BIM在建筑电气设计中的应用分析

杨彤（贵阳市建筑勘察设计有限公司　贵州贵阳　550001）

BIM在建筑电气设计中的应用分析

杨彤
（贵阳市建筑勘察设计有限公司贵州贵阳550001）

基于BIM技术的电气设计，依托全专业的BIM设计模型，着眼于精细化、信息化、协同设计，关注设计质量和提高设计效率，打破传统设计流程，能够获得更高的设计成果。本文结合具体实例，重点就BIM在建筑电气设计中的应用进行了分析。

BIM技术；建筑电气；设计应用

引言

BIM作为一种新的设计方法和设计工具，在电气设计中的应用具有长足的发展空间。主要体现在项目管理方面，电气设计的BIM模型尽可能包含所有关电气信息，设计的目的是通过统计、提取关键信息，作为项目造价、施工管理的数据基础，可节约施工成本，合理配置资源。

1　BIM的概述

1.1BIM的定义

通过将BIM应用在建筑工程的电气设计中，充分的利用BIM技术在协同设计、参数化设计、可视化设计、三维设计等方面的优势，能够有效的提高建筑工程电气设计的质量。通过建筑工程项目的所有信息数据当做模型的基础，创建建筑模型，然后通过数字信息仿真模拟建筑工程的真实信息，仿真模拟信息不仅仅包括三维几何状信息，还包括非几何状信息，例如施工进度、价格、重量、材料等，由BIM构成的信息仿真模拟工程具有可出图性、优化性、模拟性、协调性以及可视化等众多优点，并且能够贯穿整个建筑工程的整个生命周期，这对提高建筑工程项目传递、理解项目信息的效率以及降低出错概率，提高建筑项目质量、降低成本以及控制工期具有至关重要的作用。

1.2电气设计中的BIM

BIM设计明显区别于传统二维设计，在建筑设计方案阶段，BIM设计可直观进行“多方案比较”。电气设计中BIM，其主要内容主要包括以下几个方面：①执行全面的设计分析，在进行电气设计的过程中，不仅仅对电气设计进行分析，同时还对建筑的整体结构可靠性以及建筑的其他性能（例如气候、视线、人流、气流、热、光、声、环保、节能、绿色等方面）进行综合、全面的考虑；②多专业协同，通过利用BIM的信息共享功能，能够有效的改善传统设计流程，能够进行多专业、多人在同一模型中进行设计，在进行设计的过程中能够看见他人的设计内容，这样便于设计人员进行交流，同时还能够有效的避免出现设计重复和设计错误；④设计高完成度的电气设计制图，基于BIM技术的建筑工程电气设计，能够更加快捷的创建建筑电气设计的三维制图，同时采用参数化设计，能够自动更新设计人员新添加的内容，进而自动生成图纸所需要的电气元件的明细表，便于电气施工人员理解，为建筑工程的电气施工带来很大的便利。

2　工程概况

某数据中心位于某县城以北，地块总面积约66066.67m2，净用地面积约60620m2（含征地内规划道路面积）。项目分三期，本工程为一期项目，其范围包括：A01办公楼、A04办公楼、A08宿舍楼、A10食堂。本文以A01办公楼为例，介绍BIM技术的应用。A01办公楼地上4层，地下1层，总建筑面积7518.6m2，层高4.2m，建筑高度18.6m。属于多层建筑，建筑耐火等级地上二级，地下一级，主体结构使用年限为50年。设计采用Revit MEP建立BIM模型。

3　BIM在建筑电气设计中的应用分析

3.1可视化、精细化设计

在BIM模型基础上，设计电气各系统及平面。图1、图2为办公楼一层开敞办公区域的照明平面图及轴测图。轴测图可清晰显示此区域无吊顶，依据建筑和结构模型，确定电气照明设备的安装方式为吊装，安装高度为距地2.7m，同时可根据建筑家具的位置调整照明设备的安装位置，以保证照度均匀。

图1　一层开敞办公区域照明平面图

图2　一层开敞办公区域轴测图

轴测图可清晰显示此区域有吊顶，剖面图中给出吊顶的高度为3.0m。依据建筑模型条件，确定电气照明设备及消防设备的安装方式为嵌入式，安装面距地3.0m。建立电气模型时，需要平剖面相结合，确定电气族的安装正确与否，同时可以查看消防设备与照明设备的安装是否有冲突，放置距离是否符合规范等。这样的设计避免了电气各系统设计之间的碰撞问题。基于BIM技术的电气设计的核心是管线综合。将Revit MEP与Navis works联合应用，实现三维模型管线综合、碰撞检测功能。首先Revit MEP导出三维模型的NWC模型，应用Navis works的附加功能整合为NWF文件。然后利用Navis works的“查找项目”功能，建立搜索条件并创建搜索集，并在“Clash Detective”中建立碰撞规则，在“Apperance Profiler”中对模型外观进行配置。运行“Clash Detective”碰撞检测。

