楊彤（貴陽市建筑勘察設(shè)計有限公司　貴州貴陽　550001）

BIM在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用分析

楊彤
（貴陽市建筑勘察設(shè)計有限公司貴州貴陽550001）

基于BIM技術(shù)的電氣設(shè)計，依托全專業(yè)的BIM設(shè)計模型，著眼于精細化、信息化、協(xié)同設(shè)計，關(guān)注設(shè)計質(zhì)量和提高設(shè)計效率，打破傳統(tǒng)設(shè)計流程，能夠獲得更高的設(shè)計成果。本文結(jié)合具體實例，重點就BIM在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用進行了分析。

BIM技術(shù)；建筑電氣；設(shè)計應(yīng)用

引言

BIM作為一種新的設(shè)計方法和設(shè)計工具，在電氣設(shè)計中的應(yīng)用具有長足的發(fā)展空間。主要體現(xiàn)在項目管理方面，電氣設(shè)計的BIM模型盡可能包含所有關(guān)電氣信息，設(shè)計的目的是通過統(tǒng)計、提取關(guān)鍵信息，作為項目造價、施工管理的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，可節(jié)約施工成本，合理配置資源。

1　BIM的概述

1.1BIM的定義

通過將BIM應(yīng)用在建筑工程的電氣設(shè)計中，充分的利用BIM技術(shù)在協(xié)同設(shè)計、參數(shù)化設(shè)計、可視化設(shè)計、三維設(shè)計等方面的優(yōu)勢，能夠有效的提高建筑工程電氣設(shè)計的質(zhì)量。通過建筑工程項目的所有信息數(shù)據(jù)當(dāng)做模型的基礎(chǔ)，創(chuàng)建建筑模型，然后通過數(shù)字信息仿真模擬建筑工程的真實信息，仿真模擬信息不僅僅包括三維幾何狀信息，還包括非幾何狀信息，例如施工進度、價格、重量、材料等，由BIM構(gòu)成的信息仿真模擬工程具有可出圖性、優(yōu)化性、模擬性、協(xié)調(diào)性以及可視化等眾多優(yōu)點，并且能夠貫穿整個建筑工程的整個生命周期，這對提高建筑工程項目傳遞、理解項目信息的效率以及降低出錯概率，提高建筑項目質(zhì)量、降低成本以及控制工期具有至關(guān)重要的作用。

1.2電氣設(shè)計中的BIM

BIM設(shè)計明顯區(qū)別于傳統(tǒng)二維設(shè)計，在建筑設(shè)計方案階段，BIM設(shè)計可直觀進行“多方案比較”。電氣設(shè)計中BIM，其主要內(nèi)容主要包括以下幾個方面：①執(zhí)行全面的設(shè)計分析，在進行電氣設(shè)計的過程中，不僅僅對電氣設(shè)計進行分析，同時還對建筑的整體結(jié)構(gòu)可靠性以及建筑的其他性能（例如氣候、視線、人流、氣流、熱、光、聲、環(huán)保、節(jié)能、綠色等方面）進行綜合、全面的考慮；②多專業(yè)協(xié)同，通過利用BIM的信息共享功能，能夠有效的改善傳統(tǒng)設(shè)計流程，能夠進行多專業(yè)、多人在同一模型中進行設(shè)計，在進行設(shè)計的過程中能夠看見他人的設(shè)計內(nèi)容，這樣便于設(shè)計人員進行交流，同時還能夠有效的避免出現(xiàn)設(shè)計重復(fù)和設(shè)計錯誤；④設(shè)計高完成度的電氣設(shè)計制圖，基于BIM技術(shù)的建筑工程電氣設(shè)計，能夠更加快捷的創(chuàng)建建筑電氣設(shè)計的三維制圖，同時采用參數(shù)化設(shè)計，能夠自動更新設(shè)計人員新添加的內(nèi)容，進而自動生成圖紙所需要的電氣元件的明細表，便于電氣施工人員理解，為建筑工程的電氣施工帶來很大的便利。

2　工程概況

某數(shù)據(jù)中心位于某縣城以北，地塊總面積約66066.67m2，凈用地面積約60620m2（含征地內(nèi)規(guī)劃道路面積）。項目分三期，本工程為一期項目，其范圍包括：A01辦公樓、A04辦公樓、A08宿舍樓、A10食堂。本文以A01辦公樓為例，介紹BIM技術(shù)的應(yīng)用。A01辦公樓地上4層，地下1層，總建筑面積7518.6m2，層高4.2m，建筑高度18.6m。屬于多層建筑，建筑耐火等級地上二級，地下一級，主體結(jié)構(gòu)使用年限為50年。設(shè)計采用Revit MEP建立BIM模型。

