BIM技术在建筑电气设计中的创新与应用

BIM技术在建筑电气设计中的创新与应用

张靖

身份证号：610404199404164530

摘要：当前，BIM技术在工程建设中的运用日趋完善，并得到了迅速的发展，可以将其运用于工程建设的每一个阶段。BIM可以在一定程度上解决传统的2D平面图的不足，减轻设计师的工作负担，大大提升了设计的效率。同时，借助计算机的运算功能，可以降低或消除一些设计上的不足，为以后的建设打下坚实的基础。同时，也要进一步挖掘BIM的作用，促进BIM在建筑设计界的深入运用。

关键词：BIM技术；建筑；电气设计；创新；应用

1BIM技术概述

BIM是以3D参数化设计为核心的，它与传统的2D方法有着明显不同。在进行3D参数化设计时，将房屋的墙体、立柱、梁柱、楼板等要素抽象成一个立体的实体，其要素除了数字外，还包含了相应的参量信息。这样既能提高产品的质量，又能使产品的开发流程更加直观。同时，BIM也是一种将建筑物各种信息整合在一起的信息系统，包含了从设计到建设到运营维护的全过程。

2BIM技术在建筑电气设计中的应用优势

2.1协同设计，提高设计效率

建筑的电力设计是一个多学科的协作，在传统的电力工程中，每个专业的工程师都会把自己的设计图分别画在不同的施工图上，各专业的相互交流不畅，这就造成了各专业的设计图在集成的时候发生了矛盾，有的时候，只有在特定的建设阶段，才会显现出一些矛盾和隐患，这对建筑电力设计工作的精度和工作效率造成很大的影响。而BIM的快速造型能力使得高低压开关柜，变压器，母线槽，电缆桥架，弱电机柜等各类电器设备都可以在短时间内完成。各个专业的设计者可以将不同的模型迅速集成为一个统一的模型，从而实现机电、建筑、结构等不同专业的设计师的实时协作。不同的设计师可以在同一时间内对相同的模型进行不同的建模，从而可以有效地解决由于信息交流造成的矛盾，从而大大地提升了整个设计的效率。

2.2模型模拟，确保设计合理性

传统的电力设计多依靠手工计算，判断设计方案的合理性，但往往存在计算错误、设计与现场实际情况不一致等问题，难以保证电力设计的合理性。而BIM是建立在计算机模型基础上的，它可以对建筑的电气设计和建造进行仿真，进而判断其是否合理。及时发现并及时处理工程中遇到的各种问题。此外，BIM还可以对整个项目进行仿真操作，可以有效地避免重复建设，节约建设费用，缩短建设工期。此外，通过BIM技术，可以对建筑电气系统、设备的安装进行仿真，以便对建筑电气系统的功能、性能、建筑电气系统与其它系统的协调进行检验，确定设备的最优安装地点和安装方法，保证建筑电气系统的设计和设备安装与其它系统不发生矛盾。

2.3直观分析，提高设计质量

传统的建筑电器设计多采用平面图形或文字描述，缺少对其空间结构的全面解析，要求设计者依据相应的资料和自身的经验对其进行全面的解析。根据以往的经验进行的结构方案，往往会出现一些不合理的地方，从而对工程中的电力工程建设产生不利的影响。而BIM的3D可视化能力能够将建筑的电子设计更直观地展现出来，使设计者能够对电力系统的整体结构与布置有一个直观而全面的认识，从而能够及时地找到并解决在设计过程中出现的问题。此外，还能将建筑物的空间关系的有关资料导入BIM，帮助设计者对建筑物的电气系统进行最优的规划与布置，让建筑物的电气体系更为科学，能够对建筑物的电气设计进行快速而准确的审查，从而保证设计的品质，并防止在随后的建设中出现的一些不需要的工程变更。

