曾云亮

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州 510010）

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)指的是對(duì)于工程設(shè)施實(shí)體和功能特點(diǎn)數(shù)字化的表達(dá)，為圖紙落地提供了很大的幫助。一個(gè)包含全專業(yè)的BIM信息模型是能夠連接項(xiàng)目整個(gè)生命周期不同階段的數(shù)據(jù)和資源，可供參建各方共同使用，各專業(yè)協(xié)同工作，在節(jié)約業(yè)主資金、提高溝通效率、指導(dǎo)施工、減少施工返工等各方面做出較大貢獻(xiàn)。

2 BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)用當(dāng)中的優(yōu)點(diǎn)

BIM工藝是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)信息方式，構(gòu)建產(chǎn)生建筑模型的一類3D建模工藝。這類建模工藝能夠借用數(shù)據(jù)和指令操作，進(jìn)而建立起較為健全設(shè)計(jì)模型。并且這類建筑模型中包含了建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的全部功能，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員于電氣設(shè)計(jì)當(dāng)中對(duì)于BIM技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用[1]。建筑工程的電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，因電氣圖紙涉及建筑、結(jié)構(gòu)、暖通等多個(gè)專業(yè)，較容易出現(xiàn)問題，特別是專業(yè)間的協(xié)同問題復(fù)雜，只靠平面去協(xié)調(diào)將耗費(fèi)大量時(shí)間。BIM技術(shù)強(qiáng)大的可視性和空間關(guān)系的透明性，如圖1所示，方便設(shè)計(jì)師傳達(dá)設(shè)計(jì)思路，可快速精準(zhǔn)地查看問題位置。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用相比，BIM技術(shù)于建筑工程電氣設(shè)計(jì)運(yùn)用當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)關(guān)鍵涵蓋了可視化、協(xié)同性以及可持續(xù)性三個(gè)方面。

圖1 局部三維模型

2.1 BIM技術(shù)的可視化特征

可視化指的是BIM工藝與互聯(lián)網(wǎng)科技相結(jié)合把電氣設(shè)計(jì)利用三維立體的虛擬模型方式進(jìn)行相應(yīng)呈現(xiàn)，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員能夠依照設(shè)計(jì)圖紙察覺到設(shè)計(jì)之中存在的問題，而且把設(shè)計(jì)圖紙呈現(xiàn)于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)以及施工進(jìn)程當(dāng)中，使得運(yùn)營(yíng)可視化特點(diǎn)獲得實(shí)現(xiàn)，以便施工人員使用[2]。

2.2 BIM技術(shù)的協(xié)同性特征

建筑電氣設(shè)計(jì)為一類比較復(fù)雜的工藝，需要應(yīng)用到大量工作數(shù)據(jù)，而建筑企業(yè)為了確保設(shè)計(jì)工作的效率，將會(huì)動(dòng)員眾多設(shè)計(jì)工作人員參與進(jìn)來(lái).在開展設(shè)計(jì)的時(shí)候，各個(gè)單位之間的現(xiàn)實(shí)工作進(jìn)度存有一定差異，影響數(shù)據(jù)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性，將影響后面的相關(guān)出圖，容易造成返工。使用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，各專業(yè)均在同一服務(wù)器中處理模型，模型匯總了各專業(yè)的數(shù)據(jù)，互不干擾，但能互相查看信息，確保了數(shù)據(jù)的時(shí)效性，縮短了溝通時(shí)間。

2.3 BIM技術(shù)的可持續(xù)性特征

現(xiàn)實(shí)工作中設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)以及施工等進(jìn)程是一個(gè)逐漸優(yōu)化的進(jìn)程，而優(yōu)化和BIM之間不存有實(shí)質(zhì)性必然關(guān)聯(lián)，不過(guò)于BIM技術(shù)基礎(chǔ)之上能夠?qū)崿F(xiàn)更好優(yōu)化、以及更好開展優(yōu)化處理。在對(duì)于建筑工程的電氣設(shè)計(jì)中，由于信息與時(shí)間等因素產(chǎn)生一定變動(dòng)，當(dāng)復(fù)雜程度達(dá)到一定的程度，參與工作的人員未掌握全部的信息數(shù)據(jù)。而BIM模型可以供給建筑物現(xiàn)實(shí)所存有的全部信息，涵蓋了規(guī)則信息、幾何信息以及物理信息，而且提供建筑物變化之后現(xiàn)實(shí)的存在。通過(guò)BIM技術(shù)構(gòu)建的三維構(gòu)件不僅能夠?qū)τ谑┕ぎ?dāng)中信息改動(dòng)開展精準(zhǔn)的估測(cè)，而且可以經(jīng)過(guò)數(shù)字化裝置以及相應(yīng)工藝對(duì)于一些復(fù)雜的狀況進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)參數(shù)的調(diào)節(jié)，對(duì)模型實(shí)施相應(yīng)的更改，進(jìn)而保證了項(xiàng)目信息的準(zhǔn)確性。

