試論建筑電氣設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用

李 晶 山西凱的建筑設(shè)計規(guī)劃有限公司（甲級）

1 BIM技術(shù)特征

1.1 優(yōu)化性

從建筑項目的實施情況分析，BIM 技術(shù)的運用，能夠在優(yōu)化與改善工程設(shè)計方案方面起到十分關(guān)鍵的促進效用。分析原因，主要是由于在工程項目開展之前，適時運用BIM 建模技術(shù)，可以隨時察覺到工程設(shè)計方案中潛藏的各類問題。在此基礎(chǔ)上，工程設(shè)計者便可將此作為依據(jù)，選用針對性強的對策，彌補相應(yīng)的不足，從而保證工程設(shè)計方案實施質(zhì)量的提升，這對于工程品質(zhì)、施工進度的提升以及施工成本的縮減等方面也必然會起到顯著的促進作用。

1.2 模擬性

以前，在開展建筑電氣設(shè)計工作的時候，此項工作主要是以平面化設(shè)計作為核心內(nèi)容，但由于建筑電氣具有一定的規(guī)模性，所以致使每一項設(shè)計者沒有辦法構(gòu)建出這個系統(tǒng)的空間架構(gòu)。使用BIM技術(shù)，設(shè)計師可以及時發(fā)現(xiàn)建筑工程的全貌和細節(jié)，并以自身需求為基礎(chǔ)，進而能夠第一時間處理空間模擬存在的問題。這樣就可以從運用BIM 技術(shù)中將場景化表現(xiàn)在設(shè)計始終，能夠更好確保電氣系統(tǒng)設(shè)計得科學(xué)合理性[1]。

1.3 可視化

對于建筑電氣設(shè)計工作而言，在沒有運用BIM建模技術(shù)之前，設(shè)計人員通常會選用二維設(shè)計手段輔助相應(yīng)工作的開展。在此期間，設(shè)計者主要憑借自身以往積攢的經(jīng)驗，因而，經(jīng)常會致使設(shè)計方案中留有風險隱患，直到施工時或者使用時才能夠被發(fā)現(xiàn)，在這種狀況下，便很難保證建筑電氣工程的整體品質(zhì)和安全。

然而，基于BIM 建模技術(shù)下的建筑電氣設(shè)計方案，可以直觀地將建筑電氣設(shè)備、管道布控情況等予以呈現(xiàn)出來，這樣一來，就能夠提前規(guī)避風險，保證建筑電氣工程的施工成效達到預(yù)期標準。

1.4 可出圖性

得益于BIM建模技術(shù)所具備的出圖性，可以讓設(shè)計單位的圖紙更具科學(xué)性和合理性。加之，此項技術(shù)提供的圖紙與傳統(tǒng)的圖紙設(shè)計相比照而言，可以有效地減少傳統(tǒng)圖紙設(shè)計當中對于隱秘部位構(gòu)建不清、數(shù)據(jù)處理不及時的問題，讓電氣設(shè)計的整個過程減少了大量的誤差出現(xiàn)，優(yōu)化流程結(jié)構(gòu)。

2 建筑電氣設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用價值

以往在建筑項目開展期間，落實建筑電氣設(shè)計工作時，需要設(shè)計者與各部門人員取得有效溝通的前提下，優(yōu)化與調(diào)整建筑電氣設(shè)計方案，以保證工程設(shè)計方案實效性的進一步提升。然而，基于實際情況來看，這個過程需要耗費很多的時間，而且流程繁雜，所以，在此期間稍有差錯就會對建筑電氣設(shè)計方案的精準性造成影響。除此之外，由于在BIM建模技術(shù)沒有得到應(yīng)用之前，建筑電氣設(shè)計師在開展工程設(shè)計工作期間，需要落實大量的圖紙繪制工作，不但相應(yīng)的工作量多，而且相應(yīng)的難度系數(shù)大。在這種狀況下，則很難確保最終的建筑電氣設(shè)計成效與實際施工需求相吻合。為了改善這樣的現(xiàn)狀，現(xiàn)如今建筑電氣設(shè)計者便紛紛加大了BIM 建模技術(shù)的使用力度，經(jīng)實踐論證，BIM 建模技術(shù)在建筑電氣設(shè)計中的適時運用，能夠促使各專業(yè)團隊之間的協(xié)作效率得到顯著的提升，這對于建筑電氣工程設(shè)計效率的提高方面起到了至關(guān)重要的作用。分析原因，主要是由于在建筑電氣設(shè)計工作開展期間，將BIM建模技術(shù)與其他軟件技術(shù)配合使用，可以實現(xiàn)建筑信息實時共享的目標，進而能夠強化建筑參數(shù)信息變化時的相關(guān)性與聯(lián)動性，為建筑電氣設(shè)計者工作效率的保障打下夯實的基礎(chǔ)。例如，在建筑電氣設(shè)計實踐中，適時運用BIM 建模技術(shù)，便可借助此項技術(shù)所具備的數(shù)據(jù)采集功能與信息實時更新功能，為各專業(yè)、部門和人員出具最新、最準的建筑信息，以助于設(shè)計方案精準性、實效性的進一步提升[2]。

