【摘要】文章基于優(yōu)化建筑電氣設計方案的需求，對BIM技術在建筑電氣設計領域的應用進行了深入研究。介紹了BIM技術的主要內容及其核心優(yōu)勢，結合具體的建筑電氣設計工程項目，詳細闡述了BIM技術在實際設計過程中的具體應用措施。這些措施展示了BIM技術如何能夠在確保電氣設計安全性的同時，有效縮短建筑工程電氣設計周期。研究結果表明，BIM技術的應用對電氣工程設計的優(yōu)化具有顯著的效果。

【關鍵詞】BIM技術；房屋建筑；電氣系統(tǒng)

【中圖分類號】TU17 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2025）02-0104-03

0 引言

在房屋建筑作業(yè)中，電氣設計是提升建筑功能性和居住舒適度的核心環(huán)節(jié)。然而，傳統(tǒng)電氣設計方式面臨著設計表達不直觀等問題。BIM技術通過整合計算機技術與數字化體系，構建了一個高度集成的建筑信息數據庫，從設計到施工每個環(huán)節(jié)都能實現精細化設計。BIM技術與可視化施工模擬技術相結合，可以對電氣設計施工進度和資源分配進行動態(tài)模擬，幫助相關方提前發(fā)現潛在問題并制定相應解決方案。BIM技術的核心在于信息與模型的深度融合，為房屋建筑電氣設計提供參數化及智能化支持。通過BIM技術，電氣設計的精準度可以得到顯著提升，加強信息共享與協同工作。

1 BIM技術

BIM技術全稱為建筑信息模型，是一種新型的可視化技術。該技術主要是為目標建筑工程項目構建信息模型，然后將這個模型轉化為三維可視化圖形，之后利用該模型進行分析和處理。在建筑項目施工階段，通過BIM技術能將傳統(tǒng)的二維表達模式轉變成三維立體模型，大幅度提升項目信息化程度，使工程項目處理流程更高效便捷。在建筑電氣工程項目設計環(huán)節(jié)，設計單位可以利用BIM技術可視化的特點對建筑電氣系統(tǒng)進行三維建模，能夠在更為直觀的三維立體模型中執(zhí)行設計操作，這種方法有效突破了傳統(tǒng)二維平面設計在視覺呈現方面的限制，減少了建筑工程設計工作的復雜性[1]。將BIM技術應用在建筑電氣設計中還能促進建筑電氣系統(tǒng)中相關人員協同作業(yè)，避免不同專業(yè)的設計方案出現意見沖突。BIM技術還能對管線進行優(yōu)化布局，促使管線分布規(guī)劃更合理協調，為建筑工電氣系統(tǒng)的運行創(chuàng)造良好條件。此外，在BIM技術的支持下，設計人員還可以將電氣系統(tǒng)的各組成部分轉換成信息數據，尤其是針對電氣工程中難度較高的造價控制和物資管理等作業(yè)，運用BIM技術可以減少偏差和錯誤。

2 BIM技術應用案例

海南省某安置房項目共建設9棟二類高層住宅樓，該項目工程1#～3#樓首層總面積為1 441 m2，建設托老所和社區(qū)衛(wèi)生服務站與物業(yè)用房、消防控制室等基礎配套設施，地下一層總面積為32 493 m2。案例工程屬于二類高層住宅，抗震設防烈度為7度。工程地下一層設有10 000 V高壓配電室和10 000/100 V變電所，為整個建筑電氣系統(tǒng)提供了穩(wěn)定可靠電力供應。發(fā)電機房同樣位于地下一層，作為應急備用電源能夠在市電中斷時迅速啟動，為消防設備和應急照明等關鍵設施提供電力保障。這種設計不僅能提高建筑供電可靠性，還能在緊急情況下為居民提供安全疏散和救援。

在項目整個設計流程中，各專業(yè)單位均采用BIM技術進行圖紙繪制。首先，建筑單位完成空間布局設計工作，隨后電氣設計單位介入并專注電力線路規(guī)劃，特別是在BIM軟件中導入電纜橋架與電纜線路設計環(huán)節(jié)。其次，利用BIM技術可視化平臺，電氣設計單位可根據項目實際需求，在軟件內選擇合適的橋架形式、規(guī)格及類型，并精確設定橋架的固定高度。該項目工程消防控制室設置在住宅首層，消防人員可以及時掌握火情并進行有效指揮。消防控制室配備火災報警和消防聯動控制系統(tǒng)等設備，能實時檢測建筑內火災隱患，在火災發(fā)生時能自動啟動相應消防泵和防排煙風機等消防設備，最大程度減少火災損失。該項目工程公共電梯廳和物業(yè)管理用房等區(qū)域均設置了吊頂，吊頂不僅具有裝飾作用還能有效隱藏管線、設備等設施，使建筑內部空間更加整潔有序。該項目工程應用BIM可視化技術，抗震設計、電力供應、消防安全和使用舒適度等方面均達到建筑設計標準水平，也為居民提供了一個安全、舒適、美觀的居住環(huán)境。

