BIM在建筑电气全生命周期的应用浅述

发表时间:2020/5/9   来源:《城镇建设》2020年第3卷2月第5期   作者: 邱经纬
[导读] 现如今,我国城市化进程在不断加快,建筑工程项目数量逐步增多
         摘要:现如今,我国城市化进程在不断加快,建筑工程项目数量逐步增多。在这样的情况下,需要在建筑电气全生命周期中充分运用BIM技术,有效提高建筑工程的整体建设质量。基于此,文章概述了BIM技术以及建筑电气全生命周期,分析了BIM技术在建筑电气全生命周期的应用,期望为未来的有关研究提供相应的参考。
          关键词:BIM技术;建筑电气;全生命周期
          引言
          建筑信息模型(BIM)作为一项建筑类软件,其可实现3D立体化的模型建构,以此来为设计人员更加直观化、动态化、实时化的建筑模型。BIM技术在建筑电气设计中应用时,可对电气工程的每一项数据参数进行分类存储,并可为设计人员提供关联信息,以满足电气设计的工作需求。本文则是以BIM技术为例,介绍其在建筑电气设计中的实际应用。
          1BIM技术与建筑电气设计
          BIM技术是一种通过整合建筑工程各种信息而建立起建筑信息模型,然后在该虚拟建筑工程三维模型的基础上运用数字化技术为该模型构建出一个完整的、与现实情况相一致的工程信息数据库。该数据库囊括了工程建设设计、施工以及运行全过程的数据信息,实现了对建筑工程信息的高度集成化。在设计方面,BIM建筑信息模型可以视为一种表达设计人员构思成果的方式,其将以往由图纸表达的设计以一种三维模型方式呈现出来,在信息量上也较以往设计方式有了质的提升。目前,BIM技术在建筑电气设计方面集中于括管综排布、协同设计、室内照明模拟等方面,尤其在管综排布方面,BIM弥补了传统设计上空间关系表达的真空。不仅如此,BIM技术使建筑电气设计实现了“三维+信息+n”的转变,使建筑电气设计更加具象、明确、直观,也为建筑电气建设施工中的协同配合提供了更有效的参考依据,有助于设计师成果的转化。可以说,BIM技术给建筑电气设计领域带来了一场深刻变革。
          2BIM在建筑电气全生命周期的应用
          2.1建筑电气初步设计
          在当前的建筑物电气实际设计以前,设计人员要依照建筑物具体结构与业主要求情况展开多个方面的合理探究。其设计重点需要将业主要求当作是主要内容,依照建筑物结构,保证电气设计的科学性以及可靠性。在最开始设计建筑物电气的时候,要探寻机房具体面积,明确电气设施设备实际分布的相应位置,运用科学合理的管道铺设手段与方法。在设计图纸中需要使用简单的线条描绘相应的模型,这是过去设计方法能够实现的,进而将机房面积、管道铺设以及电气设施设备实际分布情况充分展现出来。然而,其也存在非常明显的缺点,即精准程度并不高,难以将建筑物电气设计结构展现出来。在实际运用BIM技术的时候,能够将电气细节充分展现出来,设计人员可以全面了解与掌握建筑物电气设计的内容,这样可以提升设计作业的合理性以及精准性。
          2.2工程量统计
          保证工程量统计的科学性、准确性可以有效控制建筑工程的建设成本和施工周期,确保工程可以按照合同标准完工。应用BIM技术输入工程构件和材料价格信息即可得到每个子项的成本,使成本核算精度更高。在工程计量方面,BIM技术的统计细节化控制能力非常强,各项工程内容都可以被纳入到计量范围内,以得出子工程、总工程的工程量,进而为后续的造价管理奠定良好基础。
          2.3管线碰撞检测应用
          建筑信息模型在实际应用过程中,其可视化功能可对管线碰撞进行检测。依据电气管线设计来建立立体化模型,通过建筑物内固定区域的管线安装信息来进行整合,然后在对图样进行空间位置的移动,以此来实现漫游型可视化分析。如在图样空间位移时,线路发生碰撞则信息模型将会自动存储信息,并进行系统内报警,同时对可视节点进行空间定位,以方便工作人员的后期查看。BIM模型以内部数据库信息对碰撞模型进行初期优化后,再利用内部碰撞检测系统来进行深度校验,并对管线间隔信息进行细化分析,以令模型设计可满足实际施工需求。