3　BIM在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用分析

3.1可視化、精細化設(shè)計

在BIM模型基礎(chǔ)上，設(shè)計電氣各系統(tǒng)及平面。圖1、圖2為辦公樓一層開敞辦公區(qū)域的照明平面圖及軸測圖。軸測圖可清晰顯示此區(qū)域無吊頂，依據(jù)建筑和結(jié)構(gòu)模型，確定電氣照明設(shè)備的安裝方式為吊裝，安裝高度為距地2.7m，同時可根據(jù)建筑家具的位置調(diào)整照明設(shè)備的安裝位置，以保證照度均勻。

圖1　一層開敞辦公區(qū)域照明平面圖

圖2　一層開敞辦公區(qū)域軸測圖

軸測圖可清晰顯示此區(qū)域有吊頂，剖面圖中給出吊頂?shù)母叨葹?.0m。依據(jù)建筑模型條件，確定電氣照明設(shè)備及消防設(shè)備的安裝方式為嵌入式，安裝面距地3.0m。建立電氣模型時，需要平剖面相結(jié)合，確定電氣族的安裝正確與否，同時可以查看消防設(shè)備與照明設(shè)備的安裝是否有沖突，放置距離是否符合規(guī)范等。這樣的設(shè)計避免了電氣各系統(tǒng)設(shè)計之間的碰撞問題?；贐IM技術(shù)的電氣設(shè)計的核心是管線綜合。將Revit MEP與Navis works聯(lián)合應(yīng)用，實現(xiàn)三維模型管線綜合、碰撞檢測功能。首先Revit MEP導(dǎo)出三維模型的NWC模型，應(yīng)用Navis works的附加功能整合為NWF文件。然后利用Navis works的“查找項目”功能，建立搜索條件并創(chuàng)建搜索集，并在“Clash Detective”中建立碰撞規(guī)則，在“Apperance Profiler”中對模型外觀進行配置。運行“Clash Detective”碰撞檢測。

管線碰撞檢測要點主要包括以下幾個方面：①與暖通專業(yè)管道、給排水管道的碰撞檢測，通過對暖通專業(yè)管道、給排水管道等進行檢測，能夠及時、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)管道與那些部分發(fā)生了碰撞，當(dāng)檢測出碰撞之后，各個專業(yè)應(yīng)該進行溝通和交流，進行協(xié)同設(shè)計，采取避讓的原則，例如有壓管避讓無壓管、單管避讓排管、小管避讓大管等原則，對管線進行重新調(diào)整與設(shè)計，在滿足建筑工程電氣設(shè)計的相關(guān)要求的基礎(chǔ)上解決管線的碰撞問題；②與結(jié)構(gòu)梁的碰撞檢測，由于結(jié)構(gòu)梁的電氣支路都采用板內(nèi)暗敷設(shè)的方式，導(dǎo)致管線與結(jié)構(gòu)梁發(fā)生沖突，通過采用Autodesk Navis works軟件對結(jié)構(gòu)梁進行碰撞檢測，能夠及時、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)管線的沖突位置，然后進行調(diào)整。

3.2信息化、協(xié)同設(shè)計

BIM技術(shù)在電氣設(shè)計應(yīng)用的另一核心為信息化、協(xié)同設(shè)計。傳統(tǒng)二維電氣設(shè)計通過紙質(zhì)或者CAD文件提資，信息傳遞具有不可靠性。但是以Revit MEP為平臺的電氣設(shè)計，各專業(yè)無需互提資料，所有用電設(shè)備的信息（如設(shè)備編號、設(shè)備功率、用電點等）均通過鏈接文件直接提取信息。其他專業(yè)提出的信息（如閥門、電量）的修改，通過管理鏈接文件，可重新載入最新信息，做到實時更新，聯(lián)動修改，保證了最終模型信息的唯一性和準(zhǔn)確性。BIM技術(shù)的電氣設(shè)計需要設(shè)計團隊的協(xié)同工作。信息模型的實時更新不是所有變動電氣專業(yè)都跟進，而是通過提資鏈接文件，適時、準(zhǔn)確地反應(yīng)到電氣模型中。

