案例图解BIM电气设计全套作业流程.doc

案例图解BIM电气设计全套流程！
BIM是什么?
1.1 BIM概念
BIM即“Building Information Modeling”,中文翻译为“建筑信息模型”。是以建筑工程项目各项有关信息数据作为模型基本,进行建筑模型建立,通过数字信息仿真模仿建筑物所具备真实信息。
在这里，信息不但仅是三维几何形状信息，还包括大量非几何形状信息，如建筑构件材料、重量、价格、进度等等。它具备可视化、协调性、模仿性、优化性和可出图性五大特点，并贯穿建筑物全生命周期。
1.2 BIM价值
BIM服务于整个建筑生命周期和所有项目参加方，可减少甚至消灭项目不拟定性和不可预见性，提高项目参加方建立、理解、传递项目信息效率和减少出错概率，协助建设项目提高质量、控制工期、减少成本。
1.3 工程中BIM
BIM是一种很庞大集合体，是建筑物数字化、参数化后信息集，既向其中输入信息也从中引出各种应用数据。对于不同使用方，BIM内容也各自不同。对于软件厂商来说BIM是新软件；对于硬件厂商来说BIM是高性能图形工作站和高性能硬件；对于工程业主来说BIM在项目初期是控制造价、缩短工期、提高质量、减少风险，在项目完毕后是有完整项目信息支持运营方案优化、设备维护、应急预案；对于工程设计方来说BIM是异型设计、可视化设计、协同设计、碰撞检查；对于工程施工方来说BIM是成本估算控制、施工筹划优化、4D/5D模仿、施工现场跟踪、施工质量监控。
1.4 设计阶段BIM
详细到工程设计阶段，BIM内容重要可以归纳为如下几点。
1.4.1 高完毕度设计与制图
基于BIM工程设计，更容易实现异型建筑建模，整个项目模型三维清晰可见；采用参数化设计，一点更新则有关某些自动更新，从模型自动生成所需图纸与材料设备明细表。
1.4.2 多专业协同
基于BIM信息共享，改进了老式设计流程，可同步多人或多专业在同一模型中进行设计，实时可见她人设计内容，避免设计重复与矛盾；碰撞检查功能能及时暴露肉眼不可见问题。
1.4.3 执行全面建筑分析
涉及构造可靠性分析，建筑性能化分析（基于绿色、节能、环保等建筑物理上声、光、热、气流、人流、视线、气候等分析）等。
BIM电气设计
2.1 项目概况
本次应用BIM设计工程为某大学学生公寓与学生食堂。其中学生公寓建筑面积10410m2，地上5层，建筑高度20m；学生食堂建筑面积4768m2，地上2层，建筑高度14m。从理论上讲，信息模型可以直接用来指引建筑施工。但是，现阶段市场交付原则仍需要将三维模型转化为施工图设计原则二维图纸。本次设计最后成果不但涉及建筑、构造、设备、电气全专业配合三维信息模型，也涉及符合各专业现行施工图设计深度平面图纸。电气专业在本次设计中，完毕照明、电气、弱电、消防各系统平面图纸以及配电间大样图绘制，特别对公共区域电气管线进行了详细综合排布，呈现出实际施工完毕后状态，完毕最后电气设计模型。
2.2 软件选取
当前BIM核心建模软件重要有Autodesk公司Revit系列软件；Bentley公司Bentley系列软件；Graphisoft公司ArchiCAD软件及Dassault公司DigitalProject软件。在民用建筑设计中，Revit系列软件因其能较好满足建筑设计特点且全专业配套而得到广泛应用。本次项目设计，各专业统一采用Revit中文版软件进行设计。
2.3 前期准备
2.3.1 电气族制作
族，作为Revit中最基本元素，是构成项目基本。Revit系列软件中自带电气族按照美国原则制作，不满足当前国内电气制图原则，并且族库内族式样过少，难以支撑项目。因而在正式开始项目之前，要依照项目需求制作所要使用电气族文献。电气设备、电气桥架、电管、导线、标注等都是不同类型族，电气族在二维平面图上既要满足国标制图原则，在三维模型上又要符合事物实际样貌，还需赋予尺寸、性能、负荷类型、光源参数等一系列属性参数。电气专业族，类型数量比较庞大，同步族所带属性参数设立也关系到后续电气计算、系统创立以及模型效果渲染（例如空间灯光效果），因而在制作过程中需耗费大量时间和精力。图1是本次制作某些电气族二维及三维图片。