3 建筑電氣設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)運用在構(gòu)建電氣庫中

電氣庫的建立屬于建筑電氣設(shè)計環(huán)節(jié)中不可欠缺的關(guān)鍵一環(huán)，對電氣庫進行建設(shè)前要對上下游的有關(guān)實際數(shù)據(jù)開展調(diào)查工作，根據(jù)自身實際狀況保證電氣庫的設(shè)計更科學(xué)合理。構(gòu)建電氣庫能夠更好將電氣設(shè)計工作效率和質(zhì)量提高。實際操作期間，運用BIM技術(shù)的可視化以及數(shù)字化優(yōu)勢，能夠為設(shè)計工作的開展提供參照依據(jù)。同時在實際進行工作前，設(shè)計人員要深入到電路施工中進行考察，獲取更詳細的數(shù)據(jù)，依據(jù)具體狀況，優(yōu)化建筑電氣設(shè)計方案。

作為建筑電氣設(shè)計者不但要明晰電氣特征，還要清晰掌握建筑項目的具體開展過程，如此，才可以確保設(shè)計方案具有規(guī)范性、實效性。另外，對電氣庫進行建設(shè)的過程中，由于產(chǎn)品質(zhì)量會被生產(chǎn)廠商的生產(chǎn)流程以及施工工藝所影響，因此產(chǎn)品類型和規(guī)格方面存在一定差異性。針對這類情況，設(shè)計人員需要提前對實際出現(xiàn)的差異性進行了解，設(shè)計過程中要選擇更適合的產(chǎn)品類型和型號，確保電氣庫建設(shè)過程中的高質(zhì)量[3]。

3.2 電氣平面設(shè)計

對于建筑電氣平面設(shè)計工作，BIM建模技術(shù)的運用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

首先，在開展電氣平面設(shè)計工作期間，借助BIM建模技術(shù)能夠提高各單位之間的溝通效率。設(shè)計單位應(yīng)依據(jù)建設(shè)單位的實際需求，制定科學(xué)合理的設(shè)計方案，這就需要二者之間加強溝通與協(xié)調(diào)。然而，在傳統(tǒng)電氣平面設(shè)計中，建設(shè)單位僅通過口頭闡述或圖紙繪制的方式表達設(shè)計要求，這就會導(dǎo)致設(shè)計人員所領(lǐng)會的意圖與實際意圖存在著差異性，使溝通存在問題，影響設(shè)計效果。

其次，在電氣平面設(shè)計過程中，利用BIM 建模技術(shù)可以顯著提升設(shè)計方案的實效性，特別是對于4D技術(shù)與5D 技術(shù)來說，其能夠使設(shè)計環(huán)節(jié)更加直觀準確。由于電氣平面設(shè)計方案擁有很大的依賴性，因而應(yīng)在設(shè)計工作開展期間工作人員應(yīng)當將回路標注好，同時還要明確燈具規(guī)格及導(dǎo)線數(shù)量等，將其制作成標記族，便于在施工過程中使施工人員明確各施工環(huán)節(jié)的要點內(nèi)容，提高施工效率與施工質(zhì)量。

再者，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠降低電氣設(shè)計方案變更問題的發(fā)生率，減少設(shè)計時間，確保工程按期交付。

3.3 進行電氣細部設(shè)計

在建筑電氣設(shè)計工程中，平面設(shè)計是一項非常基礎(chǔ)且重要的工作，涉及多個專業(yè)、包含多項內(nèi)容，照明、防雷、動力系統(tǒng)等都屬于平面設(shè)計內(nèi)容。例如，在進行建筑照明系統(tǒng)設(shè)計時，為了讓最終的設(shè)計方案更加科學(xué)有效、合理可行，在設(shè)計時可將BIM 模型導(dǎo)入性能分析軟件中，利用BIM技術(shù)營造虛擬的燈光環(huán)境，在模型中模擬出建筑空間內(nèi)部的照度平均值、分布圖等，然后結(jié)合虛擬模型與環(huán)境，對照明系統(tǒng)方案中的不足之處進行調(diào)整并完善，讓照明設(shè)計方案更加科學(xué)合理。

