BIM技术在建筑电气设计中的应用研究.pdf

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 132 BIM 技术在建筑电气设计中的应用研究 麦燕飞 梧州市建筑设计院，广西 梧州 543000 摘要：摘要：近几年来，由于社会和经济发展的需要，对工程质量的要求也越来越高。为此，必须将 BIM 技术应用于建筑电气设计的施工中，以提升施工品质。将 BIM 技术应用于电气系统的设计，能确保项目的实施，并能有效地提升项目的质量，为项目带来更多的经济利益。但是，在实际应用中，还存在着许多待解决的问题。由于科技的持续发展，使得电气设计的发展更为完善，因此也就推动了 BIM 技术在建筑电气设计中的应用发展。关键词：关键词：BIM 技术；建筑电气设计；应用 中图分类号：中图分类号：TU85 当下BIM技术还不够完善，但是出现的这些挫折，正是要让工作人员能够总结经验，促进电气设计的进一步优化，并为工作人员的工作提供资料，是电气设计师的无私付出和做出贡献的时刻。1 建筑电气设计概况 BIM 是一种全新的建筑设计、施工和管理的方式，它以 3D 数字技术为基础，将规划、设计、建造和运营等各个阶段的数据信息进行整合，都包括在3D模型中，让建筑物全寿命周期中任何阶段的工作人员在使用该模型时，这些都可以得到准确而全面的数据，帮助项目设计者在做出正确的决定时更加有效。BIM 技术可以将建筑、结构、给排水、暖通、电气等多个环节整合到一起，从而达到三维集成的协同设计。在 BIM 技术不断发展大背景下，BIM 在建筑电气设计中的应用将会更加广阔。通过将BIM技术在建筑电气设计中的运用，可以使电子产品的审核工作达到自动化，从而提高审核速度，通过 BIM 模型，可以对电气系统、智能照明系统、消防系统、安防系统和设备监控系统等电气系统进行管理，从而提高建筑的智能化水平。2 建筑电气设计中 BIM 技术的应用（1）在配电系统方案中的应用。在建筑电气设计中，配电是一个非常关键的部分，而 BIM 技术在配电网中的应用则是围绕配电网的平面布置和线路布置进行的。而要想取得最好的结果，就要求工程师在将 BIM技术应用于配电系统的时候，要把握好下列几个方面的工作：第一，工作人员不但要从整体上考虑，要事先做好有关的工作，而且要重视对电气视图的合理设定，并做好与之对应的电气设备的参数和规范。第二，对电气装置进行了合理的布置，使之能够在视觉上清楚地显现出来。并通过对已获取的资料进行集成处理，最终实现精确的三维建模。第三，应用立体建模方法进行线路间的连接，确保线路布置及结构的合理，为实现线路间的连接提供依据。四是对全网进行检测与分析，对线路性能、设备等方面进行细致的检测，确保其设计符合工程电气建设的需要。第五，要在设计图纸上标明相关的电线，使电线及涉及的电气装置都能清晰地标示出来，以便今后的工程建设能更好地引导。确保配电网络的各项工作状态达到期望的指标，是电气装备平稳、有序地运转的前提。（2）照明布置方面的应用。BIM 技术在建筑物中得到了越来越多的应用。在灯光系统中，设计单位的应用表现为：一是对灯光整体资料进行综合分析；并对建筑内部的电气和灯光设计进行协调；二是由于灯光与监控设备间的通讯畅通，使得灯光在建筑中的应用具有一定的可操作性，使得灯光在建筑中得到了持续的改进。应用 BIM 技术，结合工程实例，对建筑灯光的有关资料进行了详细的研究，并对建筑灯光进行了三维建模。（3）弱电系统设计应用。弱电系统的建立，需要多个设计环节的辅助，例如，对弱电设备的合理布局，以及对耗能系统的具体分析，以及对其进行远程监控。从中可以看到，BIM 技术已经被越来越多地用于弱电系统中，它是最重要的一部分，通过 BIM 技术，工作人员可以对机房进行装饰和设计，并达到对整体主系统统和配电系统的协同，进而保证机房的合理设计。中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 133（4）建立电气族库。在建立电气族库时，要以电气产业的工作流程以及上下游数据的特定需求为依据，来决定每个电气家族库的属性。BIM 技术是在数字技术的支持下，用它来引导电气设计施工的一项新技术。