3 BIM技術在房屋建筑電氣設計中的應用

3.1 建立電氣族庫

在建筑電氣設計中，BIM技術的應用鼓勵設計師深入專注于電氣族庫的細致構建，確保后續(xù)設計工作能夠無縫銜接，同時也有效突破了基礎信息資料方面的限制。為了滿足建筑電氣設計的特定需求，設計單位應積極搜集全面信息，構建一個既精確又實用的電氣族庫，追求信息的全面覆蓋，并強調信息的即時更新與有效性。建立電氣族庫是一個綜合性的過程，必須綜合考慮上下游數據的實際需求和電氣專業(yè)固有的作業(yè)流程，這樣才能清晰界定電氣族庫的數據特征。因此，在規(guī)劃電氣族庫之前，應提前制定一套詳細的規(guī)范體系。此外，電氣族庫的最終成型應嚴格按照建筑電氣設計的專業(yè)規(guī)范，這樣才能為后期設計工作的順利開展奠定良好的基礎。

3.2 配電系統(tǒng)設計

配電系統(tǒng)的規(guī)劃是建筑電氣設計中的關鍵環(huán)節(jié)之一。通過引入BIM技術進行配電系統(tǒng)設計，可以大幅提高布局的效率與準確性，實現配電系統(tǒng)布局的合理性，并有效應對各種潛在的干擾問題。采用BIM技術進行配電系統(tǒng)規(guī)劃時，設計單位應深入分析配電系統(tǒng)的電氣布局方案，合理安排系統(tǒng)構成，從而確保所有設備均能實現最優(yōu)配置。另外，配電設備的動力性能參數及相關標準必須嚴格管理，以應對設備選型與布置過程中可能出現的挑戰(zhàn)。通過BIM技術的應用，設計單位能夠進一步提升配電系統(tǒng)中線路布局的優(yōu)化程度，保證線路與配電設備之間的良好匹配，進而使線路位置的設置更合理。

3.3 管線設計

在工程電氣設計中，采用BIM技術能保障管線布置的科學與可行性，消除管線間或管線與電氣設備間的潛在沖突。由于現代建筑電氣系統(tǒng)中管線種類繁多，設計復雜交叉頻繁，傳統(tǒng)二維設計模式難以全面展示地下管線的立體構造，導致電氣管線與其他類型管線之間發(fā)生碰撞或沖突。若其他管線初步設計未預留充足間隔，施工環(huán)節(jié)就可能面臨管線受損風險。BIM技術可以對管線鋪設進行動態(tài)模擬，使設計單位能實時觀察每條管線具體走向，以此進行更加科學合理的規(guī)劃布局。

在建筑電氣系統(tǒng)管線設計中，BIM技術能通過構建三維模型使設計單位在立體環(huán)境下進行設計操作，更清晰地理解和處理各管線間的空間關系，有效預防可能出現的布置問題，降低設計難度。在BIM所構建的模型中，管線種類、安置位置、規(guī)格尺寸等關鍵信息可以可視化清晰展現出來[2]。

BIM軟件還增設名為“累加標注”的實用功能，有效應對因節(jié)點密集而引發(fā)的管道標注重疊難題。相關人員只需要選定起始與終止節(jié)點，軟件即可自動合并管道標注并準確累加長度值。累加標注的樣式還支持個性化定制，以此提升手動調整的效率與靈活性。完成管線設計后，BIM技術還支持管線碰撞檢測。檢測不限于電氣系統(tǒng)內部管線，還可以涵蓋給排水系統(tǒng)、暖氣系統(tǒng)等，全面分析是否存在沖突，并對碰撞點進行及時調整，直至整個建筑電氣系統(tǒng)中管線布置均達到建筑標準運行狀態(tài)。

3.4 弱電系統(tǒng)設計

弱電系統(tǒng)的優(yōu)化處理在建筑電氣設計中扮演著至關重要的角色。隨著智能建筑的快速發(fā)展，建筑電氣系統(tǒng)中的弱電系統(tǒng)結構日益復雜化，設計挑戰(zhàn)也隨之加劇。設計中任何微小的失誤都可能對建筑電氣系統(tǒng)的后續(xù)運作帶來不利影響，進而削弱電氣系統(tǒng)的整體功能與價值。鑒于建筑弱電系統(tǒng)技術精度高、智能化元件及線路繁多的特點，傳統(tǒng)設計方法往往難以避免誤差，難以實現理想的布局效果。因此，在利用BIM技術進行建筑弱電系統(tǒng)設計時，設計單位可以采用三維模型對弱電系統(tǒng)進行模擬，使弱電系統(tǒng)布局更加合理化，滿足該項目工程建筑智能化系統(tǒng)運行需求。通過三維可視化模擬流程，設計單位能及時發(fā)現并調整系統(tǒng)中存在的問題[3]。設計單位通過BIM搭建弱電系統(tǒng)的模擬運行環(huán)境，利用模型直觀呈現的特性，能夠清晰地展示出弱電系統(tǒng)的運作狀況、監(jiān)控的具體細節(jié)及其覆蓋的精確區(qū)域等。一旦系統(tǒng)檢測到任何異?；蚬收闲盘?，數字化手段會即刻觸發(fā)警報系統(tǒng)，迅速將故障或異常狀況的信息傳達給相關人員，確保建筑弱電系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮效能。

