建筑电气设计中BIM技术的应用

潘智军

摘要：将BIM技术应用于建筑电气设计中，不仅简化了电气设计的工作程序，更有效提高了电气设计的工作效率。本文阐述了建筑电气设计和BIM技术在电气设计中的应用优势，并且对BIM技术在建筑电气设计中的应用现状进行了详细分析，指出了BIM技术存在的问题及局限性，针对目前建筑电气BIM设计技术存在的问题提出了解决措施，以供参考。

关键词：建筑电气 BIM 电气设计 合理应用

The Application of BIM Technology in Building Electrical Design

PAN ZhiJun

（Lengshuijiang Antimony Capital Architectural Design Co.， Ltd.， Lengshuijiang， Hunan Province， 415000 China）

Abstract： Applied of BIM technology to building electrical design not only simplifies the working procedures of electrical design， but also effectively improves the work efficiency of electrical design. This paper expounds the application advantages of building electrical design and BIM technology in electrical design， analyzes the application situation of BIM technology in building electrical design， points out the problems and limitations of BIM technology， and proposes the problems of BIM design technology for reference.

Key Words： Building electrical; BIM; Electrical design; Reasonable application

BIM技术是一种全新技术，对推动建筑行业的发展具有积极意义，且已是新时代建筑行业广泛运用的技术之一^[1]。将BIM技术广泛应用在电气设计中，可以利用建筑信息模型，明确当前电气工程施工存在的问题，科学制定电气施工方案，加速电气施工进程，使电气施工质量得到显著提高。

1建筑电气设计的基本内容

1.1电气设备的自动化监控系统

电气设备的自动化监控系统为计算机控制，在进行电气设计的过程中，通过运行计算机软件，对设备实施自动化监控，电气设备所呈现出来的运行状态以及所产生的故障都能够及时被发现，可减少人力资源的投入并节约能源，经济效益也会有所提高。为建筑安装电气设备管理电脑，对整个建筑的电气设备都能够实现实时监控。

1.2确定变电所位置

现在的建筑楼层比较高，用电量也非常大。工作人员将变电所在具体位置确定下来之后，要将高压深入到负荷中心，可以达到电能消耗量减少的效果，供电质量也会有所提高^[2]。在确定变电所位置的时候，要考虑进线的方向，要尽量偏向电源侧，方便进出线及设备运输。

1.3电气照明设计

建筑电气设计中，包括选择光源、照度设计、灯具的布置，以及造型、控制眩光、调光与辐射照明配电线路等，都被划归到电气照明设计范畴。照明设计与建筑装饰密切相关，两者相互配合，在发挥使用功能的同时，还提升了艺术意境，使用高光效电光源，可以获得良好的节能效果。

1.4防雷与接地设计

建筑的电气设计中，防雷设计是重点，关乎到整个建筑的电气设备安全。在进行防雷和接地设计中，除了采用避雷针以及避雷带之外，还可以有选择性地采用消雷器和放射性避雷针。在现代建筑中，将金属管线接地工作做好是非常必要的，由于当前的建筑普遍采用钢筋混凝土剪力墙，连接楼板有较高的可靠性。建筑的防雷接地设计中，主要是保护好电气设备，与工作接地构成混合接地，接地电阻不超过4Ω。

2、BIM技术在电气设计应用中的优势

BIM就是建筑信息模型，其所发挥的是模型结构的作用，将与建筑有关的具体信息呈现出来。在进行建筑电气设计的过程中，采用碰撞检查等各种技术方法，使设计不断优化，保证设计达到预期效果，且具有可行性和实践应用性^[3]。BIM技术所具备的优势是非常明显的，主要通过以下4个方面体现出来。

2.1协同性

电气设计是一项相对复杂的工作，要用到很多工作数据，建筑单位为了保证工作效率，会动用大量的设计人员。在进行设计时，各部门之间的实际工作进度存在差异，导致设计人员提供的方案各不相同，在沟通过程中会出现一些意外情况。在进行电气设计时使用BIM技术，通过数据建模将所有员工提出的想法进行展现，并不断调整，从而确保电气设计的效果能够达到施工标准。

