建筑電氣工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用

閆東梅

摘? ? 要：針對(duì)某建筑工程項(xiàng)目實(shí)際情況，對(duì)其電氣設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行深入分析，內(nèi)容包括協(xié)同方式選取、樣板設(shè)置、初步管線綜合、族庫(kù)和電氣繪圖，以此為類似項(xiàng)目的電氣設(shè)計(jì)提供技術(shù)參考，保證建筑工程的電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑電氣;BIM技術(shù)

1? 引言

現(xiàn)代建筑對(duì)電氣專業(yè)的要求不斷升高，建筑電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量在很大程度上影響著建筑正常使用。但傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式與方法已經(jīng)無(wú)法滿足要求，需要積極引入先進(jìn)技術(shù)。BIM作為建筑領(lǐng)域最主流的輔助技術(shù)之一，在建筑電氣專業(yè)也具有良好應(yīng)用前景。

2? 建筑電氣工程現(xiàn)狀

2.1? 設(shè)計(jì)的施工圖紙中缺少內(nèi)容

設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)建筑電力工程施工圖紙時(shí)，要確定具體包含多少個(gè)系統(tǒng)，同時(shí)還要考慮不同專業(yè)在施工過(guò)程中是否會(huì)發(fā)生沖突。建筑電氣工程是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工程，必須要在有限的凈空間內(nèi)容納不同系統(tǒng)之間的管線，還要降低不同管線緊密排列后，引發(fā)安全隱患的可能性。由于大多數(shù)設(shè)計(jì)師并沒(méi)有在平面圖紙中體現(xiàn)管線、接頭等實(shí)際比例，因此平面圖紙中缺少精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而導(dǎo)致建筑電氣工程設(shè)計(jì)施工圖與實(shí)際施工情況不一致問(wèn)題的發(fā)生。

2.2? 施工效率低，返修耗時(shí)長(zhǎng)

建筑電氣工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中欠缺內(nèi)容是眾所周知的事實(shí)，施工圖紙與施工實(shí)際經(jīng)常發(fā)生不一致的情況，因?yàn)殡姎夤こ淌┕た偭勘容^大、涉及到不同專業(yè)工作人員參與施工，所以會(huì)引發(fā)一些事故隱患，例如：設(shè)備連接出現(xiàn)誤差，在監(jiān)理人員和管理人員的要求下，必須的進(jìn)行返工處理，返工處理不但耽誤工期，而且還會(huì)增加經(jīng)濟(jì)成本。在如此錯(cuò)綜復(fù)雜的電氣工程安裝過(guò)程中，是十分考驗(yàn)安裝人員的施工技術(shù)和施工經(jīng)驗(yàn)的，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的、技術(shù)高超的安裝隊(duì)伍也不可能同時(shí)開(kāi)展多條施工線，致使電氣安裝效率較低。

3? BIM技術(shù)運(yùn)用到建筑電氣工程中的優(yōu)勢(shì)

3.1? 利用BIM平臺(tái)來(lái)彌補(bǔ)二維平面設(shè)計(jì)的不足之處

設(shè)計(jì)師可以利用BIM技術(shù)來(lái)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)共享平臺(tái)，將電氣工程中不同專業(yè)的模型都集成在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)運(yùn)行系統(tǒng)中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)二維平面施工圖紙中設(shè)計(jì)缺陷問(wèn)題，讓設(shè)計(jì)師可以在正式開(kāi)工之前有充足的時(shí)間來(lái)修改管線、接頭等缺陷問(wèn)題，降低在施工過(guò)程中圖紙變更或返工問(wèn)題的發(fā)生率。

3.2? 利用構(gòu)建三維立體虛擬模型的方法

利用BIM技術(shù)可以根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)信息，來(lái)構(gòu)建三維立體虛擬等同模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模擬，及時(shí)調(diào)整電氣工程施工流程、改進(jìn)優(yōu)化實(shí)際施工方案。各系統(tǒng)之間錯(cuò)綜復(fù)雜的管線，是模擬施工作業(yè)中的重點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)實(shí)踐測(cè)驗(yàn)來(lái)合理劃分各專業(yè)的施工資源和工作人員數(shù)量，提高管線連接的精確度，實(shí)現(xiàn)多條作業(yè)線同時(shí)開(kāi)展，顯著提高電氣工程的施工效率和質(zhì)量。