3 電氣設(shè)計(jì)階段中BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)于配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中的運(yùn)用

配電體系是電氣體系當(dāng)中核心部分之一，需綜合項(xiàng)目全局考慮，借助BIM模型對(duì)工程內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，可以全面分析建設(shè)配電系統(tǒng)，合理規(guī)劃配電機(jī)房位置、相關(guān)綜合管線路由等，能對(duì)配電系統(tǒng)的整體構(gòu)件和局部重點(diǎn)位置直觀展示，并輸出相關(guān)屬性及配電盤對(duì)應(yīng)的明細(xì)表，可對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)檢查，避免細(xì)節(jié)出現(xiàn)問題。

3.2 BIM技術(shù)于照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中的運(yùn)用

現(xiàn)階段，BIM技術(shù)于照明設(shè)計(jì)當(dāng)中被普遍運(yùn)用，設(shè)計(jì)人員能夠通過(guò)三維模型的構(gòu)建使得電氣設(shè)計(jì)的可視化獲得實(shí)現(xiàn)，把眾多數(shù)據(jù)實(shí)施存儲(chǔ)，提供給各參建人員全面、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。電氣設(shè)計(jì)人員在現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)進(jìn)程中，可依照模型輸出的數(shù)據(jù)，逐漸把設(shè)計(jì)方案完善以及優(yōu)化。要使BIM技術(shù)在照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中獲得充分發(fā)揮作用，應(yīng)當(dāng)將以下3點(diǎn)內(nèi)容做好：①對(duì)于建筑工程項(xiàng)目照明設(shè)計(jì)所需的相應(yīng)數(shù)據(jù)應(yīng)全部輸入BIM三維模型中，需保證數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)性。②編制設(shè)計(jì)相關(guān)的各項(xiàng)報(bào)表時(shí)，可在BIM三維模型中導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的報(bào)表清單，如燈具選型表、配電盤明細(xì)表等。③由于模型中包含了光源、建筑相關(guān)材質(zhì)等信息，可直至渲染出圖或?qū)⒛Ｐ蛯?dǎo)入至基于BIM技術(shù)的照明計(jì)算軟件中進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)照明設(shè)計(jì)出圖、計(jì)算、渲染等相關(guān)步驟的一體化[3]。

3.3 BIM技術(shù)于弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中的運(yùn)用

弱電系統(tǒng)的構(gòu)建需要多個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的協(xié)助，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)多個(gè)流程開展優(yōu)化以及協(xié)調(diào)，例如對(duì)弱電機(jī)房的布置及弱電設(shè)備的合理排布，應(yīng)當(dāng)依照建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)對(duì)其現(xiàn)實(shí)耗能進(jìn)行明確，使得遠(yuǎn)程監(jiān)控獲得實(shí)現(xiàn)。使用BIM技術(shù)能夠?qū)θ蹼姍C(jī)房進(jìn)行相應(yīng)的專項(xiàng)設(shè)計(jì)，把主體和供配電設(shè)計(jì)的契合點(diǎn)找到，使得各個(gè)體系實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)行，保證弱電機(jī)房設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。借助BIM三維模型，能夠找準(zhǔn)攝像機(jī)理想的安設(shè)位置，查看對(duì)應(yīng)視角的情況，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏洞。

3.4 電氣族庫(kù)的創(chuàng)建

應(yīng)用電氣族庫(kù)的創(chuàng)建工藝時(shí)，需要強(qiáng)化對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)置關(guān)注，使得電氣族庫(kù)創(chuàng)建的質(zhì)量獲得有效提升，可以對(duì)于電氣設(shè)計(jì)供給更大的助力，確保全部數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性以及有效性。電氣族庫(kù)在建立之前，如圖2所示，應(yīng)當(dāng)制定得到相關(guān)的族群建立標(biāo)準(zhǔn)，三維模型與二維模型的建立存有下述幾點(diǎn)不同：二維模型需要依據(jù)國(guó)家相應(yīng)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)開展相應(yīng)標(biāo)注以及定義工作，三維模型應(yīng)當(dāng)對(duì)其形象和尺寸實(shí)施定義。除此之外，受到族庫(kù)類型、型號(hào)規(guī)格以及廠家等方面作用，同一種構(gòu)件尺寸一般會(huì)存有不同差異，所以，應(yīng)當(dāng)依照現(xiàn)實(shí)狀況對(duì)其開展重新定義。

