建筑電氣工程BIM技術(shù)應(yīng)用分析

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［摘要］城市化進(jìn)程速度的加快，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，信息技術(shù)水平、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)水平的不斷提高，都為我國建筑工程施工技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新提供了資源優(yōu)勢。近幾年建筑電氣工程的規(guī)模逐步擴(kuò)展，建筑電氣工程的數(shù)量不斷增加，越來越多高新技術(shù)應(yīng)用到建筑電氣工程中，其中以bim技術(shù)為代表的一系列工具成為推動(dòng)電氣工程施工技術(shù)水平提高的有力支撐。BIM技術(shù)憑借其自身的獨(dú)特優(yōu)勢，在建筑電氣工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本文針對BIM技術(shù)在建筑電氣工程中的應(yīng)用實(shí)施展開探討。

［關(guān)鍵詞］建筑工程；電氣工程；BIM技術(shù)

隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步，建筑電氣工程在發(fā)展的過程中逐步研發(fā)出新的系統(tǒng)，從而更好地適應(yīng)新時(shí)代、新階段大眾的個(gè)性化需求。建筑工程兼具安全性、實(shí)用性、穩(wěn)定性、美觀性、節(jié)能性和功能性。但由于建筑電氣工程各個(gè)系統(tǒng)管線錯(cuò)綜復(fù)雜，受到多方面因素的影響，當(dāng)前現(xiàn)代建筑對電氣專業(yè)的要求也進(jìn)一步提升，建筑電氣設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響建筑的使用功能。電氣工程設(shè)計(jì)人員、施工建設(shè)人員都面臨著巨大的困難和挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式方法越來越不能滿足建筑電氣工程發(fā)展的實(shí)際需求，急需先進(jìn)技術(shù)的有力支持。BIM技術(shù)是當(dāng)前建筑領(lǐng)域應(yīng)用的最為廣泛的輔助技術(shù)，其在建筑電氣工程中同樣發(fā)揮著舉足輕重的作用。

1簡要概述建筑電氣工程

建筑電氣工程具體是指在建筑過程中，堅(jiān)持以電氣工程技術(shù)手段為支持，通過電器功能的相關(guān)技術(shù)服務(wù)，改善建筑設(shè)備環(huán)境。電氣工程涵蓋電能依托、設(shè)備操作、技術(shù)應(yīng)用三方面的內(nèi)容。建筑電氣工程要將電氣工程的三方面內(nèi)容實(shí)際應(yīng)用到建筑中，并通過具體功能體現(xiàn)出來。建筑電氣工程能夠很好地改善建筑的整體環(huán)境，便利運(yùn)用相關(guān)建筑技術(shù)，優(yōu)化建筑的整體質(zhì)量和保障建筑安全。建筑電氣工程實(shí)踐體現(xiàn)在將電能接入到建筑，并實(shí)現(xiàn)有效的接受和分配，合理應(yīng)用電能。還要確保電能的應(yīng)用能夠及時(shí)、有效地傳遞相關(guān)信息，以便于優(yōu)化布置電氣設(shè)備和合理操作使用電氣設(shè)備。發(fā)揮電氣技術(shù)在輔助建筑功能和保障建筑的整體安全性方面的重要作用。建筑電氣工程主要有三部分組成，包括電能使用設(shè)備、配電供給線路、線路和設(shè)備運(yùn)行的保護(hù)。電能電器設(shè)備作為建筑電氣工程中的生產(chǎn)動(dòng)力裝置和電能應(yīng)用裝置，起著至關(guān)重要的作用。供電、配電線路適用于建筑設(shè)備和用電設(shè)備之間的連接，確保用電設(shè)備有穩(wěn)定、安全的供電保障。保護(hù)裝置的設(shè)置主要應(yīng)用在建筑建設(shè)和電氣工程實(shí)行過程中，旨在提升整個(gè)工程項(xiàng)目的安全性。建筑電氣工程的內(nèi)容包括室內(nèi)外電器的合理配置。包括變配電室、電氣動(dòng)力照明燈等多方面的控制。以及建筑內(nèi)各個(gè)子系統(tǒng)的合理控制，主要包括建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。建筑電氣工程的設(shè)置，能夠?yàn)檎麄€(gè)建筑的質(zhì)量控制做出保障。旨在有效滿足建筑的用電需求，提升用電的安全性。建筑電氣工程能夠?yàn)槭┕そㄔO(shè)提供技術(shù)層面的電器服務(wù)，滿足施工管理作業(yè)和用電輔助的需求。同時(shí)還能夠做好相關(guān)電氣設(shè)備的安全防護(hù)工作，切實(shí)提升整體建筑工程的穩(wěn)定性，滿足整體施工的切實(shí)需求。

