BIM技术在建筑电气设计中的应用

［摘 要］近年来，随着科学技术的不断发展，建筑行业中的科技含量不断提升。BIM 技术的研发与应用，不仅改变了工程建设管理方式，也推动了建筑电气设计的优化与创新，在一定程度上保障了建筑电气安全。文章分析了BIM 技术在建筑电气设计中的应用优势，研究了BIM 技术在建筑电气设计中的具体应用，以期通过BIM 技术推动建筑行业的可持续发展。

［关键词］BIM 技术；建筑工程；电气设计；技术应用

［中图分类号］TU17 ［文献标志码］A ［文章编号］2095–6487（2024）04–0112–03

1 BIM技术在建筑电气设计中的应用优势

1.1 模拟性优势

在建筑电气设计过程中，通过采用BIM（建筑信息模型）技术开展模拟化的设计工作，能够针对项目特点及建设要求，预测可能存在的问题，规避设计中的错误，减少工程建设中存在的质量风险。具体而言，通过在建筑电气设计中采用三维立体模型，对电气系统中的设备安装及管线布置进行系统化模拟，可以及时发现建筑电气设备与管线之间的布设问题。通过对相关数据的分析，完成设计方案的优化工作，有助于提高电气系统的可靠性与稳定性。另外，通过采用BIM 技术对建筑电气系统进行模拟设计，可以更好地控制施工质量，防范安全隐患，并降低设计失误带来的成本增加问题。例如，部分建筑电气设备在安装过程中存在较大的技术难题，可以通过模拟设计，调整设备的安装工艺和施工方法，有助于保证施工质量，使施工过程更加安全和高效。

1.2 关联性优势

通过采用BIM 技术，可以将建筑结构设计与电气系统设计紧密关联起来，实现建筑结构与电气系统的协同优化。例如，电气管线设计存在建筑结构与管线安装的冲突问题，可以借助可视化的三维立体模型，重点分析容易发生冲突的结构部位，从而减少设计失误及重复设计，推动建筑电气设计水平的提升。另外，在采用BIM 技术进行建筑电气设计时，也可以加强机电系统与电气系统的关联性，通过综合考虑不同系统之间的影响因素，保证建筑电气设计方案的可行性。例如，在设计风管系统时，可以依靠BIM 技术完善管道与机电设备的布设方案，规避设计冲突与工程损失，为建筑电气安装打下良好基础。

1.3 可视性优势

可视性是BIM 技术的一项关键特点，基于这一特性，BIM 技术能够在建筑电气设计中提供直观的信息模型，并生产可视化的施工图纸，实现对平面图的立体化展示，从而帮助工程人员更好地理解设计意图，减少设计与施工中存在的矛盾问题，提高施工质量与施工效率。借助BIM 技术的可视化特性，工程人员在设计与施工中也能够更好地进行沟通协作，有助于在明确设计要点的基础上，预防施工过程中可能存在的风险隐患，以保证工程建设的顺利开展及高质量落成。

2 BIM技术在建筑电气设计中的具体应用

为了保证BIM 技术在建筑电气设计中得到有效应用，应当根据BIM 技术的特点及建筑电气设计需求合理设定相关的基础条件。电气族库的创建是一项关键内容，通过创建科学合理的电气族库，可以掌握不同类型电气设备与管线材料的基础信息，从而实现精准设计，保证电气设计方案的可行性。建筑电气族库具有多样化的特点，可以通过使用BIM 技术收集并整理相关的电气系统信息，逐步完善产品的规格与尺寸数据，以及不同厂家的资料，保证电气族库信息的完整性，使建筑电气设计工作的开展具有更高的灵活性。

2.1 在配电系统设计中的应用

配电系统的设计是建筑电气设计中的关键环节。良好的配电系统设计方案能够保证建筑物具备持续性的电能供应，避免突发性的停电事故。在传统的设计形式下，建筑电气系统设计工作以二维图纸设计为主，这样的设计方法能够明确配电箱与配电线之间的位置关系，但会在一定程度上影响设计效率。为了保证配电系统设计图纸具有简洁易懂的特点，可以结合建筑结构设计形式，采用BIM 技术构建数据库，并获取相关的建筑信息，强化母线、电缆与配电箱之间的关联。也可以采用立体可视化的建筑设计模型，直观展示配电系统的施工与安装流程。另外，BIM 技术具有强大的计算能力，可以根据设计思路完成系统化的建模，并直接导出配电系统设计图纸，有助于节约图纸绘制时间，提高建筑电气配电系统的设计效率。

