劉瀟陽

【摘 要】針對以往建筑電氣設計中常出現(xiàn)的專業(yè)沖突問題，提出一種以三維建模為核心的建筑電氣設計解決方案，即采取 BIM 技術，對此本文著重探討 BIM 技術優(yōu)勢及其實際應用，并提出未來發(fā)展方向，旨在為進一步提高建筑設計水平提供參考。

關鍵詞： BIM; 建筑電氣; 信息傳遞; 應用; 展望

外國的BIM 發(fā)展和應用都達到了一定水平，我國住房和城鄉(xiāng)建設部 2011 年 5 月發(fā)布的《“十二五”建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中，正式將BIM 作為建筑業(yè)信息化首要實現(xiàn)目標，明確指出要在施工階段開展 BIM 技術的研究與應用，推進BIM 技術從設計階段向施工階段的應用延伸，降低信息傳遞過程中的衰減，研究基于 BIM 技術的4D 項目管理信息系統(tǒng)在大型復雜工程施工過程中的應用，實現(xiàn)對建筑工程有效的可視化管理等。

1 建筑電氣專業(yè) BIM 應用的基礎

1. 1已頒布的國家標準有《中國 BIM 標準體系CBIMS 框架》;地方標準有《深圳市工程設計行業(yè)BIM 應用發(fā)展指引》（深圳市勘察設計行業(yè)協(xié)會（2013））和《香港房屋委員會發(fā)展和建設部 BIM標準手冊（1. 0 版）》;

1. 2 可參考的國際標準，可參考的國際標準有美國標準 NBIMS 和英國標準《面向 Autodesk Revit 的 AEC（UK）BIM 標準》。

2 建筑電氣專業(yè)設計軟件應用分析

2. 1 傳統(tǒng)應用軟件現(xiàn)狀，當前，建筑電氣工程師使用的傳統(tǒng) CAD 設計軟件平臺有兩個，即 Autodesk 公司的 AutoCAD平臺和 Bentley 公司的 MicroStation 平臺。專業(yè)軟件以天正電氣為主（基于 CAD 平臺開發(fā)的二次軟件），部分用戶使用博超電氣軟件（基于 CAD平臺開發(fā)的二次軟件），還有個別 AutoCAD 平臺用戶不使用專業(yè)軟件。用于計算的專業(yè)軟件有ETAP、DIALux 等。

2. 2 BIM 應用軟件現(xiàn)狀BIM軟件的應用在建筑電設計中以Autodesk 公司的Revit Mep、Revit 2013 為主，部分用戶使用 Magicad for Revit & Magicad for CAD 雙平臺。使用 Autodesk 公司的 Naviswork 三維模型瀏覽軟件，進行碰撞檢查、漫游、動畫。另外，鴻業(yè)軟件也在積極開發(fā)基于 Revit 軟件的機電設計二次軟件。當前，建筑、結(jié)構、設備、電氣四個專業(yè)普遍使用 Revit 作為整合平臺進行協(xié)同設計工作。

2. 3 傳統(tǒng)二維、三維軟件與 BIM 軟件的區(qū)別BIM 軟件不同于傳統(tǒng)的二維、三維軟件。

BIM 的核心是信息、信息的互用以及信息在全過程中完整、正確、無缺失的傳遞，包括電氣專業(yè)本身信息的傳遞以及與相關（建筑、結(jié)構、設備、經(jīng)濟）專業(yè)間協(xié)同信息的傳遞。未來的建筑將是數(shù)字化、信息化的藝術。正是基于信息的協(xié)同和傳遞的要求，建筑設計的五個專業(yè)（建筑、結(jié)構、設備、電氣、經(jīng)濟）需要找到一個能夠協(xié)同工作的軟件平臺，或者找到使不同的專業(yè)軟件之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)無縫對接的辦法（如 IFC 方式）

2. 4 電氣設計中 BIM 技術的應用分析建筑電氣專業(yè)的設計內(nèi)容包括強電部分、智能化（弱電）部分和消防部分，電氣專業(yè)設計文件包括圖紙目錄、說明、設計圖、主要設備表、計算書，其中設計圖包括平面圖、系統(tǒng)圖、剖面、詳圖、大樣。設計文件中的圖紙目錄、說明內(nèi)容可采用傳統(tǒng)方式完成。下面重點分析在使用當前 BIM 軟件繪制設計圖，編制主要設備表、計算書時的完成度以及軟件需改進的內(nèi)容（文中軟件基于Revit 2013，包括其他在 Revit 基礎上開發(fā)的二次軟件），

3 電氣專業(yè)工作流程及信息傳遞分析

3. 1 電氣專業(yè)的工作流程

工程設計的流程根據(jù)項目情況分為方案設計、初步設計、施工圖設計三個階段。

（1） 方案設計階段： 以業(yè)主提供的設計任務書為依據(jù)，了解其他專業(yè)（建筑、結(jié)構、設備）工程概況，為建筑方案的調(diào)整和深化設計提供技術支持，配合建筑方案提供并校核主要電氣系統(tǒng)機房面積、位置、主要管線通道設置以及對建筑方案產(chǎn)生重大影響的電氣設計條件;輸出設計文件。

（2） 初步設計階段： 接受其他專業(yè)設計資料 → 本專業(yè)設計 → 向其他專業(yè)提交資料 → 深化方案 → 形成初步設計 → 設計評審 → 優(yōu)化 → 設計會審（專業(yè)聯(lián)校） → 完成初設圖紙 → 設計驗證 →設計輸出。

