展望BIM技术在建筑电气设计中的应用
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【摘 要】针对以往建筑电气设计中常出现的专业冲突问题，提出一种以三维建模为核心的建筑电气设计解决方案，即采取 BIM 技术，对此本文着重探讨 BIM 技术优势及其实际应用，并提出未来发展方向，旨在为进一步提高建筑设计水平提供参考。
关键词： BIM; 建筑电气; 信息传递; 应用; 展望
外国的BIM 发展和应用都达到了一定水平，我国住房和城乡建设部 2011 年 5 月发布的《“十二五”建筑业信息化发展纲要》中，正式将BIM 作为建筑业信息化首要实现目标，明确指出要在施工阶段开展 BIM 技术的研究与应用，推进BIM 技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸，降低信息传递过程中的衰减，研究基于 BIM 技术的4D 项目管理信息系统在大型复杂工程施工过程中的应用，实现对建筑工程有效的可视化管理等。
1 建筑电气专业 BIM 应用的基础
1. 1已颁布的国家标准有《中国 BIM 标准体系CBIMS 框架》;地方标准有《深圳市工程设计行业BIM 应用发展指引》（深圳市勘察设计行业协会（2013））和《香港房屋委员会发展和建设部 BIM标准手册（1. 0 版）》;
1. 2 可参考的国际标准，可参考的国际标准有美国标准 NBIMS 和英国标准《面向 Autodesk Revit 的 AEC（UK）BIM 标准》。
2 建筑电气专业设计软件应用分析
2. 1 传统应用软件现状，当前，建筑电气工程师使用的传统 CAD 设计软件平台有两个，即 Autodesk 公司的 AutoCAD平台和 Bentley 公司的 MicroStation 平台。专业软件以天正电气为主（基于 CAD 平台开发的二次软件），部分用户使用博超电气软件（基于 CAD平台开发的二次软件），还有个别 AutoCAD 平台用户不使用专业软件。用于计算的专业软件有ETAP、DIALux 等。
2. 2 BIM 应用软件现状BIM软件的应用在建筑电设计中以Autodesk 公司的Revit Mep、Revit 2013 为主，部分用户使用 Magicad for Revit & Magicad for CAD 双平台。使用 Autodesk 公司的 Naviswork 三维模型浏览软件，进行碰撞检查、漫游、动画。另外，鸿业软件也在积极开发基于 Revit 软件的机电设计二次软件。当前，建筑、结构、设备、电气四个专业普遍使用 Revit 作为整合平台进行协同设计工作。
2. 3 传统二维、三维软件与 BIM 软件的区别BIM 软件不同于传统的二维、三维软件。
BIM 的核心是信息、信息的互用以及信息在全过程中完整、正确、无缺失的传递，包括电气专业本身信息的传递以及与相关（建筑、结构、设备、经济）专业间协同信息的传递。未来的建筑将是数字化、信息化的艺术。正是基于信息的协同和传递的要求，建筑设计的五个专业（建筑、结构、设备、电气、经济）需要找到一个能够协同工作的软件平台，或者找到使不同的专业软件之间能够实现数据无缝对接的办法（如 IFC 方式）
2. 4 电气设计中 BIM 技术的应用分析建筑电气专业的设计内容包括强电部分、智能化（弱电）部分和消防部分，电气专业设计文件包括图纸目录、说明、设计图、主要设备表、计算书，其中设计图包括平面图、系统图、剖面、详图、大样。设计文件中的图纸目录、说明内容可采用传统方式完成。下面重点分析在使用当前 BIM 软件绘制设计图，编制主要设备表、计算书时的完成度以及软件需改进的内容（文中软件基于Revit 2013，包括其他在 Revit 基础上开发的二次软件），
3 电气专业工作流程及信息传递分析
3. 1 电气专业的工作流程
工程设计的流程根据项目情况分为方案设计、初步设计、施工图设计三个阶段。
（1） 方案设计阶段： 以业主提供的设计任务书为依据，了解其他专业（建筑、结构、设备）工程概况，为建筑方案的调整和深化设计提供技术支持，配合建筑方案提供并校核主要电气系统机房面积、位置、主要管线通道设置以及对建筑方案产生重大影响的电气设计条件;输出设计文件。
（2） 初步设计阶段： 接受其他专业设计资料 → 本专业设计 → 向其他专业提交资料 → 深化方案 → 形成初步设计 → 设计评审 → 优化 → 设计会审（专业联校） → 完成初设图纸 → 设计验证 →设计输出。
