试论建筑电气设计中BIM技术的应用

李 晶 山西凯的建筑设计规划有限公司（甲级）

1 BIM技术特征

1.1 优化性

从建筑项目的实施情况分析，BIM 技术的运用，能够在优化与改善工程设计方案方面起到十分关键的促进效用。分析原因，主要是由于在工程项目开展之前，适时运用BIM 建模技术，可以随时察觉到工程设计方案中潜藏的各类问题。在此基础上，工程设计者便可将此作为依据，选用针对性强的对策，弥补相应的不足，从而保证工程设计方案实施质量的提升，这对于工程品质、施工进度的提升以及施工成本的缩减等方面也必然会起到显著的促进作用。

1.2 模拟性

以前，在开展建筑电气设计工作的时候，此项工作主要是以平面化设计作为核心内容，但由于建筑电气具有一定的规模性，所以致使每一项设计者没有办法构建出这个系统的空间架构。使用BIM技术，设计师可以及时发现建筑工程的全貌和细节，并以自身需求为基础，进而能够第一时间处理空间模拟存在的问题。这样就可以从运用BIM 技术中将场景化表现在设计始终，能够更好确保电气系统设计得科学合理性[1]。

1.3 可视化

对于建筑电气设计工作而言，在没有运用BIM建模技术之前，设计人员通常会选用二维设计手段辅助相应工作的开展。在此期间，设计者主要凭借自身以往积攒的经验，因而，经常会致使设计方案中留有风险隐患，直到施工时或者使用时才能够被发现，在这种状况下，便很难保证建筑电气工程的整体品质和安全。

然而，基于BIM 建模技术下的建筑电气设计方案，可以直观地将建筑电气设备、管道布控情况等予以呈现出来，这样一来，就能够提前规避风险，保证建筑电气工程的施工成效达到预期标准。

1.4 可出图性

得益于BIM建模技术所具备的出图性，可以让设计单位的图纸更具科学性和合理性。加之，此项技术提供的图纸与传统的图纸设计相比照而言，可以有效地减少传统图纸设计当中对于隐秘部位构建不清、数据处理不及时的问题，让电气设计的整个过程减少了大量的误差出现，优化流程结构。

2 建筑电气设计中BIM技术的应用价值

以往在建筑项目开展期间，落实建筑电气设计工作时，需要设计者与各部门人员取得有效沟通的前提下，优化与调整建筑电气设计方案，以保证工程设计方案实效性的进一步提升。然而，基于实际情况来看，这个过程需要耗费很多的时间，而且流程繁杂，所以，在此期间稍有差错就会对建筑电气设计方案的精准性造成影响。除此之外，由于在BIM建模技术没有得到应用之前，建筑电气设计师在开展工程设计工作期间，需要落实大量的图纸绘制工作，不但相应的工作量多，而且相应的难度系数大。在这种状况下，则很难确保最终的建筑电气设计成效与实际施工需求相吻合。为了改善这样的现状，现如今建筑电气设计者便纷纷加大了BIM 建模技术的使用力度，经实践论证，BIM 建模技术在建筑电气设计中的适时运用，能够促使各专业团队之间的协作效率得到显著的提升，这对于建筑电气工程设计效率的提高方面起到了至关重要的作用。分析原因，主要是由于在建筑电气设计工作开展期间，将BIM建模技术与其他软件技术配合使用，可以实现建筑信息实时共享的目标，进而能够强化建筑参数信息变化时的相关性与联动性，为建筑电气设计者工作效率的保障打下夯实的基础。例如，在建筑电气设计实践中，适时运用BIM 建模技术，便可借助此项技术所具备的数据采集功能与信息实时更新功能，为各专业、部门和人员出具最新、最准的建筑信息，以助于设计方案精准性、实效性的进一步提升[2]。

3 建筑电气设计中BIM技术的应用

3.1 BIM技术运用在构建电气库中

电气库的建立属于建筑电气设计环节中不可欠缺的关键一环，对电气库进行建设前要对上下游的有关实际数据开展调查工作，根据自身实际状况保证电气库的设计更科学合理。构建电气库能够更好将电气设计工作效率和质量提高。实际操作期间，运用BIM技术的可视化以及数字化优势，能够为设计工作的开展提供参照依据。同时在实际进行工作前，设计人员要深入到电路施工中进行考察，获取更详细的数据，依据具体状况，优化建筑电气设计方案。

