BIM 技术在建筑电气设计中的应用探究

张蕾

（山东青年政治学院，济南250001）

1 BIM 技术在电气设计中的应用优势

1.1 协同性

建筑电气设计规模较大，且设计需考量因素较多，在实际设计进程中，需要多个项目人员进行全面的讨论，最终确定设计方案。通过使用BIM 技术，可发挥其协调作用，构建相应的项目模型，并将各个环节信息数据包含在内，最终以三维图形展示，给设计人员提供便捷，同时，可将设计进程中存在的不合理的部位直观展示，设计人员可对其进行优化及调整，使电气设计更为科学合理。

1.2 模拟性

传统的建筑电气设计主要以平面图为主，而建筑项目一般规模较大，各个环节较复杂。应用BIM 技术构建匹配的三维项目模型后，设计人员可以直观地获悉相应的整体架构，并根据业主的需要，对各方面因素加以考量，对设计方案进行优化与完善，突破空间全方位模拟的瓶颈，将场景化贯穿于电气设计始末，为电气系统设计的科学性及合理性提供保障。

1.3 可视化

传统的电气设计多依附于纸制二维设计图，导致建筑空间关联与物质信息传递给设计人员带来了较大的困难。利用BIM 技术对建筑电气进行设计，可将设计人员的设计方案以三维模型的形式展现出来，且通过建模将其核心电气设备进行模拟，获得相应的模型信息，如此不管对于空间关联还是信息获取均更加直观，使电气设计形象。

1.4 关联性

在传统的建筑电气设计中，专业信息难以实现优化，进而造成最终设计数据信息准确性难以保证，对电气设计方案的合理性及适用性造成影响。积极应用BIM 技术，可将各专业信息予以优化及完善，并从优化模型中及时获取相关专业信息，提高数据信息准确性。

2 BIM 技术在建筑电气设计中的应用

在建筑电气设计中应用BIM 技术，需要对其项目系统的实际情况进行全面的分析，对项目整体构架进行考量，确保电气设计的合理性。在实际设计进程中，对电气数据信息要求较高，需要与其他专业的数据进行共享与交换。BIM 技术作为新型建筑模型信息技术，在实际应用进程中，需要通过相应软件实现各项功能，及时发现电气设计中的不合理部位，并对其进行优化及调整，提升电气设计的质量。以下介绍其在建筑电气设计中的具体应用。

2.1 BIM 技术在机房设计中的应用

弱电系统设计是电气设计的核心内容，需要通过多个环节进行协调与优化，例如，对弱电设备进行科学、合理的布设。同时，需要根据建筑结构设计明确其实际耗能，实现远程监控。因此，通过BIM 技术可以对机房进行设计，同时将主体及供配电设计契合点找出，使各系统协调运行，确保机房设计的合理性。根据BIM 实际项目模型，可找出摄像机的理想安设部位，实现空间全方位监测，若出现问题，可通过预警方式提醒相关工作人员，为工作人员进行应急引导。

2.2 BIM 技术在配电系统设计中的应用

配电系统是电气系统的核心内容，在配电系统设计进程中，需立足于电气平面设计，首先积极将准备工作做好，具体来讲，要对配电系统进行深入研究，并布设科学、合理的电气可视图，明确其设备相关参数，以遏制各类不利因子。此外，通过BIM 技术可以直观地展现出电气设计的各个构造，如在立体结构展示进程中，可将灯具型号、导线布设等状况进行明确标识，使施工人员关注点明晰，根据实际标识位置进行施工，为设计质量及施工质量提供保证[1]。

2.3 BIM 技术在照明设计中的应用

当前，BIM 技术在照明设计中被普遍应用，可通过构建三维模型实现电气设计可视化，并将大量数据进行存储，为设计人员提供全面、准确的数据信息。电气设计人员在实际设计进程中，根据此类数据信息，可以不断将设计方案进行优化及完善，不仅可降低设计成本，而且还可切实提升设计效率。要使BIM 技术在照明系统设计中充分发挥作用，需做好3 方面工作：（1）全面收集建筑工程照明相关数据，确保数据的准确性，为照明设计提供支撑，同时满足各部门的协调要求；（2）对控制终端及照明系统信息进行有效管控，为信息共享及转换提供有力支撑，使照明系统的实际运行与设计要求相吻合；（3）BIM 技术应用可将照明系统设计方案转变为三维立体模型，为工作人员获悉设计相关数据提供便捷[2]。

