天津大学建筑设计研究院天津市300073
摘要：随着科学技术的不断发展，建筑行业出现了许多新技术，将目前使用比较广泛的BIM技术应用到建筑电气专业，进行整体优化，有助于提高建设效率和质量。本文结合BIM技术的特点，阐述现阶段BIM在国内建筑电气设计中的应用，并进行分析。
关键词：BIM技术；发展现状；建筑电气设计；应用分析
一引言
随着计算机软硬件水平的迅速发展和对建筑生命周期的深入理解，以三维立体的方式集成建筑信息模型的新技术BIM，正被广泛应用于现代建筑行业，它将零散的CAD图纸中的点线面形式组合成构建集的形式，并对它们赋予相关的建筑信息，从而更好地指导设计与施工。而BIM技术在建筑电气设计中的应用还处于起步阶段，引入BIM技术能够优化电气设计方案、提高设计效率，对电气设计全过程进行有效的管理，既符合规范要求，又具有经济性。因此，在建筑电气设计中如何合理应用BIM技术是一个值得深入研究的问题。
二BIM技术概述
作为一种新兴的建筑设计方法，BIM被誉为继CAD之后的第二次设计革命。与传统的二维图纸不同，BIM可以是三维、四维（空间+时间）甚至更多维度的设计。
2.1基本概念
BIM技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。
2.2技术特点
1、可视化：“所见即所得”。三维模型的立体实物图形可视，项目设计、建造、运营等整个建设过程可视。方便进行更好的沟通、讨论与决策。
2、协调性：当各专业项目信息出现不兼容现象，如：管道与结构冲突，各个房间出现冷热不均，洞口没预留等，使用BIM协调流程可进行有效配合，减少因不合理或出现问题而变更方案。
3、模拟性：不仅能模拟设计的建筑物模型，还可以模拟不能在现实中进行操作的事物，如：3D画面模拟；能效、日照、热能传导等模拟；4D（发展时间）模拟；5D（造价控制）模拟；后期运营阶段可以模拟日常紧急情况的处理等。
4、优化性：应用BIM及与其配套的各种优化工具，利用模型提供的各种信息，如：几何、物理、规则、建筑物的变化等，对项目进行优化处理。
5、可出图性：绘制设计图+碰撞检查+优化调整=综合设计图，如：综合管线图、综合结构留洞图、碰撞检查侦错报告等实用的设计图纸。
2.3发展现状
进入21世纪以来，BIM技术作为建筑行业的变革性理念和里程碑，引起全球业内人士的广泛关注。BIM概念受到各国重视，纷纷推出BIM技术发展计划。目前，北美地区建筑行业一半以上的机构使用BIM技术及其相关工具，并在快速增长。在日本、欧洲及中国香港，BIM技术已经在房地产开发中得到广泛应用[1]。
我国BIM技术最早由国内的高校和科研机构引入，BIM应用虽然刚起步，但发展很快，许多企业有着强烈的BIM意识，纷纷建立BIM技术团队，对其应用进行初步探索，同时BIM的发展也逐渐得到政府的重视和大力推动：在国家十二五建筑信息化发展纲要中纳入BIM技术，2011年5月，住建部发布的《2011~2015建筑业信息化发展纲要》中，明确指出：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的应用，实现对建筑工程有效的可视化管理等。2015年6月，住建部发布的《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》中，提出发展目标：到2020年末，建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用[2]。
三BIM技术在建筑电气设计中的应用
3.1应用优势
相对于传统CAD二维设计，在建筑电气设计中应用BIM技术，可直观全面地呈现设计方案、表达各专业的空间关系，实时进行优化协调，对电气设计全过程进行有效的管理；并且通过对电气设计进行碰撞检查，及时发现问题，采用有效的解决措施，提高整体的设计质量；同时，BIM技术对电气设计各细节进行虚拟性构建，包含了丰富的几何和参数等属性信息，具有良好的数据关联性，这些信息可以用于电力分析、照明分析等，还可用于负荷计算、照明计算和防雷计算等，提高效率，增强合理性。除此之外，通过制作虚拟漫游文件，能够进行模型追踪，实现与异地客户进行及时有效的信息交流，提高电气设计的稳定性与安全性。
3.2应用流程
1、转图：在项目开始阶段，用Revit介入设计，将已经完成的CAD电气图纸转到Revit软件中。
2、建库：族是Revit软件最基础最核心的内容，软件自带的电气族按美国标准制作，不满足目前国内的电气制图标准，且族样式少，不能满足设计需求。因此，要根据项目的实际需求完善电气族库。电气设备、电气桥架、电管、电线、标注等都是不同类型的族，创建时既要符合二维模型中《建筑电气制图标准》GB/T50786-2012，又要满足三维模型上的事物实际样貌，可参考国标图集《BIM建筑电气常用构建参数》16DX012-1。还需赋予尺寸、性能、负荷类型、光源参数等一系列属性参数，由于生产厂家不同，各类产品的规格、尺寸存在差异，应结合设计目标，构建并选择相匹配的电气族库，不仅能提高设计效率，还能提高设计方案可视化程度。
3、绘制：首先应用建好电气族库进行建模，包括：基本设置，如单位、线型、线样式、标高、标注样式、轴网样式、视图组织等；明细表设置；族的设置，要确保族文件具有良好的参变性、符合国家设计规范及制图标准、项目内具有统一性。然后进行布点、管线、剖面、系统等设计。
4、优化：与各专业进行管线综合时，利用软件进行三维模型的可视化碰撞检查，显示管线密集区域可能存在的隐患，发现设备管线间及与土建的冲突位置，便于多专业协调、优化设计、指导施工，尽量避免在施工过程中出现返工和浪费。
5、出图：Revit提供多种发布方式，包括图纸打印、导出DWG、DWF及JPG格式文件等。模型完成后，即可创建所需图纸，并自动生成图纸目录、设备明细表等。
3.3应用分析
现阶段BIM技术在建筑电气设计中的应用主要有：配电设计、照明设计、消防设计、弱电设计和三维碰撞检查。在配电设计中，通过协同功能，搜集暖通专业和给排水专业的动力条件，应用检查功能进行动力回路的检查。当动力条件改变时，自动调整相应的配电系统，避免发生错、漏、缺、多等现象，提高设计效率，在生成的配电系统中，自动对负荷进行三相平衡调整，保证供电质量；在照明设计中，可以按规范先设定每个功能房间的照度标准值，布置灯具时可实时查看是否满足规范要求，加快设计速度，提高设计质量；在消防设计中，应用检查功能，可以查看火灾探测器的保护是否满足规范要求，还可以搜集暖通专业、给排水专业和电气专业的消防联动条件，使设计更安全可靠；在碰撞检查中，采用三维管线综合，实现全面检测管线碰撞、准确定位管线标高、充分利用层高、动画漫游和3D校审等，大幅提升管线综合效率、提高工程效益。
四结束语
综上所述，将BIM技术融入建筑电气设计具有明显的优势，不仅可以提高设计质量，还能保障施工顺利进行，最大限度展现建筑电气工程的价值。现阶段BIM还是新兴技术，需要不断提高设计水平以加强对它的技术运用，使其能够更好地推动建筑行业持续、健康的发展。
参考文献：
[1]吴晨光.BIM在建筑电气设计中的应用现状及展望[J].建筑学研究前沿，2017，27.
[2]刘占省，赵雪峰，周君，芦东.BIM技术概论[M].北京：中国建筑工业出版社，2016.