作为建筑电气设计者不但要明晰电气特征，还要清晰掌握建筑项目的具体开展过程，如此，才可以确保设计方案具有规范性、实效性。另外，对电气库进行建设的过程中，由于产品质量会被生产厂商的生产流程以及施工工艺所影响，因此产品类型和规格方面存在一定差异性。针对这类情况，设计人员需要提前对实际出现的差异性进行了解，设计过程中要选择更适合的产品类型和型号，确保电气库建设过程中的高质量[3]。

3.2 电气平面设计

对于建筑电气平面设计工作，BIM建模技术的运用优势主要体现在以下几个方面。

首先，在开展电气平面设计工作期间，借助BIM建模技术能够提高各单位之间的沟通效率。设计单位应依据建设单位的实际需求，制定科学合理的设计方案，这就需要二者之间加强沟通与协调。然而，在传统电气平面设计中，建设单位仅通过口头阐述或图纸绘制的方式表达设计要求，这就会导致设计人员所领会的意图与实际意图存在着差异性，使沟通存在问题，影响设计效果。

其次，在电气平面设计过程中，利用BIM 建模技术可以显著提升设计方案的实效性，特别是对于4D技术与5D 技术来说，其能够使设计环节更加直观准确。由于电气平面设计方案拥有很大的依赖性，因而应在设计工作开展期间工作人员应当将回路标注好，同时还要明确灯具规格及导线数量等，将其制作成标记族，便于在施工过程中使施工人员明确各施工环节的要点内容，提高施工效率与施工质量。

再者，应用BIM技术能够降低电气设计方案变更问题的发生率，减少设计时间，确保工程按期交付。

3.3 进行电气细部设计

在建筑电气设计工程中，平面设计是一项非常基础且重要的工作，涉及多个专业、包含多项内容，照明、防雷、动力系统等都属于平面设计内容。例如，在进行建筑照明系统设计时，为了让最终的设计方案更加科学有效、合理可行，在设计时可将BIM 模型导入性能分析软件中，利用BIM技术营造虚拟的灯光环境，在模型中模拟出建筑空间内部的照度平均值、分布图等，然后结合虚拟模型与环境，对照明系统方案中的不足之处进行调整并完善，让照明设计方案更加科学合理。

在建筑照明设计环节，灯具的选择十分重要。在选择灯具时可利用BIM技术，如若灯具厂商介入设计的时期较早，设计单位就可在设计初期直接将灯具厂家对应的产品相关参数输入BIM 模型中进行分析与调整，选择出最适合建筑的灯具，最终营造出最理想的照明环境。

3.4 进行空间碰撞检测预判

以前，在建筑项目实施期间落实建筑电气设计工作时，不论是空间碰撞检测工作还是预判工作，都很难得到精准落实。所以，建筑电气设计方案中会存有很多难以被及时察觉到的风险隐患，对建筑电气施工品质造成威胁。

然而，BIM 建模技术的适时应用，设计者便可借助此项技术所拥有的可视化功能，辅助空间碰撞检测工作的开展，实现三维空间碰撞检测，这样便可随时察觉到建筑设计方案中存有的各类问题，选用针对性强的对策予以做出优化处理。究其原因，主要是由于BIM 建模技术在建筑电气设计工作中的适时运用，能够对建筑电气工程的整体运行情况做出模拟化展示，这样，设计者便可在三维视角找到建筑设计方案中存在的空间碰撞区域，以及时调整与改进电气设计方案，以保证各项施工活动的顺利开展。

3.5 优化管线布局应用

在电气设计的过程当中，通过BIM 技术的运用，还能够有效地优化管线布局。在具体的操作中，建筑电气设计人员可以借助BIM 技术建立虚拟模型来显示电气管线的具体布置，利用高度参数和空间综合分类来绘制初步管线。它可以建立一个明确的管道设计标高，然后对管道模型进行全面详细的分析。

当设计不合理时，设计人员可适当调整管道标高等参数。与传统的管道设备布置作业相比，BIM技术能有效地控制管道布置，减少后期管道问题处理工作，并能在紧急情况下准确地发现管道事故问题。在处理管道问题的过程中，可以通过其他相关软件的协同实验来确定调整后的管道设备的合理性和安全性。这样可以多次调整和稳定管道问题，实现管道布局的整体优化，提高建筑电气工程的施工效率。

