浅谈建筑电气设计时的BIM技术运用

【摘要】随着科学技术的发展，传统的建设工程设计领域存在各专业设计信息交流不畅、施工过程中协调性差、整体性不强等问题，而建筑信息模型（简称BIM）是一个提供协同设计、提高设计效率的得力工具平台。BIM电气设计作为建筑设计的一部分，其重要性不言而喻，且越来越多的工程开始使用BIM技术。基于此本文就BIM技术在建筑电气设计中的应用展开分析。

【关键词】BIM技术；建筑电气设计；应用

一、BIM的概述

1、BIM的定义。BIM，即建筑信息模型，是将建筑工程项目的所有信息数据当做模型的基础，创建建筑模型，然后通过数字信息仿真模拟建筑工程的真实信息，仿真模拟信息不仅仅包括三维几何状信息，还包括非几何状信息，例如施工进度、价格、重量、材料等，由BIM构成的信息仿真模拟工程具有可出图性、优化性、模拟性、协调性以及可视化等众多优点，并且能够贯穿整个建筑工程的整个生命周期，这对提高建筑工程项目传递、理解项目信息的效率以及降低出错概率，提高建筑项目质量、降低成本以及控制工期具有至关重要的作用。

2、电气设计中的BIM。电气设计中BIM，其主要内容主要包括以下几个方面：（1）执行全面的设计分析，在进行电气设计的过程中，不仅仅对电气设计进行分析，同时还对建筑的整体结构可靠性以及建筑的其他性能（例如气候、视线、人流、气流、热、光、声、环保、节能、绿色等方面）进行综合、全面的考虑；（2）多专业协同，通过利用BIM的信息共享功能，能够有效的改善传统设计流程，能够进行多专业、多人在同一模型中进行设计，在进行设计的过程中能够看见他人的设计内容，这样便于设计人员进行交流，同时还能够有效的避免出现设计重复和设计错误；（3）设计高完成度的电气设计制图，基于BIM技术的建筑工程电气设计，能够更加快捷的创建建筑电气设计的三维制图，同时采用参数化设计，能够自动更新设计人员新添加的内容，进而自动生成图纸所需要的电气元件的明细表，便于电气施工人员理解，为建筑工程的电气施工带来很大的便利。

二、BIM技术在实际建筑工程项目中的应用分析

BIM是将建筑项目的所有信息纳入到一个三维的数字化模型中。这个模型是动态的，是建筑信息的融合。因此可以说BIM模型就是真实建筑物在电脑中的数字化、信息化记录。本项目基于Revit等软件介入设计，软件快捷键与CAD大致相同，同时还有许多便捷的插件来辅助设计师进行设计工作。

1、项目概况。该建筑项目总建筑面积13万m2，设计产品为叠拼住宅，其管线综合复杂、山地地形复杂，适合使用BIM技术。

2、设计思路。1）工作之初，手上只有CAD二维图纸，首先要做的工作就是把CAD图纸导入到Revit软件中，再开展Revit设计工作。2）导入后根据设计图例，自建电气族库，使之成为三维的图例。3）根据二维图纸，应用族库，电气专业建模。4）与其他专业配合协调，进行碰撞试验。5）设计优化，在BIM模型的基础上完成最终施工图。

3、实施步骤。

1）转图。在项目开始阶段，使用Revit介入设计，将已经完成的CAD电气图纸转到Revit软件中。

2）导入后根据设计图例，自建电气族库，使之成为三维的图例。族在Revit软件中是最基础的，也是最核心的内容。可以说Revit模型就是各种族的组合体。族可以形象地理解为“带属性的块”，相当于CAD软件中的模块。族可以分为系统族和自建族。系统族是系统自带的族，但目前数量很少，并且参数具有局限性，远远不能满足设计的需求，这个时候就需要设计人员自建族。族库的完善是随着项目循序渐进的过程。目前由于针对族库还没有建立统一的标准，包括尺寸、外观。因此需要设计人员自建族，本文使用的电气元件为自建的，其尺寸、外观在后续设计中会逐步完善。以照明吸顶灯制作为例，这个过程就是自建照明吸顶灯族，共分为四步：首先需要对光源进行定义，设置光线形状、光线照射范围，随后制作灯具形状、再设置照度等技术参数，最后调整灯具在图中的位置。这样一个照明吸顶灯的自定义族就做好了。同时，由于每个项目的多样化，设计人员将根据项目需要，设计符合当前项目的照明吸顶灯族。