2.2可视化

可视化是指BIM技术联合互联网技术将电气设计以三维立体虚拟模型的形式呈现，设计人员可根据设计图纸发现设计中的缺陷，并将设计图纸呈现在设计环节、施工过程中，实现运营的可视化特征，以便施工人员使用。

2.3模擬性

应用BIM技术可以模拟建筑电气设计的应用效果。BIM软件具有仿真模拟功能，其可以将建筑的三维几何信息作为参考建立起建筑信息模型，很好地模拟建筑结构。

2.4可优化性

在对建筑电气进行设计的过程中，会由于信息和时间的原因出现变化，通过BIM技术构建三维模型可以针对施工中信息的改变进行精准估测，并能通过数字化设施和有关技术处理一些复杂情况，通过参数调整，对模型进行更改，进一步提升设计效率。

3BIM在电气设计应用中的现状

3.1 BIM技术应用于照明系统设计

将BIM技术运用在电气设计系统中，需要完成3个方面的内容：对建筑关键信息的收集、补充和建筑设计合理安排^[4];控制终端和照明系统的有效连接;BIM技术将模型关键数据呈现出来，以便设计人员共同探讨。

3.2在配电系统设计中的应用

BIM技术在配电系统中不断引入，不仅促使配电系统的整体构件和局部设计得以全面展示，而且还对配电系统的设计更加全面，可进一步通过模型模拟技术增强配电系统分布和构造的合理性。

3.3建立电气族库

应用BIM可以绘制二维图样，但是需要相应族库的支持。在BIM中，系统图的数量不多，与建筑电气有关的数据量并不是很丰富。为了更好地满足建筑电气设计要求，將建筑电气族库建立起来是非常必要的，不仅可使数据信息得到保护，提高其真实、可靠性，且保证数据信息全面，为后续的设计工作创造良好的条件。在建筑电气设计中，其覆盖范围大，而且有很高的要求，有关工作人员需要按照规范标准将建筑电气族库建立起来，保证产品的型号、规格合理，以此为参考，展开后续的设计工作，确保设计内容合理。建立建筑电气族库的时候，对上游与下游传输的数据的需求明确，保证信息及时传递，且信息安全，分析更加精准。

3.4管线的碰撞检测

各项电气工程设计期间，管线的设计以及排列至关重要，电气工程设计人员利用先进的BIM系统软件，详细检验电气专业模型和建筑结构以及供暖管道等其余专业模型碰撞情况，分析与检测最终结果，判定建筑各个建设方案的管道排列有无冲突现象。如果碰撞检验结果证明建筑各项工程确实存在管道排列冲突问题，设计人员必须及时调节电气工程管道设计有关参数，之后借由模型再次确认管道是否依旧存在冲突现象，如果管道模型结果显示冲突完全消失，则构建电气专业3D立体模型，同时向施工单位提交碰撞检验结果报告，保证电气施工方案确实能够顺利进行，避免由于电气施工方案产生的误差或问题，而导致电气工程整体施工质量受到影响。

4BIM技术在电气设计应用过程中存在的问题

4.1受计算机软件应用环境的限制

BIM软件应用的前提以及基础在于计算机设备以及网络环境。除此之外，BIM软件的运作在计算机设备和网络环境方面有一定标准，工程建设项目规模比较大的时候，BIM软件实践的过程响应相对缓慢，导致软件的推广受限。

4.2 BIM设计流程技术发展限制

现阶段，中国有大量的设计公司对BIM技术有了更加全面和深入的认识。很多设计公司都是首先设计二维图纸，之后进行Revit建模，便于了解设计的过程中是否存在问题，避免在施工过程中出现严重变化，但是没有真正地通过BIM软件实现“正向设计”。部分地方施工图的审查必须要有二维图纸，导致BIM三维设计工作推广缓慢。

4.3增加设计时间

BIM技术进行实践的时候，要求有很好的精度，同时要求管道专业或者室内设计位置十分准确。要求设计人员拥有专业的水准和素质，在进行设计时，对其他设计人员的设计内容应该有一定了解，从而更好地进行自己的设计。