此外,BIM技术基准可实行“大管让小管、有压让无压”的工作原则,从全局观为出发点,对系统内的设备、管线等进行自动优化调整,并可为设备与管线的检修工作留出一定的空间。
          2.4出图、发布
          在现阶段的建筑电气系统实际设计过程中,需要将先进的BIM技术充分运用其中,这样能够生成多样性的设计图,也能够实现自动化发布。与此同时,BIM技术能够依照设计图纸格式生成相应的目录,并且明确多种设施设备,进而将建筑物电气设施设备与桥架之间的关系展现出来,明确电气系统与管线之间的具体关系。
          2.5质量管理方面
          利用BIM手段来制作施工组织方案可以在编制过程中更好地发现施工方案中存在的问题并进行验证,尤其是当施工方案比较抽象且需要调配的资源较多时,更能体现其优势。将BIM软件平台生成的工程施工方案和施工流程与工程实际情况对比,更能规范装配式建筑的建造流程,引导和督促施工单位开展工作,以更好地保障工程整体质量。在实践中,可以构建BIM质量管理模型,并结合大数据、专家系统对各个施工方案进行对比、评估,从中找出最优方案,施工单位可参考BIM模型进行施工,以降低施工失误率。
          2.6线路检修应用
          BIM技术在对线路进行检修时,一般是以建筑模型中的接口信息为主,当文件中的接口信息读取不出来时,则将自动进行报警,工作人员则可通过数据警报为主来确认连接接口设备的异常情况。与此同时,在系统显示界面,设计人员可对建筑内的整体电气工程体系进行查看,并可在数据节点处获取电路信息,并可通过电路信息来读取整条回路的工作模式以及参数信息等,例如电流、电压、导线尺寸等。此外,工作人员可依据电路信息来对整条电路上的荷载元件、设备数量、导线长度的信息进行获取,并对导线类别、电压工作范围等关联信息进行查看,以此来为工作人员提供丰富的电气参数信息,并提升工作人员对建筑电气工程系统的评估能力。
          2.7建筑电气设计中BIM技术应用的未来发展
          BIM技术应用于建筑电气设计中给电气专业工作流程带来变化,如设计工作量前移增加了方案选择与优化等工作,管线综合设计中增加了碰撞检查工作内容,信息建模增加了信息库建设环节等。这些变化总体上而言都是有助于促进建筑电气设计朝着积极方向发展的。因此,随着国内社会对建筑电气工程要求的不断提升,BIM电气设计将是未来主要的解决路径。虽然其研发与实践投入较大,但未来仍会成为设计单位与业主方研究的重点。所以现阶段国家必须对BIM技术发展给予政策支持,以加快其应用的普及进程。此外,电气专业具有高度数据化、较强逻辑关联性等特点,所以其设计是对信息的深加工。而BIM技术的特点决定了计算机信息获取可以被应用其中,再结合相关关联规则的建立以及计算机本身的强大运算能力,使得BIM自动化设计成为可能。因此,未来BIM电气设计也将朝着自动化设计方向发展。
          结语
          随着科学技术的不断发展,BIM技术快速发展。将此技术运用在建筑工程全生命周期管理过程中,可以加强各个环节人员之间的良好合作。一方面避免风险问题的出现,另一方面防止出现摩擦碰撞。此技术贯穿在建筑工程各个环节中,为我国建筑领域的可持续发展奠定了良好的基础条件,其属于当前信息环境下的合理突破,具备十分明显的优势。
          参考文献
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          [2]吴强.全过程BIM+项目管理模式在上海世博会博物馆项目中的实施[J].建筑经济,2018(3):35-38.
          [3]张飞涟,郭三伟,杨中杰.基于BIM的建设工程项目全生命周期集成管理研究[J].铁道科学与工程学报,2018(3):702-708.
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