BIM软件估算平均照度得出。

设计模型中的信息可以被设计人员准确地进行捕捉，使明细表视图、剖面图、平面图以及立面图自动准确生成。同一数据库下的基于模型中的所有视图可以随时进行同步操作。在该数据库中，变更任意视图可同时将所有视图进行更新。协调工作由模型中的设计变更引擎进行自动管理，如图2～3所示。

3.3管线综合碰撞检测

本工程的碰撞检测机及可视化采用Navisworks软件操作。首先对图样进行整合，模型的漫游可视化通过环视、动态观测、平移等方式进行分析。碰撞情况在漫游过程中进行查看，针对碰撞情况帮助设计人员进行修改调整，漫游过程中将视点保存在适合位置，方便后期进行查看。该软件提供的动画功能可以将保存的视点导出成视频文件以方便设计人员的查看。按照“大管让小管，有压让无压”等原则，调整各个系统的设备管道，同时保证检修空间的预留。经过一轮碰撞检测后，修改后的模型基本符合相关标准要求，并以此为基础得出“零碰撞”模型。