管线碰撞检测要点主要包括以下几个方面：①与暖通专业管道、给排水管道的碰撞检测，通过对暖通专业管道、给排水管道等进行检测，能够及时、准确的发现管道与那些部分发生了碰撞，当检测出碰撞之后，各个专业应该进行沟通和交流，进行协同设计，采取避让的原则，例如有压管避让无压管、单管避让排管、小管避让大管等原则，对管线进行重新调整与设计，在满足建筑工程电气设计的相关要求的基础上解决管线的碰撞问题；②与结构梁的碰撞检测，由于结构梁的电气支路都采用板内暗敷设的方式，导致管线与结构梁发生冲突，通过采用Autodesk Navis works软件对结构梁进行碰撞检测，能够及时、准确的发现管线的冲突位置，然后进行调整。

3.2信息化、协同设计

BIM技术在电气设计应用的另一核心为信息化、协同设计。传统二维电气设计通过纸质或者CAD文件提资，信息传递具有不可靠性。但是以Revit MEP为平台的电气设计，各专业无需互提资料，所有用电设备的信息（如设备编号、设备功率、用电点等）均通过链接文件直接提取信息。其他专业提出的信息（如阀门、电量）的修改，通过管理链接文件，可重新载入最新信息，做到实时更新，联动修改，保证了最终模型信息的唯一性和准确性。BIM技术的电气设计需要设计团队的协同工作。信息模型的实时更新不是所有变动电气专业都跟进，而是通过提资链接文件，适时、准确地反应到电气模型中。

该建筑工程的电气设计中采用了Revit2013软件进行火灾自动报警系统、防雷接地保护系统、动力系统以及照明系统的电气平面，通过上一步骤创建的电气族库，能够将相应的族按照相关的设计规范录入到Revit2013软件中，进行建筑工程电气平面的设计工作。利用专业的软件对CAD设计中的电气设备进行布置，布置的方式包括阵列、靠墙设计等，因为Revit2013软件不是专业的电气绘图软件，在进行电气设备布置的过程中可能存在许多缺陷，为了能够更加精确的进行电气设备定位，在Revit2013软件绘图布置完成之后，还应该由专业的电气施工人员进行手动调整，然后再进行电气线路的连接。该建筑工程的电气设计中采用的电缆桥架、穿线管、导线都是参数化的，因此在Revit2013软件中电缆桥架、穿线管、导线等应该根据相应的族库分别进行绘制，其中导线属于逻辑系统族，在创建的三维制图中是不可见的，通常采用电缆桥架和线管的物理连接方式表示导线及其行走的方式。因此，在绘制电气平面设计图时，应该对电缆桥架的各种连接架，例如垂直下弯通、水平四通、水平弯通等的尺寸以及连接方式进行熟悉，否则在绘制电气平面的过程中不能够有效的降相关的电缆桥架族连接起来。同时，在电气平面设计时，还应该明确的标出灯具型号、导线数量、回路标号等，制成相应的标记族，这样在进行设计以及施工的过程中，能够更加清楚的辨识，如果出现问题也能够即使的进行修改。当完成了电气平面设计之后，为了保证建筑工程的电气设计的质量，还应该利用BIM技术进行管线碰撞检测。

3.3电气明细表及BIM出图

利用BIM模型强大的信息化特点，设计者可根据需求创建各种类型明细表，反应电气族的各种参数和属性（如电缆桥架明细表、电气设备明细表、电气装置明细表、照明设备明细表、火警设备明细表等各种明细表）。如表1所示，电缆桥架明细表列出了族与类型、注释、尺寸及总长度等各种统计信息，为工程造价、工程管理及生产奠定基础。基于BIM模型的电气图纸，通过设置完善的视图样板，其中主要包括视图比例、模型详细程度、可见性/图形替换、视图范围及方向、基线方向、规程等设置，创建电气图纸，并对项目信息及项目参数进行设置，实现一键批量式出图，导出PDF或者CAD图纸。

表1　电缆桥架明细表

4　结束语

总而言之，通过将BIM应用在建筑工程的电气设计中，充分的利用BIM技术在协同设计、参数化设计、可视化设计、三维设计等方面的优势，能够有效的提高建筑工程电气设计的质量。并且，随着BIM技术的不断完善，其在建筑工程以及其他领域的电气设计中的应用会越来越广泛。

[1]迟珊.电气设计案例[J].建筑电气，2014（2）：28～29.

[2]孔嵩.BIM技术在建筑电气设计中的应用和展望[J].现代建筑电气，2013，4 （9）：1～4.

[3]王旭.BIM技术在某青教公寓电气设计中的应用[J].现代建筑电气，2013 （S1）：395～396.

TU85

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1673-0038（2015）06-0014-02

2015-1-23