建筑電氣設計中BIM技術的應用與探討

王瑩+楊學彪

【摘 要】本文是在參與BIM技術應用于建筑電氣專業實際工程設計過程的基礎上，簡要了介紹BIM技術國內外發展現狀，從客觀因素和主觀因素兩方面探討目前建筑電氣專業應用BIM技術中存在的問題，分析了建筑電氣設計中應用BIM技術的實際情況。伴隨計算機硬件的飛速發展，BIM在中國的發展也在逐步進行，并且逐漸受到建筑行業的青睞。

【關鍵詞】BIM；建筑電氣設計；應用

引言

筆者從2012年開始進行BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）在民用建筑電氣專業上的應用，目前BIM在應用建筑設計中技術上已逐漸成熟。現階段，BIM在建筑設計中運用的發展水平，值得認真分析和研究。

起初我們與合作單位配合完成了“萊州某商業綜合體”工程的電氣主干橋架、線槽模型，隨后由合作單位進行培訓，我院電氣設計人員在模擬的工程上完成了電氣專業的部分建模，到現在實現“某住宅小區地下車庫”、“某高層綜合辦公樓”等實際工程中的電氣專業主干橋架、線槽的建模及管線碰撞檢測。現在BIM主要應用于各專業管線碰撞檢測。

一、電氣專業BIM軟件的簡介

目前能夠實現電氣BIM的軟件按分類主要可分為兩類：

第一類是“二維半”軟件，以Magi CAD等輔助軟件為代表。Magi CAD等輔助軟件以Auto CAD為基礎平臺利用CAD原有的部分三維功能增加相應參數實現BIM功能。優點是因為軟件以CAD為基礎平臺，操作習慣接近目前CAD，運行流暢，目前宣稱可實現設備專業（水暖電）BIM的設計院大多采用這個類別的軟件。缺點是軟件非原生的三維屬性，很多設置都是單向的，雖然能滿足建模需要，但不能像Revit MEP支持雙向同步，圖紙修改必須經過平面修改，然后更新圖紙，再到立面剖面這樣的過程。目前，兩種類別的軟件各有利弊，在電氣專業的應用功能上也都還比較弱。

第二類為全三維軟件，以Autodesk公司的Revit MEP軟件為代表。Revit MEP是一款由Autodesk公司開發的面向水暖電（MEP）設計師和繪圖員的專業軟件，最大的特點就是通過參數化建模，可以直接設計可視化的三維圖形，目前比較多的是應用于三維管線綜合設計。優點是以后可能發展成為升級、替代目前的主流設計軟件Auto CAD系列的軟件。缺點是，目前針對水暖電專業部分（特別是電氣專業）的模塊，仍很不成熟，離實際工程設計的要求還有較大的差距。

二、電氣專業的BIM應用情況

通過對國內多家同類民用建筑設計院的BIM的應用情況的了解，以及網上BIM論壇相關資料的收集，目前BIM運用得比較成熟主要是指建筑專業，電氣專業的主要運用僅到達管線綜合、變電所等主要干線部分的程度。所以BIM在建筑電氣上的應用還是有一定前景的。

BIM在歐美、日本及我國香港等地區的應用較為廣泛，這些國家已經有比較成熟的規范和制圖標準了。

三、與傳統CAD繪圖的區別

BIM繪圖與CAD繪圖的區別還是比較大的，BIM的繪圖相比CAD繪圖更強調繪圖前的基礎設置過程，如果基礎設置沒做清楚，后面的繪圖工作將難以為繼。下面以Revit MEP繪圖為例來介紹，主要步驟如下：

1.用相關的模板創建一個新的項目。由于Revit MEP是水暖電三個專業共用的軟件，因此選擇正確的模板很關鍵。默認的機電模板，不是很適用我們的實際繪圖習慣，因此需要在以后的運用過程中不斷的完善模板。