（3） 施工圖設計階段： 優(yōu)化初設 → 接受其他專業(yè)設計資料 → 深化本專業(yè)設計 → 向其他專業(yè)提交資料 → 形成施工圖設計 → 設計會審（專業(yè)聯(lián)校） → 完成施工圖設計圖紙 → 設計驗證 →設計輸出 → 交付。

3. 2 電氣專業(yè)與上、下游專業(yè)間的數(shù)據(jù)信息傳遞

3. 2. 1 上游專業(yè)需提供的資料

（1） 建筑專業(yè)提供給電氣專業(yè)的資料為：

① 建筑做法。屋面選用材料，外窗選用材料，外墻、室內(nèi)地面建筑做法，設置吊頂區(qū)域。

② 建筑主要技術指標為總建筑面積（地上建筑面積/地下建筑面積）、人防建筑面積、建筑高度、建筑層數(shù)（地上/地下）。

③ 平面包括軸網(wǎng)、結(jié)構柱、墻線、門窗（不需要門窗號）、層高、防火分區(qū)、需二次精裝修的平面位置等。

④ 電動門及窗的位置、容量等。

（2） 結(jié)構專業(yè)需提供給電氣專業(yè)的資料為：

① 結(jié)構形式。

② 基礎形式。

③ 板厚（地上/地下）。

④ 結(jié)構梁尺寸。

⑤ 柱尺寸等。

（3） 水、暖專業(yè)需提供給電氣專業(yè)的資料為：

① 各類電動設備位置、用途、數(shù)量、用電性質(zhì)、用電量、電壓等級、使用率及編號等參數(shù)。

② 電動（或信號、報警等）水閥、電動風閥等位置、用途、數(shù)量、用電量、電壓等級及編號等參數(shù)。

③ 各系統(tǒng)原理圖、監(jiān)控要求說明、受控設備和監(jiān)測點數(shù)量等相關設計資料。

（4） 工藝專業(yè)需提供給電氣專業(yè)的資料為工藝設計對某些房間、場所的特殊要求。

3. 2. 2 電氣專業(yè)提供給下游專業(yè)的資料

（1） 建筑專業(yè)：

① 電氣機房： 位置、面積、層高等具體設計要求。

② 大型設備運輸路線： 共同配合確定。

③ 管井： 位置、大小。

（2） 結(jié)構專業(yè)：

① 導管穿混凝土墻套管： 位置、大小、標高。

② 導管穿梁套管： 位置、大小、標高。

③ 橋架穿混凝土墻洞。

（3） 水、暖專業(yè)：

① 設備機房內(nèi)配電/控制室（需要獨立設置時）的具體位置、尺寸等。

② 設備發(fā)熱量。

③ 溫度、濕度要求。

④ 排風、通風要求。

（4） 管線綜合： 電纜槽盒、梯架的位置、標高。

（5） 經(jīng)濟專業(yè)： 電氣設備材料清單。

3. 3 電氣族庫建設的建議

族庫的建立要根據(jù)電氣專業(yè)的工作流程，上、下游數(shù)據(jù)需求以及日后運維管理的需求來定義每個族的屬性。建立族庫之前要先制定族的標準。二維模型編制依據(jù) GB/T 50786—2012《建筑電氣制圖標準》;參考圖集為 09DX001《建筑電氣工程設計常用圖形和文字符號》、09BD1《電氣常用圖形符號與技術資料》等。三維模型的外觀編制要求為象形、通用尺寸。需要說明的是，不同廠家、規(guī)格型號不同時，尺寸差別很大。

3. 4 BIM 技術可能帶來的電氣專業(yè)工作流程變化

（1） BIM 將設計工作量前移，重點在方案選擇和優(yōu)化，方案階段通過建模對項目的可行性研究、節(jié)能設計等關鍵技術研究的工作量勢必增大。

（2） 電氣專業(yè)方面較成熟的 BIM 應用主要是管線綜合設計，使用碰撞檢查功能來確定碰撞位置，并進行優(yōu)化，達到控制層高的目的，同時會加大初設階段以及施工圖設計階段的工作量。這些工作量在傳統(tǒng)設計中原本是在施工圖設計中做比較粗略的管線綜合，在施工配合中再深化或由施工單位通過現(xiàn)場實際測量、具體排布來實現(xiàn)的。

（3） 電氣專業(yè)的產(chǎn)品信息極其豐富，缺少信息的建筑模型只是一個沒有靈魂的殼。要真正實現(xiàn) BIM 的全專業(yè)、全過程設計，需要大量的數(shù)據(jù)支持，不僅是專業(yè)間的數(shù)據(jù)傳遞。電氣產(chǎn)品信息庫的建立及更新是一項巨大的工程，勢必對傳統(tǒng)的工作流程帶來重大影響。以上所述工作流程的變化亦是 BIM 標準中建模深度、交付標準研究的關鍵點。

4 結(jié) 語

電氣專業(yè) BIM 技術的核心重在設計參數(shù)、技術指標，也就是 BIM 的“Information”，而高效的信息互用亦是 BIM 的核心價值所在。BIM 發(fā)展的瓶頸在于族庫以及現(xiàn)有軟件功能的不完善。BIM 技術已為建筑、結(jié)構專業(yè)處理復雜形體的建筑問題找到了非常有效的出路，電氣專業(yè)BIM技術的亮點是否仍要停留在管線綜合的碰撞檢查呢？ 作為建筑行業(yè)必不可少的專業(yè)之一，作為信息化社會運維管理的重要環(huán)節(jié)，電氣專業(yè)的腳步不能因現(xiàn)在的困難而停止。使用現(xiàn)階段的 BIM 軟件進行設計

參考文獻

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