（3） 施工圖设计阶段： 优化初设 → 接受其他专业设计资料 → 深化本专业设计 → 向其他专业提交资料 → 形成施工图设计 → 设计会审（专业联校） → 完成施工图设计图纸 → 设计验证 →设计输出 → 交付。
3. 2 电气专业与上、下游专业间的数据信息传递
3. 2. 1 上游专业需提供的资料
（1） 建筑专业提供给电气专业的资料为：
① 建筑做法。屋面选用材料，外窗选用材料，外墙、室内地面建筑做法，设置吊顶区域。
② 建筑主要技术指标为总建筑面积（地上建筑面积/地下建筑面积）、人防建筑面积、建筑高度、建筑层数（地上/地下）。
③ 平面包括轴网、结构柱、墙线、门窗（不需要门窗号）、层高、防火分区、需二次精装修的平面位置等。
④ 电动门及窗的位置、容量等。
（2） 结构专业需提供给电气专业的资料为：
① 结构形式。
② 基础形式。
③ 板厚（地上/地下）。
④ 结构梁尺寸。
⑤ 柱尺寸等。
（3） 水、暖专业需提供给电气专业的资料为：
① 各类电动设备位置、用途、数量、用电性质、用电量、电压等级、使用率及编号等参数。 ② 电动（或信号、报警等）水阀、电动风阀等位置、用途、数量、用电量、电压等级及编号等参数。
③ 各系统原理图、监控要求说明、受控设备和监测点数量等相关设计资料。
（4） 工艺专业需提供给电气专业的资料为工艺设计对某些房间、场所的特殊要求。
3. 2. 2 电气专业提供给下游专业的资料
（1） 建筑专业：
① 电气机房： 位置、面积、层高等具体设计要求。
② 大型设备运输路线： 共同配合确定。
③ 管井： 位置、大小。
（2） 结构专业：
① 导管穿混凝土墙套管： 位置、大小、标高。
② 导管穿梁套管： 位置、大小、标高。
③ 桥架穿混凝土墙洞。
（3） 水、暖专业：
① 设备机房内配电/控制室（需要独立设置时）的具体位置、尺寸等。
② 设备发热量。
③ 温度、湿度要求。
④ 排风、通风要求。
（4） 管线综合： 电缆槽盒、梯架的位置、标高。
（5） 经济专业： 电气设备材料清单。
3. 3 电气族库建设的建议
族库的建立要根据电气专业的工作流程，上、下游数据需求以及日后运维管理的需求来定义每个族的属性。建立族库之前要先制定族的标准。二维模型编制依据 GB/T 50786—2012《建筑电气制图标准》;参考图集为 09DX001《建筑电气工程设计常用图形和文字符号》、09BD1《电气常用图形符号与技术资料》等。三维模型的外观编制要求为象形、通用尺寸。需要说明的是，不同厂家、规格型号不同时，尺寸差别很大。
3. 4 BIM 技术可能带来的电气专业工作流程变化
（1） BIM 将设计工作量前移，重点在方案选择和优化，方案阶段通过建模对项目的可行性研究、节能设计等关键技术研究的工作量势必增大。
（2） 电气专业方面较成熟的 BIM 应用主要是管线综合设计，使用碰撞检查功能来确定碰撞位置，并进行优化，达到控制层高的目的，同时会加大初设阶段以及施工图设计阶段的工作量。这些工作量在传统设计中原本是在施工图设计中做比较粗略的管线综合，在施工配合中再深化或由施工单位通过现场实际测量、具体排布来实现的。
（3） 电气专业的产品信息极其丰富，缺少信息的建筑模型只是一个没有灵魂的壳。要真正实现 BIM 的全专业、全过程设计，需要大量的数据支持，不仅是专业间的数据传递。电气产品信息库的建立及更新是一项巨大的工程，势必对传统的工作流程带来重大影响。以上所述工作流程的变化亦是 BIM 标准中建模深度、交付标准研究的关键点。
4 结 语
电气专业 BIM 技术的核心重在设计参数、技术指标，也就是 BIM 的“Information”，而高效的信息互用亦是 BIM 的核心价值所在。BIM 发展的瓶颈在于族库以及现有軟件功能的不完善。BIM 技术已为建筑、结构专业处理复杂形体的建筑问题找到了非常有效的出路，电气专业BIM技术的亮点是否仍要停留在管线综合的碰撞检查呢？ 作为建筑行业必不可少的专业之一，作为信息化社会运维管理的重要环节，电气专业的脚步不能因现在的困难而停止。使用现阶段的 BIM 软件进行设计
参考文献
[1] 扈 超，刘庚凡，孟士婕 .BIM 技术在建筑电气设计中的应用 [J]. 智能建筑电气技术， 2015 ， 10 （ 01 ）： 49～52.
[2] 于红亮，王 楠 .BIM 技术在建筑电气设计中的应用研究 [J]. 电气应用， 2015 ， 11 （ 14 ）： 30～35.
[3] 李 农，刘玄烨 .BIM 技术在建筑照明设计中的应用展望 [J]. 照明工程学报， 2013 ， 10 （ 05 ）： 12～15+63.
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