电气族二维及三维图片
2.3.2 工作方式选取
当前BIM设计工作方式普通有两种：一种是多专业共用设计模型协同设计，这种方式由于参加项目所有设计人员所有在一种模型中完毕各专业内容设计，因而虽然是小型项目，对计算机系统配备及网络环境规定也非常高；另一种是各专业单独建立设计模型，通过互相链接、复制/监视等方式来达到协同设计，对于小型项目，当前主流计算机配备和网络基本可以承担设计规定。依照既有条件，本项目选取第二种工作方式。电气专业工作模式采用本专业中心文献+链接其他专业中心文献，按电气系统划分工作集，见图2。工作集是在Revit当中浮现一种新概念，它是一种权限概念，多人在同一设计模型中操作，每人仅可以对具备权限工作集进行编辑，避免工作中浮现混乱，当有需要时可以借用权限或者依照需要随时创立新工作集。
2.4 设计过程
2.4.1 模型建立
2.4.1.1 中心文献
在准备好电气族库，选取好工作方式之后，就可以开始正式设计工作了。一方面是链接建筑专业模型，建立电气中心文献，创立好之后放置在公共服务器上。
2.4.1.2 本地文献
每个电气设计人需要在本地计算机上创立一种自己本地文献。本地文献相称于中心文献一种副本，设计人在本地文献上进行与个人有关工作集、楼层平面等参数设定，进行各种设计绘图和操作，并通过实时同步中心文献将本地文献上所有新内容同步到中心文献中，同步将中心文献上其她设计人新内容同步到本地文献中，这样就实现了实时共享，协同设计。
2.4.2 模型设计（绘图）
BIM与老式建筑设计主线不同在于从二维平面转变为三维模型，因而在用Revit绘图时候也有二维平面和三维模型两种绘制状态。普通状况下，咱们与使用CAD同样是在二维平面中进行电气布点、连接管线、各种标注，在这个过程中可以随时切换到三维模型窗口进行观测，可以见到各种电气设备与管线在模型空间中实际位置与样式。绘图详细操作办法这里不再论述，下面是Revit在绘图过程中与既有二维绘图方式差别较大某些地方。
2.4.2.1 布点
在Revit中，咱们也按照楼层来划分平面，在各平面中布点时候，电气设备除了平面中有拟定位置外，在剖面中还会有一种拟定高度，这对于三维空间来说是非常重要，它决定了设备在空间中最后位置。在制作族时候可以直接给每种电气设备族设立默认高度，也可在模型中放置时调节。图3为房间及走道剖面图，从图中可看到电气设备及桥架等均有拟定高度。
2.4.2.2 管线
Revit中，电气管线有两种。一是电气桥架和电管，一种是导线。电气桥架和电管与电气设备同样具备真实样貌与尺寸参数，可以在二维平面和三维模型中显示；而导线则具备线缆各种参数，可以显示在二维平面中却无法在三维模型中显示。由导线连接电气设备可以创立电气系统，在后期还可生成配电盘明细表；但电气桥架和电管连接电气设备则无法生成电气系统。因而当绘制电气管线时候咱们就有不同选取，可以依照所需项目成果来选取。例如本工程中，电气干线选用电气桥架和电管来绘制（如图4所示），这样在最后三维模型中就可以很清晰地呈现出电气干线桥架和管规格、位置、路由，并以便后期与设备专业进行管线综合；支线则选用导线来绘制（如图5所示），这样较用管来绘制更快捷、更适于输出平面施工图纸，并可自动生成末端配电盘系统。固然设计人也可以选取整个项目所有使用电气桥架和电管或所有使用导线。

图2 电气工作方式示意图

图3 房间及走道剖面图

图4 电气干线采用电气桥架及电管布线

图5 末端支线采用导线布线
2.4.2.3 剖面绘图
对于电气桥架和电管，仅在平面中绘制有时难以表达清晰竖向位置和互有关系，Revit中可选用平面中任意位置转到此位置剖面，在剖面图中可以便地绘制调节竖向电气管线及与电气设备连接（如图6所示）。

图6 配电间及走道剖面图
2.4.2.4 电气系统
在咱们当前施工图中，强弱电干线系统图、配电盘系统图表达办法是一种示意性表达方式，当前Revit软件中不具备绘制此种示意性图纸办法，不可以绘制强弱电干线系统图，而它配电盘系统（涉及强电和弱电）是用配电盘明细表来表达。图7为学生公寓房间配电盘明细表。