圖2 配電箱族類型屬性

3.5 管線的碰撞檢測(cè)

BIM碰撞檢測(cè)主要體現(xiàn)為：通過(guò)BIM軟件模型檢測(cè)工具進(jìn)行模型中圖元構(gòu)件之間的沖突關(guān)系查找并且記錄輸出報(bào)告?；贐IM模型對(duì)各專業(yè)模型碰撞檢查：建筑模型與結(jié)構(gòu)模型、電氣模型與結(jié)構(gòu)模型、機(jī)電全專業(yè)模型與幕墻模型等等進(jìn)行碰撞檢查。因此，能夠?qū)Ω鲗I(yè)之間的圖紙問題提前查找與解決，開展施工之前發(fā)現(xiàn)將來(lái)可能會(huì)產(chǎn)生的矛盾以及問題，尋找到施工當(dāng)中不恰當(dāng)?shù)奈恢眉皶r(shí)調(diào)節(jié)，應(yīng)用三維截圖處理方式得到最佳的施工方案和解決措施，使得原始2D設(shè)計(jì)模式中存在的缺、錯(cuò)、碰、漏以及碰等問題減少，使得施工質(zhì)量以及效率獲得提升。

3.6 運(yùn)維管理的優(yōu)勢(shì)

BIM的核心是信息傳遞、信息管理、信息應(yīng)用[4]。信息完備性體現(xiàn)在BIM技術(shù)可對(duì)工程對(duì)象開展3D幾何信息與拓?fù)潢P(guān)系的描述以及完整的工程信息描述，如對(duì)象名稱、工程性能、結(jié)構(gòu)種類以及建筑材料等多方面設(shè)計(jì)信息；施工成本、工序、質(zhì)量、進(jìn)度，還有材料、人力以及機(jī)械資源等多類施工數(shù)據(jù)；工程項(xiàng)目的安全性能以及材料耐久性等維護(hù)信息；以及對(duì)象間邏輯聯(lián)系等方面。

3.6.1空間管理的應(yīng)用

空間管理主要應(yīng)用在照明、消防等各系統(tǒng)和設(shè)備空間定位。業(yè)主方應(yīng)用BIM技術(shù)可提取三維模型中各系統(tǒng)和設(shè)備的附加信息，快速定位到構(gòu)件的準(zhǔn)確位置，直觀形象且方便查找，如通過(guò)RFID獲取某報(bào)警器的構(gòu)件信息及位置，或在增加管線的時(shí)候，快速獲取該區(qū)域現(xiàn)有的管線情況及相關(guān)空間關(guān)系屬性。

3.6.2 機(jī)電設(shè)備管理

機(jī)電設(shè)備管理主要體現(xiàn)在設(shè)施的裝修、維護(hù)以及空間規(guī)劃處理。應(yīng)用BIM工藝可以獲得與建筑體相關(guān)的可計(jì)算且協(xié)調(diào)一致的數(shù)據(jù)，本信息能夠應(yīng)用在共享和重復(fù)應(yīng)用中，進(jìn)而能夠使得業(yè)主與運(yùn)營(yíng)單位因?yàn)槿鄙俨僮餍远斐傻某杀緭p失降低。除此之外，基于BIM工藝還能夠?qū)τ陉P(guān)鍵裝置開展遠(yuǎn)程把控，將項(xiàng)目當(dāng)中的獨(dú)立運(yùn)行裝置經(jīng)過(guò)RFID等工藝匯總至統(tǒng)一平臺(tái)上開展控制以及管理，經(jīng)過(guò)平臺(tái)匯總數(shù)據(jù)能夠?qū)τ谙鄳?yīng)裝置運(yùn)行狀況做到詳細(xì)了解。

3.6.3 隱蔽工程協(xié)調(diào)管理

基于BIM工藝運(yùn)維管理能夠?qū)τ趶?fù)雜室內(nèi)和室外管網(wǎng)進(jìn)行處理，像是排水管道、網(wǎng)線以及電纜還有相應(yīng)管井等方面，而且能夠直接于對(duì)應(yīng)的平面圖上獲得相對(duì)的位置關(guān)系。當(dāng)需要進(jìn)行改建或二次裝修的時(shí)候可以查看相關(guān)位置的局部三維模型，直觀地查看現(xiàn)有管線情況，有利于管網(wǎng)維修、更換設(shè)備和定位。

