BIM技术在建筑电气设计中的应用
杨士鑫
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

杨士鑫,. BIM技术在建筑电气设计中的应用[J]. 中国设计,2024.5. DOI:10.12721/ccn.2024.157300.
摘要: 建筑电气设计工作中应用BIM技术能够有效简化电气设计工序,有效提升电气设计的效果。为了有效解决传统建筑电气设计缺陷,建筑电气设计环节已广泛应用BIM技术。BIM技术具有可视化、模拟化、可优化和协同化等优势,能够使电气设计更直观、准确,有效提高建筑质量,降低建筑施工成本。基于此,本文详细分析了BIM技术在建筑电气设计中的应用措施。
关键词: ​BIM技术;建筑电气设计;应用
DOI:10.12721/ccn.2024.157300
基金资助:

引言

建筑信息模型作为一种新的生产范式和信息化的具体应用形态,正成为建筑业改革创新的重要驱动力。BIM技术的应用可以显著提升建筑建造效率和降低成本,已成为当今建筑业转型升级的革命性技术。因此,随着建筑业的不断发展,BIM技术的应用会越来越广泛。

一、BIM技术概述

BIM技术的基础是三维参数化设计,与传统的二维设计方式有显著区别。在三维参数化设计中,建筑物的所有元素,包括墙、柱、梁、板等,都被设计为三维模型,并且这些元素不仅有图形,还有与之相关的参数信息。这种设计方法不仅使得设计更为精细,同时也使得设计过程更为直观。另外,BIM是一个集成了建筑物所有信息的信息库,包括建筑物的设计、建造、运行维护等信息,涵盖了从设计、施工到运行维护的整个生命周期。

二、BIM技术在建筑电气设计中的应用优势

(一)可视化建模

BIM技术在建筑电气设计中的应用之一是可视化建模。可视化建模是指使用三维建模软件将建筑物内部和外部的各个部分进行模拟并可视化展示。在建筑电气设计中,可视化建模可以帮助设计人员更好地理解电气系统的布局、设备安装和操作流程等方面。采用可视化建模技术后,设计人员可以将建筑物内的电气系统以三维形式呈现出来,包括灯具、插座、配电箱等设备的布置位置、线路走向和电力负载情况。这种可视化的方式使得设计人员更容易发现潜在的问题并及时纠正,降低了错误率和成本。此外,在模拟分析中,可视化建模也可以帮助设计人员对电气系统进行可持续性评估,如能耗、节能等方面。通过可视化建模的数据,设计人员可以计算电气系统的运行成本,并根据需要进行进一步优化。可视化建模是BIM技术在建筑电气设计中非常重要的一环,它可以提升设计效率、降低成本,并促进电气系统的可持续发展[1]

(二)协同化

电气设计工作较为复杂,设计量大,需要的人员也较多。在设计的过程中,多个部门参与,进度并不完全一致,设计方案可能存在差异。统一设计方案,可以利用BIM技术进行数据建模,直观对比多个方案的差异和优劣,并根据实际情况进行调整,保证建筑电气设计的质量。

(三)直观分析,提高设计质量

传统的建筑电气设计通常以二维图纸和说明为主,缺乏对建筑空间关系的整体分析,需要设计人员根据相关数据以及个人经验,综合分析建筑空间关系。这种基于经验的设计,可能导致设计存在缺陷,最终影响建筑电气系统施工质量。而BIM技术的三维可视化功能可以更加直观地呈现建筑电气设计,设计人员可以直观、全面地了解电气系统的结构和布局,发现并解决设计中的问题。另外,可以将建筑空间关系的相关数据输入BIM,便于设计人员优化建筑电气系统的布局和布线,使建筑电气系统更加合理,实现建筑电气设计快速、准确的审查,进一步确保设计质量,避免后续施工过程中不必要的工程变更[2]

三、BIM技术在建筑电气设计中的应用措施

(一)施工阶段的施工计划编制种的应用

在建筑电气设计后期的应用中,BIM技术可以帮助电气工程师实现更加高效、精准的施工计划编制,从而确保工程按计划顺利进行。在施工阶段,电气工程师需要对电气设备的安装、连接、调试等工作进行安排,并与其他工种进行协调,确保工程按时完成。通过BIM技术,电气工程师可以将电气设计模型转换为施工模型,并结合施工流程和进度要求,制定出详细的施工计划,包括材料、设备、工具等资源的需求,以及施工工序、时间等方面的具体安排。通过BIM技术,电气工程师可以更加清晰地了解施工现场的情况,减少人为错误和重复工作,提高施工效率和准确性。