2.2 在照明系统设计中的应用

照明系统是建筑电气系统的关键组成部分，这一系统的电气设计水平关系到建筑物的照明用电安全性与用电节约效果，也会直接影响到人们在生活中的照明舒适度。在传统的设计模式下，需要根据建筑空间布置，明确各个房间的用途，并选用合适的照明灯具与光源参数。在管线布置与光源参数的设计中，也需要手动计算。在复杂的建筑环境中，尤其是在多光源条件下，这样的设计方式会增加设计人员的工作量，且设计工作容易出现较多误差，从而影响到照明系统的设计水平。为了解决上述问题，可以借助BIM 技术完善照明设备族库，并通过采用可视化与智能化的设计方式，优化照明管线布置方案，并确定光源类型及照明设备的安装位置和安装方式，对色温、光通量等参数进行精准计算。另外，在照明系统的电气设计中，可以结合三维立体模型明确照明灯具的设计标高，实现对各个楼层照明设备的精准布置，有助于及时发现不合理情况，从而完成设计的优化工作。通过利用BIM 技术的仿真模拟功能，也能够对照明系统的配电负荷进行准确计算，可以按照某个工作面的照度值进行仿真模拟，了解到整个系统的负荷能力，并根据需求对相关参数进行快速调整。总的来说，在照明系统设计中，BIM 技术的应用可以提高设计精准性与设计效率，在保证用电安全的基础上，给予人们舒适的照明条件。

2.3 在管线设计中的应用

管线设计是建筑电气设计中的重点与难点，尤其是随着建筑电气功能的日益增多，专业管线类型也不断增多，管线之间极易发生冲突，这对建筑电气设计工作来说是较大的挑战。在传统设计方式下，只能够对二维平面图纸进行复杂管线的优化设计，并且极易产生设计误差，导致设计方案与实际情况不符，从而引发设计变更问题，也会带来更多的施工成本。为此，可以在管线设计中采用BIM 技术，借助其三维建模功能，掌握楼层标高及建筑结构类型，直观地设计管线分布方案，并通过可视化模拟实现对管线的碰撞检查，依据检查结果，生成相关报告，为管线设计方案的进一步优化提供充足的依据。建筑电气管线系统包含多个部分，并且与水暖等系统具有较强的关联性。应当从整体视角出发，对管线的设计效果进行全面检测，以此弥补二维图纸设计中的缺陷，在提高管线设计精准度的基础上，降低工程设计变更成本。

2.4 在弱电系统设计中的应用

在建筑电气的弱电系统设计中，弱电系统桥架设备与水暖管线容易发生碰撞，并且相关的设计参数比较多，二维平面图纸的篇幅有限，施工人员在参照设计图纸开展施工作业时，容易存在图纸理解不到位及漏项的问题，导致设计方案无法起到良好的施工指导作用。为了解决这一问题，可以借助BIM 技术的三维可视化建模功能，在弱电系统设计中实现多专业协同设计，强化弱电设计与水暖等专业之间的关联，并为工程人员提供系统、完整的施工图纸，避免出现较多的设计变更问题。在对弱电系统进行建模之前，可以利用网络资源数据或者本地数据库构建弱电机柜库，并根据设计需求及工程特点整理相关的设备参数。另外，可以采用BIM 技术对弱电系统的运行和维护效果进行规划与模拟，并及时更新相关数据，实现对设计方案的精准性评估，保证其具备可操作性。

2.5 在电气火灾自动报警系统设计中的应用

建筑电气消防设计是一项关键工作，其中火灾自动报警系统发挥着重要功能，可以在发现火灾隐患时及时提醒人们撤离，从而保证建筑物内部人员的财产及生命安全。为了实现有效设计，可以借助BIM 技术实现自动报警系统中各种设备的模型化，将设备的属性、规格及用途进行精准记录与分析，并结合建筑结构特点与管线布设方案，实现合理选型与位置布设，保证火灾报警设备功能得以正常发挥。通过构建自动报警系统的三维立体可视化模型，可以将其与建筑模型进行整合，从整体与细节角度上进行协调性分析，掌握不同空间中存在的设计冲突问题，并进行深度优化。当观察到火灾自动报警系统中的管线或设备与其他系统存在干扰或冲突时，可以在模拟运行的状况下开展优化设计工作。例如，建筑梁板、空调设备及消防喷淋设备等都可能与火灾自动报警设备产生矛盾，只有通过协调性分析才能确保电气设计方案的可行性。也可以利用BIM 技术开展火灾模拟分析工作，通过模拟火灾场景及烟气扩散的情况，评估火灾自动报警系统的功能效果，掌握设计方案的可行性指标，以便于对火灾自动报警系统进行深度优化。在完善火灾自动报警系统设计方案的基础上，也需要根据BIM技术下的三维模型，优化建筑物中的疏散路线。通过选择最佳的疏散路径，并配备完善的消防和照明设备，保证建筑物内部人员能够在面临火情时快速安全地撤离。此外，BIM 技术还可以结合人员密度进行分析，有助于确定疏散出口的数量和位置，确保疏散通道的合理布局。

3 结束语

综上所述，BIM技术融合了信息技术与建筑技术，并且具有可视化与模拟性的优势功能，在现阶段的建筑电气设计中发挥着重要作用。BIM 技术的应用能够提高设计效率和设计精准性，并在一定程度上降低安全隐患的发生概率，有助于推动建筑行业的可持续发展。设计人员应当积极学习并利用BIM 技术，提高自身专业素质，实现对建筑电气设计方案的深度优化，为用户提供更加舒适的环境与使用感受。

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