在进行电气室建设时，必须对电站的有关资料有详尽的认识，并按照建筑电气设计中的特殊要求来选择电气室。因此，在进行电气工程规划的施工时，必须注意电气工程的建设。因各厂家生产过程的不同，其技术参数及型号各有差别。在此基础上，提出了“以电为本”为主要内容的住宅电子信息资源共享系统的构建方案。在进行电子设计的建设时，通过电子家居库的建立来提升电子家居的工作效率，能够使电子家居的设计更具视觉效果。（5）模拟性应用。由于常规的设计具有规划性，而建设项目却是一项巨大的系统。在常规的设计方法中，视觉模糊的人难以将其表现出来。通过 BIM 技术，设计师可以了解整个工程的整体和局部，从而在必要的时候做出最优的设计。各种类型的灯泡都是按照厂家的标准配置的。在此基础上，对各种照明设备进行了现场仿真，为照明设备的选型提供了依据，所生成的情景中，使得设计可以将开始与结束结合起来。3 BIM 技术对建筑电学设计的影响 随着 BIM 技术的应用，对建筑电气设计影响有了很大的改变，尤其是对设计方案进行了优化与整合，这有助于工作人员及时了解到工作过程中出现的一些不合理的问题，并利用信息的抽取与整合来提升设计的结果。并将其应用于 2D 向 3D 的转换，取得了较好的结果。将这一技术应用到建筑物的电气规划中，还可极大地改善建筑物的运行稳定性。BIM 技术的应用和常规 CAD 技术的应用是相互交叉的。该系统不但将原有的资料递交流程提前至产品设计阶段，还将有助于改善产品最后应用的稳定性。也可以将信息抽取方式发挥到极致，使其发挥出最大的作用，从而不会对最后的功能造成任何的负面影响。（1）建模。在建筑设计过程中，设计师可以使用 BIM 技术来进行建模，并以此为基础，对 3D 空间曲面的曲面造型进行定位，这样就可以在曲面中的任意位置上进行切平面、立面、剖引出细图等的工作，并可以将其转化为平面图纸来指导施工，使得建设单位能够更好地控制细节。（2）合作式开发。采用 BIM 技术，构建基于电子信息系统的建筑，使各工程项目间的信息不断交流与共享成为可能。它主要包括两个方面：首先，在设计不同地点的软件模型时，能够使用到的中间数据文件，所需要的数据和信息。第二，创建一个中立的数据库，使不同学科之间的数据能够相互交流与共享。也可以把与建设项目有关的水电、土建、装饰等学科的各个学科的内容整合在一起，使用一个统一的流程，对这些信息进行标准化处理，使整个系统的信息流动更加顺畅。另外，基于这样的信息交换与共享，保证了建筑结构的设计能够考虑到与建筑相关的各个方面，从而避免因某个一点或某个参数的遗漏而造成的结构不完备1。（3）视觉设计。在建筑电气工程的设计流程中，传统的设计模式主要是通过几个信息化平台进行的。因此，相关设计人员，必须要收集到很多的数据，比如平面图、大样，以及剖面图等。在设计结束后，还需要针对建筑的图表还原。另外，电气工程建设模式与建筑工程模式之间的设计也有较大差别。电气模型是在一个土建项目模型的基础上进行的，因此就必须要对电气的系统中的部分的设计内容进行合理的改进。通过 BIM 技术，可以将整体设计的可视化呈现出来。（4）便于对设计方案进行更改。应用 BIM 技术进行建设项目的平面图，其全部的设计资料都是建立在建筑物的基础上的。这样，当出现问题时，只要在某个位置上做些改动，其他相关的数据就会由该系统来实现，从而极大地减轻了设计者的工作量。此外，这种类型的设计图还具备了自动修正的能力，大大降低了设计人员在绘制或修正图上设计的时间，让相关工作人员可以更加专注于建筑结构的设计，并将各种参数与修正后的图纸进行比较，从而得到最佳的设计结果，保证了建筑结构的良好效果。比如，在电气系统进行平面设计布局时，要对主要的线缆桥架、线管等的电气设备与其他专业设备，比如暖通的风管及排水的水管的空间布置是否有碰撞，进行有效的规划。这种类型的装置在数目上会有一些变动，因此在物料清单中要清楚地说明这些问题的解决办法，以便提升电子设计的品质。在建筑电气设计中，会涉及一些参数的设计，BIM 技术可以通过计算机来实现2。（5）信息数据库。BIM 技术是在现代信息技术基础上发展起来的一项技术，从这一点可以看出，BIM中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 134 技术的核心是信息化。