4? BIM技術(shù)在建筑電氣工程中的具體應(yīng)用

4.1? 電氣繪圖

（1）設(shè)備布置利用Revit對(duì)包含配電箱和照明燈具等在內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行繪圖以后，能直觀且準(zhǔn)確的對(duì)平面及剖面圖進(jìn)行查看，也可根據(jù)實(shí)際的要求進(jìn)行修改，以此滿足設(shè)計(jì)要求。（2）線路繪制完成對(duì)設(shè)備的布置以后，及時(shí)開(kāi)始線路規(guī)劃與繪制。在Revit當(dāng)中，不同組合庫(kù)對(duì)應(yīng)不同可選族。以繪制過(guò)程中安裝高度為依據(jù)，能在模型當(dāng)中十分直觀的掌握不同專業(yè)設(shè)計(jì)之間存在的相互聯(lián)系，同時(shí)也能根據(jù)視圖對(duì)管線是否可見(jiàn)做清晰的了解。（3）照明計(jì)算電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，要做好照明計(jì)算與設(shè)計(jì)，但Revit沒(méi)有這方面的功能。此時(shí)，可利用BIM完成計(jì)算與設(shè)計(jì)。（4）系統(tǒng)生成無(wú)論所用設(shè)計(jì)軟件屬于二維或三維，在系統(tǒng)圖的自動(dòng)生成過(guò)程中都存在一些問(wèn)題，無(wú)法完全代替設(shè)計(jì)人員進(jìn)行系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)。基于當(dāng)前的實(shí)際使用環(huán)境，系統(tǒng)圖可繼續(xù)使用二維制圖方式，現(xiàn)有的三維軟件在這一方面沒(méi)有顯著的優(yōu)勢(shì)。（5）碰撞檢測(cè)在以往的二維設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)管線進(jìn)行的綜合設(shè)計(jì)需要在中后期開(kāi)展，這樣的目的是保證參數(shù)準(zhǔn)確性與修改便利性，僅需要對(duì)部分理由及標(biāo)高標(biāo)注進(jìn)行改動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有管線的綜合。然而，以往的工作模式也存在一定局限性，如僅可以從原側(cè)上實(shí)現(xiàn)標(biāo)高綜合，雖然也會(huì)兼顧到其它關(guān)鍵點(diǎn)，但在空間較為復(fù)雜的情況下沒(méi)有有效的手段，往往只能依靠設(shè)計(jì)人員自身想象根據(jù)二維圖紙來(lái)設(shè)計(jì)。但采用BIM技術(shù)以后，設(shè)計(jì)人員能實(shí)現(xiàn)初步管線綜合，這一方面在之前已經(jīng)給出論述。完成初步管線綜合后，對(duì)不同專業(yè)進(jìn)行平面圖的繪制，其管線碰撞檢測(cè)對(duì)應(yīng)的碰撞點(diǎn)數(shù)量不會(huì)過(guò)多，當(dāng)然也沒(méi)有顛覆性，以特殊位置為主，為滿足不同專業(yè)提出的繪圖要求，管線標(biāo)高及尺寸都有可能綜合后結(jié)果。通過(guò)以上分析可以看出，BIM具有的碰撞檢測(cè)自身優(yōu)勢(shì)十分明顯，可以把項(xiàng)目涉及到的每個(gè)碰撞點(diǎn)都準(zhǔn)確的標(biāo)注出來(lái)。（6）檢測(cè)后調(diào)整完成檢測(cè)并獲得相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果后，即可對(duì)不同元件及管線的實(shí)際標(biāo)高開(kāi)展調(diào)整，在必要的情況下，還能重新開(kāi)始管線綜合，以此避免管線之間產(chǎn)生碰撞。完成對(duì)模型的修改之后，還要進(jìn)行一次全面的檢測(cè)，以切實(shí)滿足工程的設(shè)計(jì)要求。（7）設(shè)備材料表基于BIM的電氣設(shè)計(jì)包含很多設(shè)備信息，相關(guān)設(shè)計(jì)人員能十分容易的進(jìn)行參數(shù)提取，包括元件數(shù)量與型號(hào)，以此生成不同設(shè)備對(duì)應(yīng)的材料表。