(二)管线设计中的应用

建筑电气工程设计中,综合管线的设计和施工是其中一个较为困难的部分。管线设计通常是在有限空间内布设管线,传统的二维设计不能完全展现地下管线的空间结构,电气设计管线容易和其他管线产生碰撞冲突。此外,如果其他管线在设计时没有预留足够的间距,在实际施工时还可能造成管线的损坏。将BIM技术应用到管线设计工作中,能够对管线布设情况进行动态模拟,便于设计人员及时掌握所有管线的走向情况,便于更合理地进行设计布局。在BIM模型中,可以清晰显示管线的类型、位置、尺寸等信息。BIM软件增加了“累加标注”功能,解决因节点较密,导致管道标注重叠问题。通过选择起止节点,程序可以合并管道标注,长度自动累加,且标注累加标注样式支持自定义,提高了手动修改的效率[3]

(三)在照明系统设计中的应用

照明系统是建筑电气设计中的关键部分,其设计质量直接关系到建筑使用的舒适度。在以往的照明系统设计中,设计人员需要对每个房间进行设计,通常使用平面照度法对照明灯具图块的光源参数进行手动定义与计算。在面对光源多且复杂的建筑照明系统设计时,这种工作模式会增加设计人员的工作量,容易导致相关参数的定义与计算产生一定误差,影响准确性与工作效率。而利用BIM技术中相关照明设备族库的功能,设计人员可以在设计过程中,根据建筑工程的实际情况,明确光源外形、截光形式、配光曲线,快速选择照明设备的安装位置及安装方式,同时,也能够快速定义和计算色温、光通量等的参数。另外,设计人员在使用BIM技术设计照明系统时,需要区别于二维平面设计,对照明灯具进行标高设计,实现各楼层平面建筑电气设备的布置,利用三维可视化模型,检测照明系统的位置布置与标高是否合理。除此之外,设计人员还需要为照明灯具设计配电系统,以此确保配电系统负荷计算的准确性。利用BIM技术的模拟仿真功能,可以对设计完成后某个照明工作面的照度值进行仿真计算,当照度值不满足使用需求时,可以根据模拟仿真结果对相关参数进行快速调整。通过上述方法,能够实现对照明系统的快速设计,提高照明系统设计工作效率与准确率。

(四)进度追踪和协调管理中的应用

在建筑电气设计完成后,BIM技术可以帮助电气设计师实现进度追踪和协调管理,从而确保项目按时按质完成。具体来说,BIM技术可以通过数字化模型来记录施工进度和质量,将施工计划和实际进度进行比对,及时发现和解决问题。同时,BIM技术还可以协调各个参与方之间的工作,减少信息沟通成本和误差,提高项目整体效率和质量。例如,在施工阶段,BIM技术可以帮助电气设计师监督电气设备的安装进度和质量,以确保电气系统的安装符合设计要求。在完成后的设备维护和运营管理阶段,BIM技术可以通过数字化模型来记录电气设备的运行情况和维护记录,从而帮助电气设计师更好地进行设备管理和维护。同时,BIM技术还可以对设备运行数据进行分析和挖掘,帮助电气设计师提高设备的可靠性和性能,从而更好地服务于建筑的使用和运营[4]

(五)在弱电系统设计中的应用

在传统的建筑电气弱电系统设计中,设计人员需要独立设计弱电平面以及强电平面,容易导致弱电系统桥架设备与强电系统桥架设备以及水暖管线发生碰撞,并且因相关参数较多,而图纸篇幅有限,导致施工人员对设计图纸理解不到位,出现看图漏项以及施工漏项等问题,而利用BIM技术的三维可视化建模以及多专业协同设计,能够有效解决上述问题。利用BIM技术进行弱电系统设计时,同样需要在正式建模之前,利用本地数据库或网络资源数据库建立弱电机柜库,并合理设计设备组所属参数,重新定义桥架、线槽、线缆等设备。另外,设计人员可以在设计阶段就对弱电系统的运行、维护和更新进行模拟和规划,这有助于设计人员更好地评估设计方案的可行性和可持续性,提高弱电系统的运行效率。

结束语

通过应用BIM技术能够对传统平面设计的缺陷进行弥补,还能够大幅度降低相关人员的工作强度,有效提升设计效果。BIM技术的计算能力可以尽可能减少设计缺陷,为建筑施工奠定基础。设计人员在对建筑电气进行设计布局的过程中,还应该对BIM技术进行深度挖掘,促进建筑电气设计工作中BIM技术的深度应用。

参考文献

[1]陶瑞烨.关于建筑电气设计中BIM技术的应用分析[J].四川水泥,2020,(09):277+279.

[2]陈辰.BIM技术在建筑电气设计中的应用[J].科技创新与应用,2020,(24):164-165.

[3]马鸿.BIM技术在建筑电气设计中的应用[J].建材与装饰,2020,(13):230+233.

[4]李东旭.建筑电气设计中BIM技术应用研究[J].建筑技术开发,2020,47(01):53-54.

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。