此外，BIM 技术与传统的设计模式相比，还具备了可运载的功能。从这个视角出发，可以把 BIM 技术的模式看成是一个建设工程的信息数据库，这样就可以在其中查找出建设工程的全部设计数据3，而且这些数据之间还应该有多种的连接方法。因此，在设计人员想要某个方面的资料的时候，只要在指定的位置上点击一下，就能够在最快的速度中得到最全面、最可靠的报表列表。这种方法省去了设计人员在资料检索等过程中花费的大量时间，同时也能够更好地解决手工记录和输入数据时存在的错误，从而提升了建筑结构的设计的完成效率和可靠性。（6）高级分析能力。2DCAD 所画的图纸，属于二维的图形，它不能对其进行智能化的仿真。但是，使用 BIM 技术所构建的虚拟建模，其中包括了许多的数据以及非数据的信息。可以将从建模中得到的数据进行抽取，再将抽取出来的数据输入到仿真分析软件中。在仿真分析软件中，还可以对仿真结果进行一系列的分析。（7）强化对工艺过程的监控。BIM 技术的运用，可以更好地实现人们对过程中的管理。在中国传统的建筑中，由于没有对建筑物内部结构状况和建筑环境等的科学分析，因而对建筑在施工过程中的能耗、水流、空气流通状况，以及建筑物料等的总耗能情况做出科学的测算。而利用了 BIM 技术，就能够在建筑方案设计之时，对建筑施工中所使用的各项能效做出预先的测算和评估，这样就能够为后期建筑施工中的方案设计、施工和运营提供了良好的保障4。（8）提高相关方面的交流效能。建筑信息作为各工种间合作的重要载体，为了提升建筑的质量与安全性，重点就是要做到对各方面的信息反馈，在设计方、建设单位与建筑施工公司之间的互动环节中，设计方与施工单位之间对建设信息的认识往往存在一定认识上的差异。BIM 技术的运用，可以把设计方、施工单位连接到一起，提供了一个可视化的建筑流程演示，进而可以对工作量进行计算，从而做出对成本的有效计量。在 BIM 的实际运用中，以现代建筑模式的建设为基础，利用 BIM 工具的信息交流方法，在建筑的流程中，在业主、施工单位、设计人员中间，完成了三方之间的信息共享，便于三方就项目进行交流与协调。在传统的平面设计方式中，“CAD制图施工”的流程让人头痛不已。BIM 技术可以构建出一种统一的技术标准，让各种信息可以在各个平台和系统之间自由地流动。4 应用 BIM 技术应考虑的问题 还要考虑到不同模型间的协调与统一，若模型缺失严重，应先进行模型失效的原因剖析，再进行模型构建。原始模型中的资料无法再利用，必须对资料进行再收集、再分类，才能进行模型构建。为了确保 BIM资料的正确性与完整性，必须构建 BIM 资料库，强化资料管理。当前，我国的建筑电气设计资料存储方式为 IFC，该方式也是世界范围内最为规范的资料存储方式。BIM 技术在建筑电气设计中的应用，对电气设计师的业务能力和整体素养有更高的要求，需要能够对电脑进行操作，以防止工作中的错误发生。从这一点来看，一定要意识到对建筑电气设计人员进行训练的重要意义，并将其送到专业培训地点去，进行专门的训练，以此来充实建筑电气设计人员的知识库，拓宽视野，能够更好地吸收新的知识和新的东西，从而提升其专业水准和整体素质，让相关工作人员能够更好地适应建筑电气设计的需要，提升建筑电气设计的品质。BIM 技术具有很好的发展潜力，但由于其自身的缺陷，有关部门仍需加强对 BIM 技术的深入研究，扩大其应用领域。5 结论 综上所述，应用 BIM 技术进行建筑电气设计，能够最大限度地发挥 BIM 技术的优越性，从而使 BIM 技术在建筑领域中的地位日益提高，并促进着电气专业的发展和进步。虽然 BIM 技术应用于建筑电气设计中仍有许多问题，但随着相关技术人员对技术和经验的不断积累，对 BIM 技术的不断优化和完善，相信建筑电气设计将会获得更加迅速的发展。参考文献 1王光远.建筑电气设计中 BIM 技术的应用研究J.电子制作,2020,410(24):99-100.2马文娟.BIM 模型技术在建筑工程造价管理中的标准应用研究J.产业科技创新,2022,4(06):92-94.3韩世超,赵春生,徐望宁.BIM+智慧工地在建筑工程中的应用J.四川建材,2022,48(11):175-176.4张屹桦.BIM 在建筑工程项目管理中的应用探讨J.中国建设信息化,2023,176(01):67-69.