3.6.4 應(yīng)急保障管理

經(jīng)過(guò)BIM工藝的運(yùn)維管理方式對(duì)于突發(fā)事件管理涵蓋了：警報(bào)、預(yù)防以及處理。通過(guò)系統(tǒng)對(duì)相關(guān)感應(yīng)器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等手段，及時(shí)預(yù)處理，避免發(fā)生應(yīng)急事件。當(dāng)發(fā)生應(yīng)急事件時(shí)，控制中心將及時(shí)收到相關(guān)警報(bào)，而且可以對(duì)于相關(guān)部位的裝置狀況以及周邊條件進(jìn)行飛速查詢，對(duì)于人群的及時(shí)疏散以及災(zāi)情處理提供關(guān)鍵信息。

3.6.5 節(jié)能減排管理

經(jīng)過(guò)BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)工藝結(jié)合運(yùn)用，使日常中能源的管理監(jiān)控更為便利。運(yùn)維體系能夠使得室內(nèi)溫濕度遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)獲得實(shí)現(xiàn)，對(duì)于房間內(nèi)部實(shí)時(shí)的溫濕度變化進(jìn)行分析，與節(jié)能運(yùn)行管理相配合，規(guī)避能源浪費(fèi)問題產(chǎn)生，及時(shí)對(duì)于異常能源應(yīng)用狀況開展標(biāo)識(shí)與警告。

4 存在的不足之處

4.1 BIM設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展限制

現(xiàn)階段，中國(guó)存在眾多設(shè)計(jì)企業(yè)對(duì)于BIM技術(shù)具有更全面與深入的認(rèn)知。大量設(shè)計(jì)企業(yè)均是首先開展二維圖紙的設(shè)計(jì)，然后開展Revit建模工作，方便對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)程當(dāng)中是不是存有其他問題進(jìn)行掌控，規(guī)避施工進(jìn)程當(dāng)中產(chǎn)生嚴(yán)重的變化，不過(guò)沒有真正經(jīng)過(guò)BIM軟件使得“正向設(shè)計(jì)”獲得實(shí)現(xiàn)[5]。地方上相應(yīng)施工圖審查體系均必須上傳相應(yīng)二維圖紙，三維審查也只是機(jī)器去審核各專業(yè)部分強(qiáng)條，因此，造成BIM三維設(shè)計(jì)工作的推廣較為緩慢。

4.2 無(wú)法生成系統(tǒng)圖

鑒于Revit軟件的自身屬性，在設(shè)計(jì)繪制完各樓層平面圖后，無(wú)法生成對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)圖。這部分相對(duì)于AutoCAD來(lái)說(shuō)會(huì)處于劣勢(shì)，因此，設(shè)計(jì)人員仍傾向于使用AutoCAD軟件來(lái)完成電氣系統(tǒng)圖的繪制。

4.3 增加設(shè)計(jì)時(shí)間

建筑設(shè)計(jì)中想要使用BIM技術(shù)取得較大成效，就需要各專業(yè)提高創(chuàng)建模型的完整度、準(zhǔn)確度以及精細(xì)度。想要提高模型的精細(xì)度需要一定的軟件操作能力及時(shí)間去完善，但目前項(xiàng)目的設(shè)計(jì)周期比較短，時(shí)間緊張，沒有充足的時(shí)間去完善相關(guān)專業(yè)的模型。

5 BIM技術(shù)應(yīng)用展望

BIM技術(shù)在我國(guó)使用已有10余年，近些年隨著從中央到地方不斷的出臺(tái)相關(guān)政策，BIM技術(shù)已經(jīng)成為重難點(diǎn)工程的必備技術(shù)之一，越來(lái)越多的企業(yè)開始重視BIM技術(shù)。對(duì)于目前BIM技術(shù)的不足之處，將隨時(shí)間一步一步消除，BIM技術(shù)人員將越來(lái)越多，相關(guān)專業(yè)軟件及插件能實(shí)現(xiàn)更方便快捷地畫圖及出圖，在提高設(shè)計(jì)效率的前提下保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。

6 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，可考慮結(jié)合使用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等系統(tǒng)中充分使用BIM技術(shù)，建立相關(guān)的電氣族庫(kù)，有效提高電氣平面圖的設(shè)計(jì)，對(duì)管線進(jìn)行相關(guān)碰撞檢查，能提前發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，全面提升電氣管線的安全性及可靠性。