BIM在建筑电气设计中的应用现状及展望

吴玉洋

摘要：作为建筑工程设计中系统化接收各项提资的最终专业，电气专业需要大量接受各种信息。当其他专业提供的信息发生变更时，很可能出现信息的传递失误与遗漏。传统的电气设计二维平面图，核心关联数据信息彼此隔断，需要人为辨识其中的逻辑关系。而在电气设计中应用BIM技术（建筑信息模型，Building Information Modeling），不仅能够实现关联数据的分析计算，还能实现电气与其他各专业之间的协同与数据信息共享，减少配合失误，提高设计效率，为后续工作提供指导信息。本文将在概述BIM技术与建筑电气设计的基础上，对BIM技术在建筑电气设计中的应用现状及未来发展的展望进行探讨。

关键词：BIM;建筑电气设计;应用现状;展望

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 BIM技术在建筑电气设计中的应用现状

2.1国外研究现状

国外项目建设工程周期较长、设计相对精细且单位产值较高，设计单位有足够时间和精力实现和完善BIM电气设计，因此相比国内，国外的BIM应用案例相对较多且经验更丰富，研究更为深入。目前国外应用研究主要在案例分析研究.BIM电气优势讨论、以及MEP模型优化及处理方法研究等方面，本文选取了部分国外论文研究现况进行了讨论。ThomasM.Korman等人通过案例优化了BIM.模型对MEP协调处理，为运用建模软件与信息技术修正提供基础。VamsiSaiKalasapudi等人则提出了一种用于分析MEP组件自动空间变化分析的新的图形关系库框架，该框架提取了3D点云的对象空间关系，利用目标数据的关系架构和BIM模型融合3D数据并设计BIM。MahmoudAlahmad等人整合了实时监控系统RTM与BIM软件，在建筑物的各个位置处追踪电量使用情况并判断连接与断开设备的时间，对降低能耗具有重要意义;AwadS.Hanna、F.ASCE等人通过调查BIM在建筑电气行业的实践状态，得出三条结论，即电气承包厂商尚未提出实施BIM、总承包商应花费一定工程总造价占比来实现BIM、BIM能减少施工冲突并且加强协调。MatthewCobb等人利用CAD与BIM工具为高校进行高效电气节能设计，设计出各种电气系统装置和设备的平面布局。LonnyG.Simonian等人通过实践调查证明了BIM技术对电气承包商有益，并提出了具体到电气承包商的建议和指导方针，用于实现MEP协调、规划及预置过程。Haiy-anXie等人探讨了BIM/MEP在施工各阶段中的灵活运用，以降低建筑环境对人类健康和自然环境的影响。

2.2国内应用现状

国内对于BIM技术在建筑电气设计中的应用研究更偏向实践应用方面，如BIM在各种类型建筑中的实践应用.BIM在电气设计中的实施要点分析、BIM电气族库的运用研究等方面。BIM电气设计的实施流程主要分为前期准备设计流程、后期检查、出图发布等阶段，如图1。前期准备包含具备各类特性参数电气族库及协同设计或是独立设计工作方式选择;设计流程可分为工程可行性研究、初步设计、施工图设计3个阶段，其中可行性研究利用文字报告对项目电气设计情况进行说明，初步设计和施工图设计是在各个楼层平面上进行电缆桥架等管线绘制与电气设备布置;后期检查主要利用设计人员自检与软件碰撞检测功能，来检测出电气模型中存在的电力专业内部以及与其他专业之间的设计冲突;出图发布则是在模型完成后，对项目信息和项目参数进行设置，将三维模型批量导出转换为二维施工图。BIM在建筑工程电气设计中的实施要点主要体现在电气族库、电气平面、管线碰撞检测3个方面。先根据实际需要选择不同规格型号的电气族库后，再进行平面建模设计并利用碰撞检测分析问题，以确保电气设计质量。电气族库的运用研究主要依据不同需求对系统族库进行修改与构建，并通过注释的方式为各种电气族信息赋值，为后续负荷分析以及工程量统计提供帮助。

3对建筑电气设计中BIM技术应用未来发展的展望

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。

4结束语

建筑领域中随着BIM技术及其软件的不断渗透，在电气设计中全面应用BIM技术已是大势所趋。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

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