BIM技术在建筑电气设计中的应用研究

BIM技术在建筑电气设计中的应用研究

秦天华

摘要：BIM技术广泛应用于工程项目的全生命期内，实现各参与方在同一建筑信息模型基础上的数据共享。对于建筑电气设计工作而言，BIM技术为建筑电气设计方案的优化和科学决策提供了依据，支持各专业协同工作，避免建筑电气设计中出现错漏碰缺等问题，为建筑电气设计的提质增效创造条件。

关键词：BIM技术；建筑电气；设计应用

1 BIM技术在建筑电气设计中的应用优势

1.1提高电气设计协同性

在建筑电气设计领域，BIM技术的应用能够提高电气设计的协同性，有效提高电气设计的效果。建筑电气设计是一项非常复杂的工作，涵盖了建筑、结构、给排水、暖通、电气等多个专业的内容。在电气设计中，可能会出现结构与设备、设备与设备之间的冲突，甚至是重叠、碰撞等问题。通过应用BIM技术，建筑电气设计能够将不同专业的内容协调起来，或者将同一专业中的不同人员协调起来，加强数据传递和反馈，提高建筑电气设计的协同性。

1.2增强电气设计直观性

在建筑电气设计中，应用BIM技术能够提高设计方案的直观性，让不同专业的设计内容可视化。通过应用BIM技术，建筑电气设计人员可以构建出3D信息化模型，设计人员和各专业的施工人员可以借助3D模型进行信息沟通，施工人员对电气设计的理解程度能够得到加强，从而提高施工质量，防止现场施工严重偏离前期的电气设计。基于BIM技术，建筑电气设计人员需要在信息化建模的过程中凸显电气设计的细节，重点展现电气设备与零件安装之间的关系，这样才能为后期施工奠定坚实基础。

1.3提升电气设计模拟性

传统的电气设计建立在二维图样的基础上，建筑电气设计人员需要在二维图样的基础上开展制图工作。然而，二维图样在建筑电气设计的应用中存在很多不足，主要体现在缺乏数据关联方面，平、立、剖的二维图样可能会出现表达不一致的问题。另外，二维图样很难在不同专业之间建立关联，容易造成建筑电气设计方案各专业之间出现冲突。通过使用BIM技术，电气设计人员能够构建多维度、立体化的电气设计方案，对建筑结构进行仿真模拟，同时还可以对电气设计方案、施工方案及运营维护方案进行仿真实验，确保施工人员能够严格按照电气设计方案施工。

2 BIM技术在建筑电气设计中的应用内容

2.1应用于供配电系统中

在建筑电气设计中，供配电系统的设计涵盖了众多内容，具体包括供电方式的确定、供电负荷等级的划分、供电半径的划分、电缆和导线的选型与敷设、电气设备的选型和安装等。例如，在电缆和导线的选型与敷设方面，本工程主供电源自从110kV二戈变10kV配电室001#出线间隔引出，新建YJV22-8.7/15-3*300电缆沿西南环路采用新建电缆排管双回2*C-PVCΦ160/7电力电缆管敷设，总长7.228km至东站路安置点新装1-1#户外开关箱内，再从1-1#开关箱3#间隔引YJV22-8.7/15-3*185电缆用新建电缆排管四回4*C-PVCΦ160/7电力电缆管敷设，总长0.78km至1#配电房1GPB8高压进线柜，供东站路安置点居照公共部分（10kV双电源供电），容量为5950kVA。从1-1#开关箱4#间隔引YJV22-8.7/15-3*70电缆0.78km至1#配电房1GPA1高压进线柜，供东站路安置点办公商业部分（10kV单电源供电），容量为1600kVA。在供配电系统的设计中，电气设计人员可应用BIM技术，借助REVIT平台，应用软件的协作功能，完成供配电系统的可视化设计。在BIM模型中，电气设计人员需要明确标出外线路径和管线埋设标高，标出各母线、电气设备、强电桥架等。其中，电气设备包括配电柜、配电箱、变压器、控制柜等，可进行精准定位。此外，设计人员还需要将电气设计与水暖管线、电气管线的设计结合起来，确定出最优供电线路。

