研究建筑电气工程中BIM技术的应用白冰

发表时间:2020/5/29   来源:《建筑实践》2020年39卷1月3期   作者:白冰1 白艳伟2
[导读] 现代建筑对电气专业的要求不断升高,建筑电气设计质量在很大程度上影响着建筑正常使用
        摘要:现代建筑对电气专业的要求不断升高,建筑电气设计质量在很大程度上影响着建筑正常使用。伴随经济的发展,建筑工程逐步朝着功能多样化的方向发展,但各系统管线之间存在极为复杂的关联,加大了建筑电气工程设计和施工的难度,对设计、施工等各个环节都提出更高要求。由于建筑电气工程的空间较为狭窄,采取粗放式施工模式显然不可行性,在容错调整空间逐步缩减之下,随之提升了返修成本,在此背景下系统化与精细化显得尤为关键,是建筑电气工程持续发展的必要方向。
        关键词:建筑电气工程;BIM技术;应用
        引言
        传统的设计模式与方法已经无法满足要求,需要积极引入先进技术。BIM作为建筑领域最主流的辅助技术之一,在建筑电气专业也具有良好应用前景。
        1BIM技术与建筑电气设计
        BIM技术与建筑电气设计主要涉及到以下方面的内容: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技术在建筑电气工程中的优势
        BIM技术在建筑电气工程中的优势主要涉及到以下几个方面:首先是协同不同专业之间的设计。建筑电气工程系统性较强,诸如各类管线、桥架尺寸等均无法通过二维图纸的方式精准呈现出来,同时建筑电气工程具有明显的集成特性,因此各构成要素之间易发生冲突。整合各专业模型,将其集中呈现于BIM平台之中,此方式能够在工程前期发现问题,有效避免了返工等现象。其次是施工模拟。依托于BIM技术,可完成对现场施工的模拟,事先优化各道工序,创建科学的施工方案。在复杂管线系统中,模拟工作极具必要性,此举可确保施工质量并提升施工效率,有限的工程资源得到充分的利用,加快工程进度,在同一时间投入到多条生产线的施工作业之中。
        3BIM在建筑电气专业的具体应用
        3.1选择适宜的协同方式
        BIM在建筑电气专业的具体应用之一是选择适宜的协同方式。就目前来看,基于Revit的电气设计经常使用下列三种方法:第一种方法为所有专业都使用同一个中心文件;第二种方法为建筑结构专业使用同一个中心文件,而机电的三个专业使用同一个中心文件;第三种方法为不同专业使用自己的中心文件,但能进行相互链接。上述三种方法有其自己的特点和优势。对于第一种方法,它的信息最为完善,能使所有信息都被动态查看,有着丰富的数据量,而对计算机与网络有着很高的要求,如果数据量大幅增加,将对绘图速度造成很大的影响,所以主要在规模较小的项目中使用;第二种方法是在第一种方法基础上做出了适当整改,即把中心文件拆分成两个部分,以此减少数据量,保证绘图速度,这样能降低对计算机及网络的实际依赖度;第三种方法则是对所有专业文件实施了拆分,不同专业使用自己的文件,然后通过链接实现数据交换。该方法的绘图速度是三种方法中最快的,但如果链接过多,将产生其它方面的问题。根据该项目的规模和其它具体情况,主要采用第三种方法。


        3.2族库
        BIM在建筑电气专业的具体应用之二是族库。电气设计文件主要表示元件和管线之间保持的相互关系,以电气元件作为主要内容。在传统的二维设计过程中,采用图块的形式来表达,而在Revit当中,则采用族的形式来表达。由不同族构成的系统则是族库,与Revit对应的资源库相似。需要注意,在电气专业中,有很多体积很小的电气元件,它们的图示无法表达出具体大小,通常在图中作为可被正常读取的符号,以一个宽度为86mm的元件为例,设计人员需在宽度为250mm左右的图例中才可以在比例尺为1:100的图纸上进行正常读取。利用BIM软件,可以对Revit实施二次开发,软件操作界面良好,还能实现设计与计算。
        3.3电气平面设计
        BIM在建筑电气专业的具体应用之三是电气平面设计。利用BIM技术进行建筑电气系统设计时,应对电气平面进行设计。平面设计主要包括动力、照明、火灾自动报警以及防雷接地装置的设计。在结合BIM技术进行电气平面设计时,应用RevitMEP软件进行设计。将整合好的电气信息族库中的信息输入RevitMEP软件中,在进行进一步的设计时,可以精准地调用数据,从而提高设计工作效率。此外,在BIM技术与RevitMEP软件的共同支持下,利用CAD技术进行设计方案的优化调整。基于进一步的电气设计工作要求,在进行电气平面设计时,对三维立体模型中的具体导线、回路标号和灯具型号等进行标记,并进行相应的碰撞检测,在掌握重点的前提下,改善电气平面整体设计效果。
        3.4管线碰撞检查
        BIM在建筑电气专业的具体应用之四是管线碰撞检查。管线碰撞检查可以看作是建筑电气设计中最为关键的环节,也是BIM技术最主要的应用功能。在实际的建筑电气方案进行应用的过程中,常出现管道铺设受阻或电气设备难以得到有效安装的问题,对上述问题的原因进行分析可知,主要原因在于在进行建筑电气系统设计时没有做好相应的管线碰撞检查工作。因此,在BIM技术的支持下,应注重进行管线碰撞检测,在完成初步设计工作后,应用BIM技术中专门的碰撞检测软件进行检测,要确保做好详细审查,将重点放在对冲突性问题的检查上,并及时采取措施进行管线排布优化,进一步提高建筑电气管线系统整体的可靠性与安全性。
        结语
        BIM技术为工程建设发展注入了新的发展活力,在电气设计方面,BIM技术的优势十分明显,虽然其在实际电气设计应用中还存在一些阻碍,但这只是暂时的。从国内建筑行业的整体发展情况看,BIM技术在电气设计中的广泛应用是必然趋势。因此,相关领域必须认准趋势,积极投身到BIM技术的研究与实践中,如此方能不断提高我国BIM技术整体运用水平。
        参考文献
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