2.4 BIM 技术在构建电气族库中的应用

BIM 技术在电气设计进程中，核心应用点为电气族库的建立，更为后续设计工作的顺利实施提供保障，确保电气设计方案的科学性及合理性。在实际族库建立进程中，设计人员需要严格根据相关标准对电气施工程序进行全面的了解，收集设计方案中包含各部件信息，通过将其进行整合、分析，最终呈现在模型中，并根据项目设计要求确定其相关属性。应用BIM 技术建立电气族库的进程中，设计人员需遵循设计原则，根据实际属性参数，构建完整的元件模型。

2.5 管线安装工程

2.5.1 预算统计应用

应用BIM 技术构建建筑信息模型的过程中，可同时实现信息存储，相关人员可根据信息属性，将其进行合理划分，为当前项目提供参考。与传统材料清单相比较，BIM 技术可生成实时清单，保证数据信息的准确性，为项目提供各环节的相关信息，如工程造价、数据管理等。提高电气设计效率及质量，并为各施工环节提供准确的信息，为电气工程施工奠定基础。

2.5.2 管线设计

随着当前建筑的多元化与复杂性，对建筑电气工程管线安装提出了新的要求，需确保在有限的空间内，完成复杂的管线布设，且确保建筑电气使用功能处于最佳状态。在传统的管线布设过程中，极易出现交叉作业以及管线冲突问题，导致电气工程整体质量不佳。在充分利用BIM 技术基础上，可直观地将管线布设立体化展示，可以明确管线在空间内的实际布设，提高整体管线设计的合理性及科学性[3]。

2.5.3 管线碰撞检测

传统电气设计进程中，管线发生碰撞为常见问题，主要因传统设计立足于平面图纸，未能直观地展示管线布设，使后期施工较为困难，极易因管线设计不合理造成整体电气设计缺乏科学性。应用BIM 技术可对管线碰撞进行准确检测，通过三维立体图像将管线布设进行直观展示，便于掌握其碰撞，并及时将设计方案进行调整，为后期实际施工提供支撑，并提高施工效率及质量。为确保设计的准确性及合理性，变更设计图纸后，还可以再次进行检测，避免因发生变更而造成其他部位的冲突。

2.5.4 线路检修

利用BIM 技术对线路进行检修时，主要通过模型实现接口信息的传递，当接口信息发生异常无法对其信息进行读取，该模型可自动预警，提醒工作人员进行调整。同时，设计人员可通过显示界面对建筑整体电气设计体系进行检查，并获取各个节点的具体信息，根据相关电路数据信息确定其工作模式及参数，如电流、电压等。此外，设计人员可根据电路信息掌握其整体电路元件信息及负载状况，并及时获悉电路电压的最大限值，确保各个电路元件的正常运行。

3 BIM 技术在电气设计中的应用案例

3.1 项目概况

该项目位于重庆北部新区及两江新区重要地带，占地面积386 000 m2，总建筑面积为880 000 m2，其主要构成包含配套商业、洋房、别墅等，地下车库主要有8 个防火分区，楼层高度为4 m，梁高约1 m，并呈现“井”字形布设，部分区域内最大结构梁高度为1.3 m。

3.2 BIM 技术应用优化

该项目车库模型共计52 535 个构件，不仅包含墙、梁、板，还涉及扶手、风道、水泵、各类阀门等管件，利用该模型监测出5 160 条管线冲突，主要包含各类构件重叠，如管道、风道、墙体等造成的重叠。项目部利用BIM 技术进行实时碰撞检查，并对其模型进行优化。以下为部分建模进程中存在设计问题，并给予相应的优化方案：（1）车库出口通道处楼板先大面积下挖，而后坡度出地面，建议局面地面抬高，减少下挖，出口坡道优化，地形优化；（2）变配电室地面标高高出地面问题，建议将其地面标高调整，入口楼梯调整；（3）底板错台处交叉均为斜板，地面板与板之间交叉均为曲面，建议将其变更为放坡平台的方式。

4 结语

电气系统在建筑工程中占据核心地位，其与建筑系统功能的实现密切联系。因此，需对建筑电气设计加以重视，为确保其设计的合理性及科学性，应积极应用BIM 技术，根据项目实际状况，将其充分应用于电气设计各个环节，不仅包含弱电系统、配电系统，还涉及管线安装及布设、照明设计，以三维立体模型的方式展现项目实际状况，为设计人员提供帮助，使设计效率及质量有效提升，为后期顺利施工提供保障。