2.2应用于照明等系统中

对于建筑电气设计而言，照明及公共用电系统的设计是重要的组成部分，通过科学合理的设计、分析，确保照明等各系统经济合理、节能环保、使用安全、便于维护，才能为建筑电气设计的后期使用提供方便，提升建筑工程本身的节能性。在本工程中，居照公共电源入户从1-1#户外开关箱3#间隔至1#配电房1GPB8高压进线柜结束；办公商业电源入户从1-1#户外开关箱4#间隔至1#配电房1GPA1高压进线柜结束，采用四排管埋地敷设至建筑物西南外侧，修建检查井，穿墙套管进入负一层地下室，桥架敷设引入配电室；各部位的公共、照明、办公及商业用电，采用母线及桥架敷设至配电房各自出线端口。BIM设计人员根据项目设计阶段的各专业施工图搭建模型，先反映建筑结构的几何信息，包括墙体、屋面外轮廓，预留洞口等，在此基础上进行包括暖通、给排水、消防、强弱电管线等布置优化，重点突出对空间有影响的部分。通过应用BIM技术，建筑电气设计人员可以从项目一体化的角度对照明等用电系统进行优化设计，最大程度地减少工作量，避免与其他专业设计存在冲突。

2.3应用于电气管线碰撞检查中

在建筑电气设计中，设计人员可以利用BIM技术开展电气管线碰撞检查，使用Navisworks软件开展电气管线碰撞检测。在实际操作中，设计人员首先需要对图样进行整合，然后再通过平移、环视、漫游等操作手段，对BIM模型进行动态化查看，对整个建筑的电气设计方案进行分析，及时发现漫游时出现的管线碰撞情况，从而对电气设计工作进行修改。在漫游的过程中，电气设计人员可以在适当的位置对视点进行保存，方便后期查看。在应用Navisworks软件完成初步的碰撞检测之后，设计人员可以利用clashdetective功能，对BIM模型中不同专业之间的冲突进行检测。另外，还可以对模型中某个专业内部的设计内容进行检测，从而更好地检测出模型当中存在的空间碰撞、间隙碰撞，并对存在的碰撞问题进行全面修改，为电气设备的管线留出足够的空间，使管道系统得到优化。通过应用BIM技术，建筑电气模型能够达到“零碰撞”的效果。同时利用三维可视化技术，完成VR技术的360度定点渲染，生成二维码，辅助工程实施。

3 BIM技术在建筑电气设计中的应用效果

从总体上来看，BIM技术的应用能够最大程度降低工程项目当中复杂区域的电气设计难度，解决以往电气设计中存在的信息整合问题，使各区域的电气设计协调起来，对管线预留孔洞问题进行解决，提高电气设计的效果。例如，在建筑电气设计中，整个建筑工程中不同区域的电气设计难度不同，部分区域的结构比较复杂，涉及到的管线非常多，通过利用BIM技术，电气设计人员可以在Revit平台完成设计方案的仿真模拟，直观地展现出设计成果，从而及时发现电气管线设计当中存在的不足，降低后期维护成本。另外，在管线预留孔洞的问题方面，建筑结构设计师需要在框架结构和剪力墙结构完成后，根据电气设计方案提前留出孔洞，以做好电气贯穿，如果孔洞预留不足，则会影响后期的施工。通过应用BIM技术，结构设计师可以通过三维模型提前设计孔洞，在确保建筑结构安全的前提下，确定出管线的敷设路径，从而避免后期凿孔对建筑整体施工效果的影响。除此之外，BIM技术还能为建筑电气设计的优化提供帮助。设计人员可以利用BIM模型对电气设计进行优化和调整，在提交设计成果时，借助模型对现场的安装信息进行展示，深入讲解细节问题，方便施工团队调整施工方案。

4结语

综上所述，在建筑工程技术快速发展的背景下，BIM技术已经广泛应用于建筑工程项目当中，并在电气设计方面发挥了重要作用，促进了信息数据共享，强化了不同专业之间的协同，全面提高设计效果，为电气施工提供了重要依据。在建筑电气设计中，设计人员需要将BIM技术应用于不同环节，利用该技术开展供配电系统设计、公共照明等系统设计，充分发挥三维立体模型的应用优势，做好细节，避免管线冲突和预留孔洞等问题，以期推动建筑技术的进步。

参考文献

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