BIM技术在建筑电气设计中的应用实践研究

魏华

摘要：在近年来随着我国工业化进程的不断加快，人们对电气设计的要求越来越高，以往的设计和制造业获得深入性的发展，在此背景下需要融入先进的BIM技术来完善当前电气设计，不仅要贴合于日常的使用要求，还要使整体设计方案的科学性得到充分的保障，凸显现代化的电气设计模式，提高了整体的设计效果。本文论述了建筑电气设计中BIM技术结合实际的具体应用与展望。

关键词：BIM技术;建筑电气;电气设计;设计应用

一、BIM技术的概述

（一）内涵

为了使BIM技术能够在建筑电气设计中发挥其应有的价值以及效果，在实施工作中需要掌握BIM技术的特点以及主要的工作内涵，以此来为后续工作指明正确的方向。BIM的全称为建筑信息模型，具有可视化、协同性、模拟性、优化性、可出图性等特点，BIM将完整的、同建筑工程实际情况相符的建筑工程信息通过数字化的技术建立在建筑工程的三维模型中。这个三维模型将建筑工程设计中各个专业的工程信息集成在三维模型中，在建筑工程项目的不同阶段，建设、设计、施工、监理等相关单位可以通过BIM共享和交换信息。BIM不仅仅可以在工程设计中应用，还可以在建设工程项目的全生命周期中为项目的所有参与者提供完整、可靠、與实际情况一致的信息依据。在实际设计时通过这一技术应用可以使整个设计方案变得更加立体和可视化，精准性的呈现设计方案的各方各面，帮助设计人员深入、直观的了解主要的设计问题，发现在以往平面电气设计中所不容易发现的问题，并减少在设计中的误差。还能有效的解决图纸不协调问题，从而使整个电气设计效果能够得到全面的增强。

（二）优势

首先为协同性的优势，在电气设计中所包含的工作内容具有复杂性的特征，涉及到大量的数据，为了提高电气设计整体效率，还需要相关人员进行通力合作使整体设计方案能够具备较强的协同性，解决在以往设计中所存在的问题。在具体设计期间不同部门的实际工作进度存在较大的差异性，相关设计人员需要根据实际的设计要求以及所存在的差距，沟通在实际设计中的一些问题。但是在以往工作环境中，由于各个专业信息交流并不是那么的通畅，在信息沟通方面存在着较多的滞后性，会出现建筑、结构、给排水、电气、暖通专业之间的碰撞问题。例如电气专业在进行桥架布置时，由于电气专业没有考虑桥架同一路径的暖通风管、给排水管道、结构梁布置等因素，可能布置桥架处正好有暖通风管或结构梁在此处阻碍桥架的施工或影响管道下净空的高度，类似这种专业碰撞问题的协调解决就只能依靠设计人员的经验或者发现施工无法进行之后再协调解决。BIM的协同性特点就可以很好的帮助设计人员去发现并解决这类问题，通过数据建模将不同人员的想法共同的展现出来之后，在模型中加快信息沟通的速度，及时的发现在实际设计中所存在的问题，之后再配合人员之间的沟通以及交流，共同的完善实际的设计方案。通过调整和展示使电气设计效果能够满足具体的施工要求，充分的彰显信息模型在协同设计方面的运用优势。

其次为模拟性的优势，在以往电气设计中，主要是通过平面绘图的方式展现出整体的设计方案，然而在设计中由于建筑规模较大，电气设计很难兼顾不同影响因素，例如地下车库照明，传统电气设计中局部照明灯具布置可能被桥架、风管等遮挡，造成局部照明效果达不到设计原本想要的效果。BIM的模拟性就可以帮助处理这种问题，通过三维模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库，在工程设计时，还可以借助BIM的模拟性的优势对需要模拟或想要看到效果鉴于传统设计的局限性而不能看到效果的一些东西进行模拟，如光照模拟等，更加立体化的展示相对应的设计思路。这样一来可以快速的发现电气设计中所存在的问题，提出更加科学而完善的调整方案，减少不合理问题的设计。逐渐的优化当前的电气设计，更加贴合于日常的使用要求以及标准。

