如何借助BIM技術完成建筑電氣系統設計方案

現代建筑對電氣專業的要求不斷升高，建筑電氣設計質量在很大程度上影響著建筑正常使用。但傳統的設計模式與方法已經無法滿足要求，需要積極引入先進技術。BIM作為建筑領域最主流的輔助技術之一，在建筑電氣專業也具有良好應用前景。

一、項目基本情況

某建筑工程項目共21層，其中，地上18層，設3層地下室，負3層為人防，負2層是車庫與設備用房，負1層是商業用房與設備用房，地上1~3層主要用于商業，地上4~18層是辦公用房，項目的總建筑面積為5.4萬m2。在方案設計過程中，設計單位以建設單位提出的要求為依據，結合項目實際情況，決定在設計中引入BIM技術。這是因為BIM的引入能對設計成果予以直觀展現，并能實現碰撞檢測，對不同專業和的設計數據進行共享。然而，需要注意，現階段的BIM技術及其軟件仍處在起步的階段，軟件功能還需要進一步完善，使實際的設計容易出現一些問題，尤其是在電氣系統中的應用，相關人員應引起高度重視，針對存在的問題，探討有效解決措施。

二、BIM在建筑電氣專業的具體應用

在建筑電氣專業引入BIM以后，可以在電氣設計過程中對不同設計數據進行統籌管理，為不同電氣設備及元件賦予相應的屬性參數。設計中，難免多名設計人員需要對同一個文件進行共用，因此設計過程借助BIM可以對相關內容進行實時查看及共享。

1、選擇適宜的協同方式

就目前來看，基于Revit的電氣設計經常使用下列三種方法：第一種方法為所有專業都使用同一個中心文件；第二種方法為建筑結構專業使用同一個中心文件，而機電的三個專業使用同一個中心文件；第三種方法為不同專業使用自己的中心文件，但能進行相互鏈接。上述三種方法有其自己的特點和優勢。對于第一種方法，它的信息最為完善，能使所有信息都被動態查看，有著豐富的數據量，而對計算機與網絡有著很高的要求，如果數據量大幅增加，將對繪圖速度造成很大的影響，所以主要在規模較小的項目中使用；第二種方法是在第一種方法基礎上做出了適當整改，即把中心文件拆分成兩個部分，以此減少數據量，保證繪圖速度，這樣能降低對計算機及網絡的實際依賴度；第三種方法則是對所有專業文件實施了拆分，不同專業使用自己的文件，然后通過鏈接實現數據交換。該方法的繪圖速度是三種方法中最快的，但如果鏈接過多，將產生其它方面的問題。根據該項目的規模和其它具體情況，主要采用第三種方法。

2、樣板設置

現階段由設計單位交付的文件依然是傳統的紙質形式。在這種情況下，設計人員完成初步設計后，必須利用設計軟件把三維模型變成二維圖紙。現在的二維圖紙主要為CAD圖紙。通過樣板設置，能確定具體的樣式與參數，確保圖紙能夠滿足相關標準，保證實際的工作效率。

3、初步管線綜合

和傳統的二維設計完全不同，因BIM繪圖時要得到安裝高度參數，這就要求在繪制初期做好初步管線綜合，對空間高度進行分類綜合，確定一個統一的標高，以此避免管線發生碰撞，減少修改工作量。另外，還要注意目前不同專業的設計數據還缺乏準確性，所以在結束平面設計以后，仍需做好管線綜合，以此確定最后安裝高度[3]。

4、族庫

電氣設計文件主要表示元件和管線之間保持的相互關系，以電氣元件作為主要內容。在傳統的二維設計過程中，采用圖塊的形式來表達，而在Revit當中，則采用族的形式來表達。由不同族構成的系統則是族庫，與Revit對應的資源庫相似。需要注意，在電氣專業中，有很多體積很小的電氣元件，它們的圖示無法表達出具體大小，通常在圖中作為可被正常讀取的符號，以一個寬度為86mm的元件為例，設計人員需在寬度為250mm左右的圖例中才可以在比例尺為1：100的圖紙上進行正常讀取。利用BIM軟件，可以對Revit實施二次開發，軟件操作界面良好，還能實現設計與計算。

5、電氣繪圖

（1）設備布置利用Revit對包含配電箱和照明燈具等在內的設備進行繪圖以后，能直觀且準確的對平面及剖面圖進行查看，也可根據實際的要求進行修改，以此滿足設計要求。

（2）線路繪制完成對設備的布置以后，及時開始線路規劃與繪制。在Revit當中，不同組合庫對應不同可選族。以繪制過程中安裝高度為依據，能在模型當中十分直觀的掌握不同專業設計之間存在的相互聯系，同時也能根據視圖對管線是否可見做清晰的了解。

（3）照明計算電氣設計過程中，要做好照明計算與設計，但Revit沒有這方面的功能。此時，可利用BIM完成計算與設計。

（4）系統生成無論所用設計軟件屬于二維或三維，在系統圖的自動生成過程中都存在一些問題，無法完全代替設計人員進行系統圖設計。基于當前的實際使用環境，系統圖可繼續使用二維制圖方式，現有的三維軟件在這一方面沒有顯著的優勢。

（5）碰撞檢測在以往的二維設計過程中，對管線進行的綜合設計需要在中后期開展，這樣的目的是保證參數準確性與修改便利性，僅需要對部分理由及標高標注進行改動即可實現對所有管線的綜合。然而，以往的工作模式也存在一定局限性，如僅可以從原側上實現標高綜合，雖然也會兼顧到其它關鍵點，但在空間較為復雜的情況下沒有有效的手段，往往只能依靠設計人員自身想象根據二維圖紙來設計[6]。但采用BIM技術以后，設計人員能實現初步管線綜合，這一方面在之前已經給出論述。完成初步管線綜合后，對不同專業進行平面圖的繪制，其管線碰撞檢測對應的碰撞點數量不會過多，當然也沒有顛覆性，以特殊位置為主，為滿足不同專業提出的繪圖要求，管線標高及尺寸都有可能綜合后結果。通過以上分析可以看出，BIM具有的碰撞檢測自身優勢十分明顯，可以把項目涉及到的每個碰撞點都準確的標注出來。

（6）檢測后調整完成檢測并獲得相應的檢測結果后，即可對不同元件及管線的實際標高開展調整，在必要的情況下，還能重新開始管線綜合，以此避免管線之間產生碰撞。完成對模型的修改之后，還要進行一次全面的檢測，以切實滿足工程的設計要求。

（7）設備材料表基于BIM的電氣設計包含很多設備信息，相關設計人員能十分容易的進行參數提取，包括元件數量與型號，以此生成不同設備對應的材料表。然而，因電氣專業繪圖存在原則性問題，專業圖紙有很多示意性畫法，無法視作所見即所得電氣設計文件，也無法滿足這一實際要求。基于此，在電氣設計文件當中，需要給出設備對應的材料表，尤其是要注意表格當中所有數據只能供于參考，不可作為設計階段主要依據，也就是說無法利用BIM對設備及管線進行查看。

三、結束語

綜上所述，BIM在建筑電氣專業中的優勢正日益顯現，隨著這項技術的深入改進與發展，以及各類深化平臺的出現和使用，基于BIM的本地化開發將更加豐富。相信通過BIM技術的應用與發展，建筑電氣設計水平將得到顯著的提升。

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原標題：BIM技術在建筑電氣專業的具體應用

本文來源：土木工程網      文徑網絡數據中心：劉紅娟 尹維維 編輯     劉真 方俊 審核

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