3.5 模擬安裝

在建筑電氣設計的實踐中融入BIM技術后，設計流程得以完善并可進一步推進至模擬安裝階段，此階段旨在通過高效手段優(yōu)化建筑電氣設計方案，驗證其實際應用的可行性。

在這一關鍵環(huán)節(jié)，設計單位需要充分利用BIM技術的優(yōu)勢，全面而詳盡地展示建筑工程項目的整體概況，特別是與建筑電氣系統(tǒng)緊密銜接的土建設計環(huán)節(jié)。這意味著要將建筑電氣系統(tǒng)的規(guī)劃融入整個建筑項目的宏觀視野之中進行綜合考量，模擬安裝過程，全方位排查并識別潛在的不可實施因素，針對發(fā)現的問題進行修正。

在項目啟動之初，電氣設計單位要深入了解項目整體需求，與建筑和結構等其他專業(yè)單位進行全面溝通，電氣設計與整體建筑設計相協調。例如，面對建筑電氣設計與土建設計間可能出現的協調性問題，如預埋件定位偏差或預留孔洞不準確等狀況，設計單位能夠借助BIM技術進行精確的校正與調整，以此完善建筑電氣設計的方案，保障其順利執(zhí)行。

BIM技術的模擬安裝功能具有出色的可視化特性，方便施工安裝團隊深入理解設計方案，從實際操作的角度出發(fā)，這一功能能夠實現設計與施工安裝環(huán)節(jié)之間的無縫對接。BIM技術不僅擁有在建筑電氣設計中進行模擬安裝分析的能力，還能直接應用經過精細優(yōu)化的設計方案。在建筑電氣系統(tǒng)后續(xù)的安裝施工過程中，BIM技術能夠自動生成精確的施工圖紙，從而確保了設計與施工安裝之間的緊密銜接，極大地降低設計方案被誤解的風險，顯著提升設計方案的執(zhí)行效率與效果[4]。在模擬安裝過程完成后，電氣設計單位根據模擬結果生成詳細的安裝指導文檔，包括橋架和電纜的安裝位置、高度和路徑與連接方式和注意事項等。

3.6 協同設計

在深入探討B(tài)IM的應用與優(yōu)化流程時，首先聚焦于模型結構分析與構成，審視模型的正確性與協調性，能否承載后續(xù)的設計與分析工作。面對任何結構異常或不合理之處，都應視為潛在隱患并及時進行優(yōu)化調整。當模型本身達到嚴謹無誤的狀態(tài)，才能將相關數據輸入系統(tǒng)，這些信息在協同設計過程中能夠發(fā)揮應有效用，避免信息孤島或數據沖突，導致協同效率下降。其次，需要統(tǒng)一文件命名規(guī)范與建模標準流程。在模型構建過程中，電氣元素分類與分組應依據性質與功能進行，這既有助于信息條理化，也為后續(xù)數據檢索與復用提供科學合理條件。同時，電氣元素間合理關聯設計能顯著提升模型數據復用率，使每項功能在未來迭代與優(yōu)化中得到延續(xù)與增值。在房屋建筑電氣設計環(huán)節(jié)，應秉持開放與協作精神，積極融入其他專業(yè)領域數據資源[5]。這要求相關方在設計初期就考慮數據輕量化與可復用性，不同專業(yè)間數據能夠無縫對接，共同服務項目，優(yōu)化整體水平。此外，運用BIM不應局限于建筑設計某一特定階段，應貫穿項目全生命周期。相關方應遵循國際標準IFC規(guī)則，對數據進行標準化處理與存儲，確保信息準確傳遞與高效利用。在BIM數據輸出之前，數據輸出格式應經過嚴格校驗與確認，旨在保證數據兼容性與實用性，滿足多樣化工作需求。

4 結語

綜上所述，BIM技術在建筑電氣設計領域展現出顯著優(yōu)勢，運用BIM技術可視化模擬，不僅能夠直觀展示電氣設計方案，還能對整個電氣系統(tǒng)進行全面優(yōu)化，有效降低設計偏差等問題發(fā)生。為了進一步提升BIM技術在建筑電氣設計中的應用成效，設計單位應致力于構建全面且精準的電氣組件庫（即電氣族庫）。針對具體房屋建筑中電氣系統(tǒng)設計項目，設計單位應采取針對性措施，確保設計方案能夠達到建筑項目預期最佳效果并實現電氣系統(tǒng)整體使用功能。

參考文獻

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[5] 胡喬石.試析BIM技術在建筑電氣設計中的應用[J].居舍，2022（14）：62-64.

[作者簡介]齊鑫毅（1997—），男，北京人，本科，助理工程師，研究方向：建筑電氣。