5BIM技术在电气设计应用过程中的完善措施

5.1营造BIM协同环境

使用BIM技术展开建筑电气设计的过程中，应该做到对虚拟环境以及实物环境的协调，要使用网络和有关软件以及硬件打造协同环境，将其作为各种设计工作的前提和基础。使用这种技术展开设计的过程中，主要用到的软件有碰撞检测软件、性能分析软件、BIM核心软件以及虚拟现实软件、造价软件等。设计人员应该学会把相关软件进行组合构建，形成一个全面的、系统的软件平台，可以对建筑虚拟环境和实物环境关系进行处理^[5]。

5.2制订标准明确的设计流程

在进行建筑电气设计时，使用BIM技术要确保对有关设计流程进行规范，这个过程涉及下述内容。

（1）设计人员应该结合建筑电气设计工作的详细特征进一步展开探索以及分析。不仅要重视电气工程自身的设计要求和设计原则，还应该充分联系电气设计工作和建筑整体架构、建筑功能诉求，从而实现建筑电气设计和建筑结构的协调性以及适应性，达到最好的设计目标。

（2）设计时，对关系到各个专业知识的内容展开协调和综合研究。BIM技术是用计算机设备构建信息模型，其中关系到大量专业内容，要实现他们的配合性，必须提高专业人才的交流和沟通，进一步进行合作，能够促进设计工作的效率，保证设计方案的完善^[6]。

5.3测量及布局的准确控制

在电气设计之前需要到工程现场做好测量工作，设计人员要全面了解业主的需求，还要明确建筑结构。在进行电气设计时，以业主的需求作为出发点，还要确保电气设计与建筑结构的实际情况相符合，有很好的合理性，且具有很强的适应性。在进行电气设计中，要准确测量计算机房的面积，详细分析电气设备布设位置，将铺设主要管道线路的方案确定下来。

6BIM在建筑电气设计中的发展趋势

BIM技术所具备的一个重要特点是保证设计的精细化，且可以获得可视化效果。设计师对实际施工和安装的高度模拟，将不可避免地导致传统工作流程或过程重心的改变，并推进专业合作阶段。

（1）应用BIM技术可以推进设计工作量，重点关注方案选择和优化。在方案阶段，通过建模进行项目可行性研究、节能设计等关键技术研究的工作量势必增加。

（2）BIM技术在电气专业较为成熟的应用主要是管道的综合设计。碰撞检查功能用于确定碰撞位置，并对其进行优化以控制地板高度。同时，将增加初步设计阶段和施工图设计阶段的工作量。在传统的设计中，这些工作量原本是在施工图设计中粗略整合，在施工配合中深化，或者由施工单位通过现场实测和具体安排来实现。

（3）电气专业的产品有着丰富的信息，没有信息的建筑模型只是一个没有灵魂的壳。要使BIM技术真正发挥作用，实现全专业、全过程设计，不仅需要学科的数据支持，还要保证专业之间的有效传输。

7结语

通过上述研究可以明确，在现代建筑中安装各种电气设备，对电气设计有很高的要求，特别是当前绿色建筑盛行，节能环保理念发挥重要的指导作用，在注重选择节能效果好的电气设备的同时，还要强化设计工作。在建筑电气设计中应用BIM技術，通过运行设计软件就可以完成，操作简单，而且能够实现可视化，但是在设计操作中，对设计原理要高度重视，才能保证电气设计到位，更好地发挥出设备的性能。在建筑电气设计中应用BIM技术，主要是信息传递，对测量以及布局准确控制，充分发挥该技术的优势，不仅保证设计质量，而且还能够有效控制成本，BIM在建筑电气设计中具有良好的应用前景。

参考文献

[1]武东琴.BIM在建筑电气设计中的应用探究[J].建筑技术开发，2020，47（10）：91-92.

[2]蓝建勋，曾金亮.防疫应急医院负压隔离病房快装施工技术[J].施工技术，2020，49（16）：45-50.

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[4]谢思.结合企业特点和发展策略的工业建筑设计[J].新型工业化，2020（12）：55-56.

[5]赵伟山.电气技术在智能建筑中的应用思路构架实践[J].科技创新导报，2020（18）：11-12.

[6]王基勇.智能建筑与电气自动化的设计和技术核心探索[J].科技创新导报，2020（20）：141-143.