在建筑照明設(shè)計環(huán)節(jié)，燈具的選擇十分重要。在選擇燈具時可利用BIM技術(shù)，如若燈具廠商介入設(shè)計的時期較早，設(shè)計單位就可在設(shè)計初期直接將燈具廠家對應(yīng)的產(chǎn)品相關(guān)參數(shù)輸入BIM 模型中進行分析與調(diào)整，選擇出最適合建筑的燈具，最終營造出最理想的照明環(huán)境。

3.4 進行空間碰撞檢測預(yù)判

以前，在建筑項目實施期間落實建筑電氣設(shè)計工作時，不論是空間碰撞檢測工作還是預(yù)判工作，都很難得到精準落實。所以，建筑電氣設(shè)計方案中會存有很多難以被及時察覺到的風險隱患，對建筑電氣施工品質(zhì)造成威脅。

然而，BIM 建模技術(shù)的適時應(yīng)用，設(shè)計者便可借助此項技術(shù)所擁有的可視化功能，輔助空間碰撞檢測工作的開展，實現(xiàn)三維空間碰撞檢測，這樣便可隨時察覺到建筑設(shè)計方案中存有的各類問題，選用針對性強的對策予以做出優(yōu)化處理。究其原因，主要是由于BIM 建模技術(shù)在建筑電氣設(shè)計工作中的適時運用，能夠?qū)ㄖ姎夤こ痰恼w運行情況做出模擬化展示，這樣，設(shè)計者便可在三維視角找到建筑設(shè)計方案中存在的空間碰撞區(qū)域，以及時調(diào)整與改進電氣設(shè)計方案，以保證各項施工活動的順利開展。

3.5 優(yōu)化管線布局應(yīng)用

在電氣設(shè)計的過程當中，通過BIM 技術(shù)的運用，還能夠有效地優(yōu)化管線布局。在具體的操作中，建筑電氣設(shè)計人員可以借助BIM 技術(shù)建立虛擬模型來顯示電氣管線的具體布置，利用高度參數(shù)和空間綜合分類來繪制初步管線。它可以建立一個明確的管道設(shè)計標高，然后對管道模型進行全面詳細的分析。

當設(shè)計不合理時，設(shè)計人員可適當調(diào)整管道標高等參數(shù)。與傳統(tǒng)的管道設(shè)備布置作業(yè)相比，BIM技術(shù)能有效地控制管道布置，減少后期管道問題處理工作，并能在緊急情況下準確地發(fā)現(xiàn)管道事故問題。在處理管道問題的過程中，可以通過其他相關(guān)軟件的協(xié)同實驗來確定調(diào)整后的管道設(shè)備的合理性和安全性。這樣可以多次調(diào)整和穩(wěn)定管道問題，實現(xiàn)管道布局的整體優(yōu)化，提高建筑電氣工程的施工效率。

3.6 打造電氣設(shè)計協(xié)同環(huán)境

圍繞建設(shè)項目的實際情況來看，在展開電氣設(shè)計活動期間，其中關(guān)聯(lián)的內(nèi)容十分眾多，隨著BIM 技術(shù)的運用，就可以打造出電氣設(shè)計協(xié)同環(huán)境。具體而言，設(shè)計人員通過對BIM 做出恰到好處地運用，便可搭建出一個優(yōu)質(zhì)的三維仿真模擬環(huán)境，以便建筑電氣設(shè)計者可以處理好建筑虛擬環(huán)境與實物環(huán)境之間的關(guān)系。

值得建筑電氣設(shè)計者注意的是，在運用BIM建模技術(shù)輔助建筑電氣設(shè)計工作開展期間，應(yīng)當保證網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境的良好構(gòu)建，這樣才能夠為設(shè)計工作實施期間各類信息的溝通與傳遞提供方便條件。與此同時，基于建筑電氣設(shè)計實踐中，通常會闡述大批量的數(shù)據(jù)信息，而且模型文件與中心模型間的關(guān)聯(lián)需要借助網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實現(xiàn)，各專業(yè)人員也需通過網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境進行及時溝通與協(xié)調(diào)作業(yè)。

所以，為了可以將BIM建模技術(shù)的功能優(yōu)勢與運用價值全部體現(xiàn)出來，從而保證相應(yīng)設(shè)計工作能可以更為順利、有效地落實，則應(yīng)在構(gòu)建硬件設(shè)施環(huán)境時，依據(jù)建筑電氣設(shè)計的實際工作量以及BIM建模技術(shù)的功能作用，將電氣設(shè)計的協(xié)同環(huán)境打造出來，以強化建筑電氣設(shè)計的實效性。