3）根据二维图纸，应用族库，电气专业建模接下来就是利用建立好的族完善电气图纸。根据本项目类型特点，设计人员制定了一些基本的绘图模板，一般包含：第一，项目的基本设置：单位、线型、线样式、标高、标注样式、轴网样式、视图组织等，整个过程类似于二维图纸设计中的设计标准的制定；第二，明细表设置，类似于二维图纸设计中的备注说明；第三，族的设置，类似于二维图纸设计中的电气设备。模板用于设定满足一定设计标准的、针对特定项目的专业建模和绘图的工作环境。需要注意以下三点：确保族文件具有良好的参变性、符合国家设计规范及单位制图标准、项目内具有统一性。这样建模的图纸才具有统一标准

4） 与其他专业配合协调，进行碰撞试验。在建筑电气设计中，由于此项目处于山地地带，自然环境给地下电缆走线造成很多不便，在运用CAD制作施工图阶段，耗时最多的就是管线走向及与其他专业管线综合阶段。由于地形复杂、2D图纸不够直观，导致设计中耗费精力较大，但在应用BIM软件三维模型的可视化与碰撞分析后发现，相对于传统的二维设计，BIM三维可视化设计更能直观地发现并解决不同专业间管道密集区的冲突与碰撞问题。这是BIM技术相比较于2D设计软件的优势，通过运用BIM技术，设计阶段中的管线综合使得设计阶段管线碰撞量减至最小。碰撞检测可为设计师提供发现问题的机会，找出管线密集区域可能存在的隐患，提醒深化设计和施工人员注意此类关键部位，可以避免很多不必要的现场问题及变更的发生。这是单独靠电气专业图纸发现不了的问题，经过与水、暖专业协调，吸顶灯、桥架移动位置，解决了存在的碰撞问题。

5）设计优化，在BIM模型的基础上完成最终施工图在展示本项目成果后，笔者也针对BIM技术在电气设计中的应用以及电气专业建模方法进行思考，电气专业应用BIM技术出图范围应该包括动力、照明、智能化的布点设计以及变配电机房、电气小间、控制中心等机房的设计。

上述为电气照明平面图部分设计，其他部分的建模步骤同上所述。同时，还应该关注链接其他专业的工作步骤以及流程。为了确保设计的连续性以及效率，需要各专业间紧密配合，加强沟通，才能实现顺利出图。在后续设计工作中应不断完善电气专业的BIM成果要求，包括二维图纸与三维模型的规范化表述，方案初设施工图阶段不同深度的出图要求等，建立规范化标准，以备其他项目参考。

三、结束语

BIM电气设计的出现是对传统设计方式的挑战，也是科技进步、时代进步的体现。现阶段的BIM技术应用范围还不是很广泛，相关的行业软件还不够完善，很多内容不够成熟，也缺少了标准化的BIM和标准化的电气族文件库，还不能在经济效益上有明显突出，但不可否认的是BIM技术在很多方面上存在的优势。相信在未来的发展中，随着BIM技术逐渐被推广，BIM将会逐步成为建筑电气设计中的一种新方式。建筑电气设计在BIM技术的支持下，可以继续得到更好发挥。

参考文献

[1]李宏业，杨燕村.BIM在建筑结构设计中的应用[J].土木建筑工程信息技术，2012（4）.

[2]林坤河，关宏德.BIM在建筑电气设计中的应用情况及探讨[J].福建建设科技.2012（05）