該建筑工程的電氣設(shè)計中采用了Revit2013軟件進行火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、防雷接地保護系統(tǒng)、動力系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)的電氣平面，通過上一步驟創(chuàng)建的電氣族庫，能夠?qū)⑾鄳?yīng)的族按照相關(guān)的設(shè)計規(guī)范錄入到Revit2013軟件中，進行建筑工程電氣平面的設(shè)計工作。利用專業(yè)的軟件對CAD設(shè)計中的電氣設(shè)備進行布置，布置的方式包括陣列、靠墻設(shè)計等，因為Revit2013軟件不是專業(yè)的電氣繪圖軟件，在進行電氣設(shè)備布置的過程中可能存在許多缺陷，為了能夠更加精確的進行電氣設(shè)備定位，在Revit2013軟件繪圖布置完成之后，還應(yīng)該由專業(yè)的電氣施工人員進行手動調(diào)整，然后再進行電氣線路的連接。該建筑工程的電氣設(shè)計中采用的電纜橋架、穿線管、導(dǎo)線都是參數(shù)化的，因此在Revit2013軟件中電纜橋架、穿線管、導(dǎo)線等應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的族庫分別進行繪制，其中導(dǎo)線屬于邏輯系統(tǒng)族，在創(chuàng)建的三維制圖中是不可見的，通常采用電纜橋架和線管的物理連接方式表示導(dǎo)線及其行走的方式。因此，在繪制電氣平面設(shè)計圖時，應(yīng)該對電纜橋架的各種連接架，例如垂直下彎通、水平四通、水平彎通等的尺寸以及連接方式進行熟悉，否則在繪制電氣平面的過程中不能夠有效的降相關(guān)的電纜橋架族連接起來。同時，在電氣平面設(shè)計時，還應(yīng)該明確的標(biāo)出燈具型號、導(dǎo)線數(shù)量、回路標(biāo)號等，制成相應(yīng)的標(biāo)記族，這樣在進行設(shè)計以及施工的過程中，能夠更加清楚的辨識，如果出現(xiàn)問題也能夠即使的進行修改。當(dāng)完成了電氣平面設(shè)計之后，為了保證建筑工程的電氣設(shè)計的質(zhì)量，還應(yīng)該利用BIM技術(shù)進行管線碰撞檢測。

3.3電氣明細表及BIM出圖

利用BIM模型強大的信息化特點，設(shè)計者可根據(jù)需求創(chuàng)建各種類型明細表，反應(yīng)電氣族的各種參數(shù)和屬性（如電纜橋架明細表、電氣設(shè)備明細表、電氣裝置明細表、照明設(shè)備明細表、火警設(shè)備明細表等各種明細表）。如表1所示，電纜橋架明細表列出了族與類型、注釋、尺寸及總長度等各種統(tǒng)計信息，為工程造價、工程管理及生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。基于BIM模型的電氣圖紙，通過設(shè)置完善的視圖樣板，其中主要包括視圖比例、模型詳細程度、可見性/圖形替換、視圖范圍及方向、基線方向、規(guī)程等設(shè)置，創(chuàng)建電氣圖紙，并對項目信息及項目參數(shù)進行設(shè)置，實現(xiàn)一鍵批量式出圖，導(dǎo)出PDF或者CAD圖紙。

表1　電纜橋架明細表

4　結(jié)束語

總而言之，通過將BIM應(yīng)用在建筑工程的電氣設(shè)計中，充分的利用BIM技術(shù)在協(xié)同設(shè)計、參數(shù)化設(shè)計、可視化設(shè)計、三維設(shè)計等方面的優(yōu)勢，能夠有效的提高建筑工程電氣設(shè)計的質(zhì)量。并且，隨著BIM技術(shù)的不斷完善，其在建筑工程以及其他領(lǐng)域的電氣設(shè)計中的應(yīng)用會越來越廣泛。

[1]遲珊.電氣設(shè)計案例[J].建筑電氣，2014（2）：28～29.

[2]孔嵩.BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用和展望[J].現(xiàn)代建筑電氣，2013，4 （9）：1～4.

[3]王旭.BIM技術(shù)在某青教公寓電氣設(shè)計中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣，2013 （S1）：395～396.

TU85

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1673-0038（2015）06-0014-02

2015-1-23