4 建筑電氣設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用實例

4.1 應(yīng)用在弱電系統(tǒng)設(shè)計中

在實際的建筑電氣設(shè)計活動之中，弱電系統(tǒng)是極其關(guān)鍵的一部分，甚至可以對建設(shè)物的使用功能形成影響。將BIM 技術(shù)應(yīng)用在弱電系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域表現(xiàn)在以下兩個方面：一方面利用BIM技術(shù)可以給弱電系統(tǒng)構(gòu)建安防，門禁等功能的開發(fā)，通過3D建模的方式來進行遠程監(jiān)控；另一方面利用BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型的功能在弱電間的設(shè)備排布當中，有效的整理弱電間設(shè)備排布混亂，錯誤拔線已經(jīng)插線的各種問題，提高了弱電系統(tǒng)的管理水平。

4.2 應(yīng)用在照明設(shè)計中

對于建筑物的電氣設(shè)計而言，照明設(shè)計一直以來都是其中的關(guān)鍵部分，隨著在這部分設(shè)計當中應(yīng)用BIM 技術(shù)，可以給照明線路提供高質(zhì)量的模型，推動設(shè)計圖的修改優(yōu)化，以及將設(shè)計圖紙3D 化展現(xiàn)功能。利用BIM 技術(shù)的建模特點可以將照明設(shè)計當中所需要的各項數(shù)據(jù)進行模型構(gòu)建，不僅減少了設(shè)計人員的工作壓力和建設(shè)成本，而且通過3D建模，也清晰了展現(xiàn)了照明設(shè)計的各個結(jié)構(gòu)，進一步提升了設(shè)計人員的設(shè)計水平和信息處理能力。

5 建筑電氣設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用展望

5.1 自動化設(shè)計趨勢

隨著信息化時代的來臨，自動化技術(shù)也成為熱度極高的一項技術(shù)，因此，在建筑電氣的設(shè)計當中，未來的BIM 技術(shù)在電氣設(shè)計中的趨勢正朝著自動化邁進。具體而言，從電氣設(shè)計的發(fā)展歷程來看，無論是手繪時代還是CAD 繪制，都是對信息層面的再提取，通過對不同材料的關(guān)聯(lián)組合形成符合需要的電氣系統(tǒng)。電氣設(shè)計環(huán)節(jié)有嚴格的設(shè)計標準和設(shè)計流程，基于BIM 技術(shù)的強大性能，只需要對其進行編程即可實現(xiàn)計算機自動對相關(guān)信息的調(diào)用，盡可能為設(shè)計師節(jié)約時間成本，實現(xiàn)自動化設(shè)計。

5.2 基于云端的電氣BIM系統(tǒng)

BIM技術(shù)在建筑項目電氣設(shè)計的另一個優(yōu)勢，就是在云端的BIM 電氣系統(tǒng)。實際上針對BIM 技術(shù)本身來說，由于其高度依賴數(shù)據(jù)庫，如果基于本地構(gòu)建BIM 數(shù)據(jù)庫，則會導(dǎo)致數(shù)據(jù)容量小，為設(shè)計工作帶來極大障礙。BIM技術(shù)的發(fā)展要與其他技術(shù)進行結(jié)合，如云技術(shù)，基于云端的電氣BIM系統(tǒng)可以借助第三方BIM 數(shù)據(jù)庫，在確保設(shè)計安全的同時，減弱對本地設(shè)備的依賴程度，拓展可調(diào)用的數(shù)據(jù)庫。

基于云端的電氣BIM 系統(tǒng)的另一個優(yōu)點是人機分離，若設(shè)計者在設(shè)計相關(guān)的項目時計算機突遇故障致使數(shù)據(jù)丟失，將會降低其設(shè)計積極性，而云端則可以實時備份，保證其的安全性得到顯著提升。此外，設(shè)計人員在實行自動化檢查期間即便不隨身攜帶特定的計算機，也可以利用第三方設(shè)備對項目的檢查進度充分掌握，能夠減少設(shè)計人員的硬件負擔。

6 結(jié)束語

總而言之，BIM技術(shù)作為一種新型的建筑信息模型技術(shù)，現(xiàn)如今已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在世界各國的電氣工程行業(yè)。從BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用效果來看，取得了良好的成效。然而，隨著時代的快速發(fā)展，BIM技術(shù)在建筑電氣工程中的應(yīng)用要求進一步提高。為保證建筑電氣工程各系統(tǒng)的安全可靠，必須采用先進的施工作業(yè)技術(shù)模式，而BIM技術(shù)作為建筑業(yè)中一種高效、廣泛應(yīng)用的輔助技術(shù)，在建筑電氣工程建設(shè)中起著重要的作用。