4.2? 進(jìn)度計(jì)劃管理

在BIM技術(shù)的支持下，能夠改變進(jìn)度計(jì)劃與工程構(gòu)件相互隔絕的局面，從而形成動(dòng)態(tài)連接。在本工程項(xiàng)目中，使用到的是Primavera6.0軟件（企業(yè)級(jí)項(xiàng)目管理軟件），在該平臺(tái)上通過(guò)甘特圖等多種形式呈現(xiàn)出具體的進(jìn)度計(jì)劃與施工流程，是工程各參與方全方位掌握工程情況的關(guān)鍵工具。通過(guò)動(dòng)態(tài)化的模擬方式，可綜合對(duì)比多種工藝方法，分析各自的可行性，以此為基準(zhǔn)形成科學(xué)的方案。通過(guò)BIM技術(shù)，可實(shí)時(shí)跟蹤實(shí)際施工情況，考慮現(xiàn)有施工資源，針對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)做出合理的分配，在掌握實(shí)際施工進(jìn)度后，將其與計(jì)劃進(jìn)度加以對(duì)比，總結(jié)出現(xiàn)偏差的原因，制定富有針對(duì)性的措施，從而調(diào)節(jié)項(xiàng)目進(jìn)度，確保在既定工期內(nèi)完成各環(huán)節(jié)施工作業(yè)。

4.3? 工程模型應(yīng)用

建筑信息模型是重要的分析材料，以數(shù)位化的建筑元件為基礎(chǔ)，呈現(xiàn)出構(gòu)成建筑物的各類構(gòu)件的具體情況。項(xiàng)目中，主要采用的是山鼎設(shè)計(jì)院給出的模型信息，以此為突破口應(yīng)用各項(xiàng)具有價(jià)值的模型信息。在Navisworks（可視化和仿真，分析多種格式的三維設(shè)計(jì)模型）軟件的支持下，可導(dǎo)入rv（realvedio）文件模型，并呈現(xiàn)出項(xiàng)目可瀏覽BIM模型，可以達(dá)到空間化瀏覽項(xiàng)目的效果，給工程技術(shù)人員提供指導(dǎo)，準(zhǔn)確獲得工程所需信息，具體體現(xiàn)在設(shè)計(jì)圖紙、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、材料采購(gòu)等多個(gè)環(huán)節(jié)之中。

4.4? 模擬施工應(yīng)用

關(guān)于工程進(jìn)度的模擬，需通過(guò)直觀的方式呈現(xiàn)出施工進(jìn)度計(jì)劃的變動(dòng)情況，為實(shí)現(xiàn)這一效果，項(xiàng)目部積極采用了行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的4D模擬技術(shù)。依托于Navisworks軟件，通過(guò)其中的“施工模擬功能”而實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際施工中，將模型與Project進(jìn)度緊密連接起來(lái)，借助TimeLiner（時(shí)間線）功能，可以達(dá)到施工進(jìn)度模擬演示的效果。呈現(xiàn)出的演示界面具有直觀性，通過(guò)不同的顏色標(biāo)示出實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃的具體情況，通常情況下，正處于施工作業(yè)的模型往往采用的是半透明顏色。

5? 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，BIM在建筑電氣專業(yè)中的優(yōu)勢(shì)正日益顯現(xiàn)，隨著這項(xiàng)技術(shù)的深入改進(jìn)與發(fā)展，以及各類深化平臺(tái)的出現(xiàn)和使用，基于BIM的本地化開(kāi)發(fā)將更加豐富。相信通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，建筑電氣設(shè)計(jì)水平將得到顯著的提升。

參考文獻(xiàn)：

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