图7 学生公寓房间配电盘明细表
2.5 碰撞检查
碰撞检查是BIM中一种很实用功能，通过这个功能可以检查出建筑模型中存在某些咱们没有发现专业内部或专业之间设计冲突。对于电气专业来说，在和设备专业进行管线综合时，可以通过对两个专业管线进行碰撞检查自动发现管线冲突、显示冲突位置并及时调节。同一种模型内碰撞检查可以通过Revit软件自身所带此功能进行，不同模型碰撞检查（例如一种大型项目由于硬件限制而提成几某些建模）也可以采用专门BIM模型综合碰撞检查软件来进行，惯用有Autodesk公司Navisworks软件；Bentley公司ProjectwiseNavigator等。
2.6 出图和发布
Revit提供各种发布方式，涉及图纸打印、导出DWG、DWF及JPG格式文献等。模型完毕后，即可创立所需图纸，并自动生成项目图纸目录、设备明细表。图8为本项目完毕后得到图纸样式。

图8 食堂照明平面图
2.7 模型成果
本项目在设计完毕后，得到电气三维设计模型，见图9、图10，图中可见所有电气设备与电气各系统干线桥架和电管，真实地模仿了建筑建成后电气状况。

图9 学生食堂三维电气设计模型（全景透视）

图10 学生公寓三维电气设计模型局部（房间和走道）
小结
通过实际使用Revit软件进行BIM电气设计，笔者对新设计模式与老式设计模式有某些比较和体会。
3.1 Revit电气某些与CAD比较
针对电气专业特点，在达到施工图出图深度软件）绘图对例如表1和表2所示。
表1 电气专业Revit 与CAD 出图完毕率对比表

表2 电气专业Revit 与CAD 绘图时间对比表

3.2 存在问题
笔者通过该工程对于BIM全面应用后发现，用表3现实环境栏中计算机配备，在绘制学生食堂（建筑面积4768m2）潮流能比较流畅运营，在绘制学生公寓（建筑面积10410m2）时后期响应已经明显延迟。
表3 BIM抱负环境与现实工作环境对比表

3.2.2 Revit软件仍有局限性
Revit软件是当前建筑BIM设计中广泛应用软件，但其电气某些依然不够完善：
a.缺少统一原则电气族文献库。Revit中所有图元都是基于族，也可以说最后项目信息模型就是由各种系统、各种类型族组合形成。现阶段电气专业族文献较少，在项目之初需自行制作大量族文献，该过程较为费时费力，占去了工作大某些时间与精力。因而建立一种统一原则族文献库，才干促成BIM设计原则化、规范化。
b.电气桥架和电管问题。电气桥架和电管不具备系统连接功能，只有导线才有此功能。若想整个项目电气系统自动创立就需要所有电气设备均用导线进行连接，这样若再想对重要区域进行机电管线综合，则需要用电气桥架和电管重新绘制一遍此区域电气线路，增长了工作量。
c.防雷与接地平面当前无法绘制。软件中并未涉及绘制此某些所需要族（此某些族不同于电气设备族，制作比较复杂，本项目设计人没能自己制作）。
d.强弱电干线系统图当前无法绘制。
3.2.3 精度提高，时间增长
BIM设计中所有末端及管线放置为保证专业内及专业间互相不碰撞，绘图深度均达到精装修限度，但相应带来了工作中需不断参看她人设计内容及调节已完毕内容，将施工解决问题归入到了设计阶段，增长了设计工作内容，大大增长了绘图时间。
3.2.4 缺少BIM原则
当前欧美BIM原则已比较完善，但国内BIM原则尚需完善。
4 结语
BIM设计方式不但仅是设计工具变革，也是对老式设计思维习惯挑战。现阶段在建筑设计中已经可以应用BIM设计完毕绝大某些原则施工图图纸，并可以将信息模型应用于将来施工和项目管理。其长处是提高设计完毕度、多专业协同、可进行全面建筑分析；而其缺陷即设计人员工作量和工作时长会明显增长，从而导致设计成本增长。随着此后BIM原则和BIM设计软件不断完善，以及BIM设计在不同规模不同功能实际工程项目中广泛应用，终将形成具备较强适应性系统工作办法，大大提高BIM设计效率。