浅析BIM技术在建筑电气设计中的应用

siluzdt

　　今天的分享给大家的不知道符合大家的口味不，不过是现下很流行的bim。那就开始今天的浅析BIM技术在建筑电气设计中的应用之旅，首先先了解一下设计背景。
　　随着时代的发展与科技的进步，建筑行业也进入快速发展期。大规模的城镇化为新建建筑带来了前所未有的需求，同时，随着建筑设计项目的复杂性越来越大，各专业配合程度越来越高的今天，也给现有设计行业提出新的挑战。现今，我国的勘察设计行业正处在从2D到3D的跨越式发展阶段。当前，2D图纸还是工程设计行业最终交付的设计成果，也是建筑基础信息的重要组成部分，现有生产流程的组织与管理均围绕着2D图纸来进行。但用2D的方式来表达3D建筑物的方法，在一些项目中往往存在严重的障碍，集中表现在效率低、协同性差，严重影响了建设项目的成本及工期。
　　设计前期对BIM的认识
　　BIM是建立信息的立体模型，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。
　　基于3D技术具有综合协调能力的BIM软件，是促进行业技术进步的发展趋势。BIM中文名叫建筑信息模型，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。随着建筑生命周期的不断发展而逐步演进，从前期方案到详细的设计、施工图、建造和运营维护等各个阶段的信息都可以不断集成到模型中，因此可以说BIM模型就是真实建筑物在电脑中的数字化、信息化的记录。
　　项目概况
　　门头沟新城冯村居住项目A地块，A地块为山地，北高南低，总建筑面积13万平方米，设计产品为叠拼住宅，由于管线综合复杂，山地地形复杂，适合使用BIM技术。如图1所示。

                               
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  　　▲门头沟新城冯村居住项目A地块效果图
　　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图纸通过Revit软件，导入到Revit软件中，再开展BIM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。
　　实施步骤
　　1. 转图
　　在项目开始阶段，设计师尝试用Revit介入设计，需要把已经完成的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。族可以形象的理解为“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，但目前数量很少同时参数具有局限性，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不断循序渐进的过程。目前由于针对族库还没有统一的建立标准，包括尺寸、样子。图中使用的电气元件为自建的，尺寸，样子在后续设计中会逐步完善。以照明吸顶灯制作为例，这个过程就是在自建照明吸顶灯族，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，设计人员需要根据项目需要，设计符合本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
　　接着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绘图的模板，一般包含：第一、项目的基本设置(如图2所示)：单位、线型(如图2-1所示)、线样式(如图2-2所示)、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(如图3所示)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。

                               
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  　　▲项目的模板设置
　　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，可以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减少到最小。
　　通过碰撞检测可为设计师提供一个发现问题的机会，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。如图4-1所示，在与水专业协同工作时，吸顶灯下方出现了几根水管。如图4-2所示，与暖通专业协同工作时，发现暖通水管与电气桥架发生碰撞。这是单独只看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。

                               
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  　　▲与其他专业协调、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
　　同时在本项目展示成果后，我也针对BIM技术在电气设计时的应用进行思考，包括电气专业建模方法。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，变配电机房、电气小间、控制中心等机房的设计。
　　本次成果展示表现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。如图5所示，表达了电气专业在整个项目设计的过程中的工作流程。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。最后，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。

                               
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  　　▲本项目BIM工作流程
　　6.相对于传统设计的具体优势
　　BIM的特点就是高度的信息集成与处理，具有可视化、协调性、模拟性、优化性、和可出图性等优点，在实际设计工作中，可以用来进行辅助设计、管线综合、建筑能耗分析等传统设计工具所不能很好应用的地方。
　　设计师之间的三维协同工作机制是我们积极倡导的，BIM在全程可视化设计中起到了重要作用，同时建筑性能分析、碰撞分析等功能可以帮助设计师进行优化设计。通过制作虚拟漫游文件，可提供专业的追踪模型，利于更好的项目交流，还可实现与异地用户之间的交互式磋商。通过积累丰富的BIM项目实施经验，借助BIM技术力量，希望在不久的将来，在新的设计领域达到更高的辉煌。
　　结束语
　　通过此次实际项目的应用，我们了解了整个BIM技术在实际项目中的应用过程及工作流程，包括如何把2D的CAD图纸转化成3D图纸在REVIT软件上完成建模，再到自己制作族库，利用族完成制作电气模型，最后链接其他专业综合图纸进行管线综合，以便查看可能遇到的工程问题这样整个设计过程。从中，我们也深刻的理解了BIM针对项目的实际意义。BIM在全程可视化设计中起到了重要作用，同时建筑电气耗能分析、碰撞分析等都对建筑电气设计起到设计优化作用。
　　同时，由于目前BIM技术还处于刚起步阶段，各项规范标准还不完备，还要从基础做起，逐步建立和完善BIM相关标准，更要勇于实践探索有效的应用模式。这样，才能让BIM技术在我国建设领域中发挥应有的作用。针对电气专业，需要建立底层的数据库，也就是族。包括电气元件、线型、制图标准、以及与其他专业配合标准。
　　基于BIM技术的三维设计是未来建筑设计的发展方向，因此要积极推动设计院向全专业三维建模、设计、分析、计算、模拟方向的迈进。基于BIM技术的三维设计有助于在设计阶段从根本上减少“错、漏、碰、缺、多”，减少后期修改的调整成本，实现协同配合设计，提高团队设计能力，提高设计效率、质量、水平。具有较高的实用意义及价值。
　　资源地址: blog.silucg.com/bim/7141.html