最后为可视化的优势，BIM可视化的特点，对于建筑电气设计来说，作用非常大，它将建筑电气设计人员需要通过二维CAD平面去想象的三维空间以实体三维模型的形式展示给设计人员，可以使设计中看到的效果和施工完成后展现的效果相差很小，在BIM技术应用的过程中，能够增强设计方案的可视性，借助相对应的建模技术，能够将空间具有的设计关系和因素进行相互的连接，之后，再配合着模型本身的信息共享功能，将不同信息进行广泛的连接，这样一来通过全面的沟通和交流快速的解决在实际设计时所存在的问题，减少由于信息交流不到位或者是可视化不强而导致设计工作的偏差。例如在实际设计时可将模型共享给现场安装人员，并通过和安装人员之间的沟通和交流，共同的完善当前设计方案。既可以降低后续施工过程中的整改问题发生几率，还有助于提高整体设计的精准性，满足后续的设计要求以及标准。

二、BIM技术在建筑电气设计中的应用

1.族库的建立

首先要建立族库，族是BIM软件中最基本的组成单元，是项目设计的基础，目前BIM软件中系统自身已建立的电气族库，一是族库内的电气族的内容和样式偏少，二是族库内电气族跟国家建筑电气制图的标准有差别，不能满足建筑电气设计的需要。在开始一个工程的建筑电气设计之前，需要根据此工程的需要制作适合此工程建筑电气设计的族文件。电气的各种桥架、线缆、配电设备、弱电设备等都属于不同类的族，在建立电气族文件时首先要在二维视图上满足国家建筑电气制图的相关标准，还要再三维视图上满足相应电气设备的实际效果，且还应将设备的各种实际的属性参数（如尺寸、规格型号参数等等）编辑到电气族文件内。由于电气专业的管线、设备类型众多，数量庞大，每个电气设备的规格型号参数也直接影响电气系统建立，计算和效果的模拟（如灯光照度模拟），因此在进行族文件建立时对于不同线路和设备等要建立与之对应的数据项目，保证各项数据能够在平面图中完整的呈现出来，并且还需要符合实际尺寸和运行参数的要求，在实际设计时还需要更多的关注族库数据的类型以及数据本身的复杂性，如电气桥架有多种类别，10KV强电桥架、供电局专用强电桥架、消防强电桥架、火灾报警桥架、弱电桥架等应分别建立族库数据，避免对后续电气设计造成一定影响。

2.模型的建立与设计

在完成以上操作之后，需要建立相對应的电气系统模型，这也是融入在BIM技术的关键所在。在实际建模期间，首先要了解建模的步骤和工程设计的具体要求，建立电气专业样板文件，并引用建筑模型，建立电气专业中心文件，再将中心文件共享到内部数据中心，之后在个人电脑上新建个人电气模型，设计人员在个人电气模型上绘制图纸，并实时共享到内部数据中心的中心文件中。接下来便可以在已经建立的电气模型中进行电气布点、管线布置、管线连接、设备及管线标注等电气设计工作。

3.管线碰撞检查和调整

碰撞检查是指在设计中检查各不同专业（结构、暖通、消防、给排水、电气桥架等）在空间上的碰撞冲突，利用revit软件自带的碰撞检测功能，根据各专业管线发生冲突时，有压管让无压管，小管线让大管线，施工容易的避让施工难度大的，再考虑管材厚度、管道坡度、较小间距以及安装操作与检修空间，结合实际综合布置避让原则，完成结构与设备管线图纸之间的碰撞检查，也可以采用专门的BIM模型综合碰撞检查软件来进行，在管线碰撞检查中对经常发生管线碰撞的问题进行科学的解决，之后再分析产生问题的原因，再采取更加科学的优化措施来进行科学的排布，逐渐的解决以往设计中的问题。

三、BIM技术在建筑电气设计中的展望

BIM技术，他不仅仅是设计软件的改变，也是对传统设计方式、设计思路的一种变革，目前阶段BIM设计软件仍有不足，如缺少统一的标准电气族文件库，可利用的电气族文件较少，在开始一个工程的建筑电气设计之前，需要根据此工程的需要制作大量适合此工程建筑电气设计的族文件，耗费了大量的时间和人力，以及设计人员掌握BIM技术的熟练程度以及国内的BIM标准尚需完善等原因，所以还没有做到完全意义上的BIM正向设计，但从BIM技术在已建或待建工程的应用情况来看，BIM技术的应用目前已取得了明显的效果，相信通过不断的学习与创新，BIM技术的应用将会提高建筑电气设计行业的设计水平和设计效率。

结束语：

在以往建筑电气设计中，由于包含的内容具有复杂性的特征，为了避免各个系统出现相互干扰的问题，在实际工作中需要融入先进的BIM技术做好各个环节的科学设置，创新以往电气设计中的旧模式，具备现代化的特点，抓住BIM技术本身的运用功能，落实精细化的设计原则，协调不同的设计组成部分，遵循整体性和一致性的设计原则，提高整体设计的效果。

参考文献：

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