3.6 打造电气设计协同环境

围绕建设项目的实际情况来看，在展开电气设计活动期间，其中关联的内容十分众多，随着BIM 技术的运用，就可以打造出电气设计协同环境。具体而言，设计人员通过对BIM 做出恰到好处地运用，便可搭建出一个优质的三维仿真模拟环境，以便建筑电气设计者可以处理好建筑虚拟环境与实物环境之间的关系。

值得建筑电气设计者注意的是，在运用BIM建模技术辅助建筑电气设计工作开展期间，应当保证网络基础环境的良好构建，这样才能够为设计工作实施期间各类信息的沟通与传递提供方便条件。与此同时，基于建筑电气设计实践中，通常会阐述大批量的数据信息，而且模型文件与中心模型间的关联需要借助网络环境实现，各专业人员也需通过网络基础环境进行及时沟通与协调作业。

所以，为了可以将BIM建模技术的功能优势与运用价值全部体现出来，从而保证相应设计工作能可以更为顺利、有效地落实，则应在构建硬件设施环境时，依据建筑电气设计的实际工作量以及BIM建模技术的功能作用，将电气设计的协同环境打造出来，以强化建筑电气设计的实效性。

4 建筑电气设计中BIM技术的应用实例

4.1 应用在弱电系统设计中

在实际的建筑电气设计活动之中，弱电系统是极其关键的一部分，甚至可以对建设物的使用功能形成影响。将BIM 技术应用在弱电系统设计领域表现在以下两个方面：一方面利用BIM技术可以给弱电系统构建安防，门禁等功能的开发，通过3D建模的方式来进行远程监控；另一方面利用BIM技术构建三维模型的功能在弱电间的设备排布当中，有效的整理弱电间设备排布混乱，错误拔线已经插线的各种问题，提高了弱电系统的管理水平。

4.2 应用在照明设计中

对于建筑物的电气设计而言，照明设计一直以来都是其中的关键部分，随着在这部分设计当中应用BIM 技术，可以给照明线路提供高质量的模型，推动设计图的修改优化，以及将设计图纸3D 化展现功能。利用BIM 技术的建模特点可以将照明设计当中所需要的各项数据进行模型构建，不仅减少了设计人员的工作压力和建设成本，而且通过3D建模，也清晰了展现了照明设计的各个结构，进一步提升了设计人员的设计水平和信息处理能力。

5 建筑电气设计中BIM技术的应用展望

5.1 自动化设计趋势

随着信息化时代的来临，自动化技术也成为热度极高的一项技术，因此，在建筑电气的设计当中，未来的BIM 技术在电气设计中的趋势正朝着自动化迈进。具体而言，从电气设计的发展历程来看，无论是手绘时代还是CAD 绘制，都是对信息层面的再提取，通过对不同材料的关联组合形成符合需要的电气系统。电气设计环节有严格的设计标准和设计流程，基于BIM 技术的强大性能，只需要对其进行编程即可实现计算机自动对相关信息的调用，尽可能为设计师节约时间成本，实现自动化设计。

5.2 基于云端的电气BIM系统

BIM技术在建筑项目电气设计的另一个优势，就是在云端的BIM 电气系统。实际上针对BIM 技术本身来说，由于其高度依赖数据库，如果基于本地构建BIM 数据库，则会导致数据容量小，为设计工作带来极大障碍。BIM技术的发展要与其他技术进行结合，如云技术，基于云端的电气BIM系统可以借助第三方BIM 数据库，在确保设计安全的同时，减弱对本地设备的依赖程度，拓展可调用的数据库。

基于云端的电气BIM 系统的另一个优点是人机分离，若设计者在设计相关的项目时计算机突遇故障致使数据丢失，将会降低其设计积极性，而云端则可以实时备份，保证其的安全性得到显著提升。此外，设计人员在实行自动化检查期间即便不随身携带特定的计算机，也可以利用第三方设备对项目的检查进度充分掌握，能够减少设计人员的硬件负担。

6 结束语

总而言之，BIM技术作为一种新型的建筑信息模型技术，现如今已经被广泛地应用在世界各国的电气工程行业。从BIM技术在我国的应用效果来看，取得了良好的成效。然而，随着时代的快速发展，BIM技术在建筑电气工程中的应用要求进一步提高。为保证建筑电气工程各系统的安全可靠，必须采用先进的施工作业技术模式，而BIM技术作为建筑业中一种高效、广泛应用的辅助技术，在建筑电气工程建设中起着重要的作用。