3BIM技术在建筑电气设计中的应用路径

3.1在配电系统设计中的应用

在我国目前的电力系统设计中，电力系统的设计一般都是由两张平面图组成，即：给配电系统图，总线图，各层配电图。尽管该方式可以使配电盒（柜）、母线、电缆（导线）的定位清晰，但不能对所有设备和线路进行赋值，以求简化和易于理解。只有当建筑物体积很小时，才能迅速理清配电柜（柜）与母线（导线）间的关系；当建筑物规模很大时，该模型无法迅速、高效地将各部件的相互关系表达出来。而运用BIM技术，在进行母线、桥架、管线等相关部件设计时，能够从网上或者是自行创建的数据库中获得相关的资料，对各个配电箱、电缆（导线）进行参数赋值，将各个建筑物用电装置的相互关系进行可视化显示。

3.2在照明系统设计中的应用

在室内环境下，灯光是室内灯光的重要组成部分，灯光的好坏对室内环境的舒适性有很大影响。在传统的室内灯光设计中，设计师一般都是通过人工确定和计算出各个室内的灯光参数。当涉及到多个光源和结构的灯光系统时，该工作方式不仅给设计者带来了很大的负担，而且还会造成相应的参数确定和计算错误，从而降低了测量精度和工作效率。而通过BIM技术中的相关的灯光装置族库的函数，设计师可以在进行设计的时候，确定光源的外形、截光形式、配光曲线，迅速地对灯具的安装地点和安装方法进行筛选，并对色温、光通量等的参数进行迅速的确定和计算。

3.3在管线设计中的应用

当今社会，由于各种用途的增加，越来越多的特殊管道出现在了人们的面前，这给设计者带来了巨大的困难。由于常规的平面图不能很好地解决管道的最优问题，这给管道的实际建设带来了很大的困难，严重时还会引起项目的更改，从而增加了项目的建设费用。在这种背景下，通过BIM的3D建模，可以更加直接的确定管线的标高、位置和形态；在构建管线布局的3D模型基础上，通过动态观测、平移、漫游、环视等操作，实现管线布局中的冲突点的可视化。在运用BIM进行检测时，需要对桥梁与本体有无撞击，基于检测的数据，一键产生一次撞击检测报告，并依据检测结果对桥梁进行最优定位。

3.4在弱电系统设计中的应用

在常规的楼宇内，在进行弱电平面和强电平面的设计时，设计者必须对其进行单独的弱电平面和强电平面的设置，从而造成了弱电系统桥架设备和水电管道之间的相互冲突，同时，由于涉及的参数比较多，而图纸的空间又比较小，使得很多工程师无法很好地了解设计图纸，从而造成了看图漏项、漏项等情况。而采用BIM技术进行的3D可视化模型和多个学科的协作，可以很好地解决以上问题。在应用BIM软件进行弱电系统的设计时，也要在模型化前，通过局部或网上的资料库，对设备群的属性进行合理的设计，对桥架、线槽、电缆等设备进行重新定义。

3.5在火灾自动报警系统设计中的应用

(1)建立了一个消防系统的仿真系统。利用BIM模型对火灾预警装置、多线路控制板、火灾探测器等多种装置进行建模。设计师可以精确构建装备的3D建模，并将装备的特性与参数信息录入到系统中，实现基于工程应用的装备选择与布局，以克服传统方法在传输系统中存在的“盲目性”问题。(2)制度协调程度的研究。在此基础上，结合BIM，实现了消防安全预警与建筑物建模的一体化，并对其进行了空间冲突识别与协调分析。通过对建筑梁板、吊顶、洒水装置、空调设备、风管等各子系统之间的矛盾与干涉，对其进行实时的调节与优化，保证各子系统的协同工作。

结语：

总之，建设信息化是一种新型的生产方式，是一种新型的建设模式，也是一种特定的实践形式。BIM的运用能够有效提高施工进度、节约造价，是当前我国建筑业实现变革与升级的重要手段。所以，BIM在建筑行业的持续发展中将得到更多的应用。

参考文献：

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