建筑电气设计中BIM技术的应用现状及发展趋势展望

李志

摘要：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。

关键词：建筑电气设计; BIM技术; 工程建设; 建筑信息模型;

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。

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 建筑电气设计中BIM技术的应用现状

2.1 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。

2.2 BIM技术在建筑电气设计中的具体应用

BIM建筑信息模型相较于传统设计技术具有诸多优势，如可视性、协调性以及模拟性。而现阶段BIM技术在建筑电气设计中的应用也主要集中在这三方面。

首先，在可视化应用方面，建筑电气设计主要运用BIM技术来实现设计信息与意图的可视化表达。在传统设计技术下，其设计信息都是以“二维+说明”的形式呈现，建筑电气建设各环节之间的人信息交流也都是以这种设计方案展开，容易引起理解上的差异，为工程建设造成诸多困难。

其次，BIM技术协调性的应用主要体现在对建筑工程各专业进行协调方面。这方面应用主要是由于电气工程本身十分复杂，牵涉分项内容众多。同时，电气设计还是一个容易受各种前置条件约束的后端专业，所以在设计时必须对建筑工程各专业构件之间的空间关系有一个全面把握。在这一方面，BIM技术通过三维建模的构建可以将一个空间内的所有构件信息呈现出来，为建筑电气设计关联各专业，找出各专业间难以协调的问题并提升设计质量有积极作用。

最后，模拟性应用是BIM技术在建筑电气设计中的一个创新性应用。这同样依托于BIM技术模型构建特性。在具体电气设计中，设计人员可以利用BIM技术展开各种场景模拟，如对各种灯具进行光照模拟等，为电气设计中各种设备、元器件、线路等的选择与优化提供更为直观的参考，从而使电气设计最终达到所见即所得。

2.3 BIM技术应用于建筑电气设计中的难点

虽然BIM技术在建筑电气设计中已经得到应用并有了一定实践经验，但从整个国内大环境看，其应用还是存在一些难点。

首先，国内市场环境对BIM技术应用造成阻碍。尽管BIM技术拥有众多优点，但在国内建筑市场中由于其自身缺乏足够的实践检验，因此国内业主方对其的应用仍较少。有关信息建模所需要的许多前置条件缺少研究投入，业主也不愿为此投入过多精力与资金。目前，BIM技术在“可建性分析”、“净高分析”等方面还可以存活，但对于建筑电气设计这种系统设计要求较高领域，则只在“管综碰撞”的桥架排布中具有应用价值。

其次，行业内部对BIM技术应用的限制。这主要是因为建筑行业本身具有较高容错性，所以设计人员并不喜欢应用BIM技术来增加自身工作量。同时尽管BIM技术构建的模型作用更大，信息更全面，但也意味这设计人员有可能须有承担更多责任。因此行业内部缺乏应用BIM技术的动力。此外，业主方也不希望BIM技术来给自身增加更多约束，这就进一步阻碍了BIM技术在电气设计中应用的发展。

3电气绘图BIM应用

3.1 设备布置

利用Revit对包含配电箱和照明灯具等在内的设备进行绘图以后，能直观且准确的對平面及剖面图进行查看，也可根据实际的要求进行修改，以此满足设计要求。

3.2 线路绘制

完成对设备的布置以后，及时开始线路规划与绘制。在Revit当中，不同组合库对应不同可选族。以绘制过程中安装高度为依据，能在模型当中十分直观的掌握不同专业设计之间存在的相互联系，同时也能根据视图对管线是否可见做清晰的了解。

3.3 照明计算

电气设计过程中，要做好照明计算与设计，但Revit没有这方面的功能。此时，可利用BIM完成计算与设计。

3.4 系统生成

无论所用设计软件属于二维或三维，在系统图的自动生成过程中都存在一些问题，无法完全代替设计人员进行系统图设计。基于当前的实际使用环境，系统图可继续使用二维制图方式，现有的三维软件在这一方面没有显著的优势。

4 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。

5 结束语

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]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.