2.鏈接建筑模型；鏈接建筑模型過程中連接點的選擇，軸網、標高的選定等基礎設定操作都會直接影響后續的本專業的繪圖成果。

3.使用Revit MEP進行本專業繪圖。

4.鏈接其他專業模型進行碰撞檢測。

5.根據碰撞檢測結果進行調整。

相比以上步驟，CAD繪圖的要求就沒有這么嚴格。

四、 繪圖使用Revit MEP 的幾點問題

雖然Revit MEP的繪圖步驟初看起來和CAD的繪圖步驟差不多，不過實際運用后，筆者覺得相對CAD而言RevitMEP還是存在一些不足：

1.運行速度有待提高。對于習慣使用CAD進行繪圖的人來說，Revit MEP的流暢程度差距比較大（非電腦配置原因）。

2.Revit MEP軟件自帶的電氣專業族庫量太小，且多為國外的參數，不適用于電氣平時的工程設計。而因為電氣專業的元器件種類、數量十分巨大，僅依靠個人的力量建設族庫，難度太大。

3.Revit MEP軟件是通過參數化來實現3D的建模的，而電氣專業較多的設備末端，體積較小，為便于識圖在CAD圖紙時采用非實際1：1尺寸表示，如果在Revit MEP中，也用這樣的表示方法會有困難。如：當表示兩個并排著的開關面板時，CAD做法就是直接畫在一起，而Revit MEP里如果這樣表示就無法識別了。

4.在涉及專業間配合時，如：電氣專業火災自動報警系統與水專業的消火栓連接，目前的做法只能電氣專業在自己的圖紙里面再一個一個畫一遍水專業的消火栓，造成大量的重復工作量。

5.在處理專業內部及專業間管線碰撞時，目前RevitMEP參數設定也過于理想化，提供的操作方法較為繁瑣且不易實現，實際可以實現的管線翻轉也常常顯示無法生成。

6.目前Revit MEP提供的繪圖輔助工具較為簡單，在天正電氣、鴻業電氣等原CAD輔助軟件中較為常見的各種小工具如：沿墻布置、矩形均布等等，均無法實現。僅依靠一筆一劃，一個一個的布置，效率較低。

五、電氣專業目前能實現施工圖的深度

變配電房設備布置圖、變配電房電氣布置圖、變配電房電氣軸測圖、各層動力干線布置軸測圖、各層消防系統干線軸測圖、各層弱電系統干線軸測圖、各層電氣干線剖面圖、各強、弱電間布置大樣圖、軸測圖目前三維設計出圖占電氣專業出圖量仍處在較低的水平。其中設計說明、圖例表、配電系統圖等圖紙不宜采用三維設計，且圖紙數量較多；而數目繁多的末端電氣設備元器件等，由于族庫、輔助繪圖工具不足等原因，目前仍無法做到施工圖深度。以目前BIM電氣專業的軟件成熟度，實現全部圖紙運用三維設計仍有較大的難度。

六、BIM在建筑電氣專業上的發展展望

Revit作為未來的主流設計工具，通過參數化建模，實現設計可視化的三維圖形，有許多先進的理念。不過，現階段由于軟件的成熟度還不夠，目前在電氣專業僅能夠實現橋架、箱體等體積較大的設備的建模與管線綜合碰撞檢測，而末端細節的表現仍較為困難，且效率仍然較低，無法滿足當前繁重的工程設計任務。Revit MEP現在尚無法實現作為唯一的工具進行電氣專業施工圖設計，仍然需要使用CAD作為輔助。

七、結語

進入21世紀以來，BIM（Building Information Modeling）的理念在中國建筑設計領域越來越深入，越來越多的業主要求設計采用BIM，越來越多的設計人員也即將或已經有過BIM設計的經歷。BIM是對工程項目設施實體與功能特性的數字化表達。一個完善的信息模型，能夠鏈接建筑項目生命期不同階段的數據、過程和資源，是對工程對象的完整描述，可被建設項目各參與方普遍使用。

參考文獻：

[1]施玉艷.REVIT MEP在電氣設計中的實際應用[J].建筑設計管理，2013（2）：20-23.

[2]林坤河，關宏德.BIM在建筑電氣設計中的應用情況及探討[J].福建建設科技，2012（5）：76-77.endprint