2某項(xiàng)目工程的實(shí)際情況

某高層建筑工程項(xiàng)目，地上17層，地下2層，負(fù)2層是地下人防，負(fù)一層是車庫。地上1—3層用于商業(yè)活動(dòng)，4—17層用于居民居住。攻擊該項(xiàng)目總建筑面積約為54000平方米。進(jìn)行該建筑電氣工程方案的設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)單位根據(jù)建設(shè)單位提出的具體要求，結(jié)合了該項(xiàng)目工程的具體情況，引進(jìn)了BIM技術(shù)。以期能夠通過運(yùn)用BIM技術(shù)，更加直觀地展示項(xiàng)目設(shè)計(jì)成果，更順利地實(shí)施碰撞檢測，同時(shí)做好對不同專業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的資源共享。針對現(xiàn)階段BIM技術(shù)仍然有待完善的實(shí)際情況，相關(guān)軟件功能需要進(jìn)一步開發(fā)，在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中仍然存在一定的局限問題。有關(guān)單位和相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)提起高度重視，發(fā)現(xiàn)其中的問題，并積極探討針對性地應(yīng)對措施。現(xiàn)階段建筑電氣工程仍然存在明顯的局限。首先，當(dāng)前建筑電氣工程設(shè)計(jì)的施工圖紙內(nèi)容不夠完善、細(xì)致。設(shè)計(jì)建筑電氣工程施工圖紙，要求設(shè)計(jì)師首先明確建筑電氣工程所包含的全部系統(tǒng)，還要綜合統(tǒng)籌考慮不同專業(yè)施工是否會(huì)引發(fā)沖突矛盾。建筑電氣工程具有極強(qiáng)的復(fù)雜性，要求在有限的空間內(nèi)，容納多個(gè)不同的系統(tǒng)管線，各個(gè)管線的排列應(yīng)當(dāng)緊密、有序，同時(shí)還要提升應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)隱患的能力，降低風(fēng)險(xiǎn)隱患問題的發(fā)生。但現(xiàn)階段許多設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的施工圖紙中對于相關(guān)管線、接頭的實(shí)際比例未能清晰地展示出來，圖紙中相關(guān)的數(shù)據(jù)信息不夠準(zhǔn)確、細(xì)致，建筑電氣工程設(shè)計(jì)圖紙最終呈現(xiàn)的效果與實(shí)際的施工情況并不一致。此外，現(xiàn)階段建筑電氣工程施工的效率不高，常常要耗費(fèi)較多的實(shí)踐進(jìn)行返修。現(xiàn)階段建筑電氣工程設(shè)計(jì)圖紙中的內(nèi)容不夠完善，施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)與實(shí)際情況往往有很大差別。建筑電氣工程施工量大，需要多個(gè)不同專業(yè)的人員參與到施工工作中，如果不能協(xié)調(diào)好不同專業(yè)人員施工，勢必會(huì)造成安全事故問題。這些安全事故問題主要體現(xiàn)在相關(guān)設(shè)備連接錯(cuò)誤，監(jiān)理人監(jiān)督進(jìn)行返修處理，這也就嚴(yán)重耽誤工期，消耗人力、物力、財(cái)力，增加施工建設(shè)成本投入。復(fù)雜的電氣工程安裝要求安裝人員、施工技術(shù)人員高超的技術(shù)水平和豐富的施工建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。有些施工隊(duì)伍只有個(gè)體的綜合素質(zhì)強(qiáng)、專業(yè)水平高、經(jīng)驗(yàn)豐富，在實(shí)際的電氣工程施工中仍然會(huì)出現(xiàn)失誤。

3BIM技術(shù)的優(yōu)勢

BIM技術(shù)是指在計(jì)算機(jī)設(shè)備的支持下，運(yùn)用數(shù)字技術(shù)，建立起虛擬模型和完善的數(shù)據(jù)信息庫，直觀清晰地展示人們需要的數(shù)據(jù)信息。BIM技術(shù)在建筑工程建設(shè)中的應(yīng)用，通過建立起虛擬的工程三維模型，收集、整合相關(guān)的工程數(shù)據(jù)信息，建立起完善的集合數(shù)據(jù)信息庫。數(shù)據(jù)庫中囊括了建筑工程的具體內(nèi)容，包括相關(guān)零部件、空間構(gòu)型、建筑商業(yè)信息、建筑參數(shù)等等。數(shù)據(jù)庫中囊括的信息資源，能夠便利建筑工程設(shè)計(jì)的順利實(shí)施，方便施工方案的設(shè)置，為優(yōu)化施工設(shè)計(jì)和施工方案的制定提供有力依據(jù)。在BIM技術(shù)深入發(fā)展的支持下，原本的虛擬3D模型能夠兼顧時(shí)間和成本，正在積極地朝著5D模型發(fā)展。BIM技術(shù)逐漸具備了調(diào)整施工建設(shè)進(jìn)度和施工成本的功能。通過BIM技術(shù)的有效支撐，建立起的虛擬建筑模型，能夠方便管理者獲取所需要的信息資源。管理者能夠?qū)@取到的信息進(jìn)行再次協(xié)調(diào)，從而合理分配利用。通過科學(xué)的管理手段，進(jìn)一步優(yōu)化施工建設(shè)，提高施工建設(shè)的整體質(zhì)量，合理有效地控制施工建設(shè)的進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)成本。BIM技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。首先，BIM技術(shù)具有極強(qiáng)的協(xié)同功能。現(xiàn)代建筑工程的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性較強(qiáng)，兼具多層次功能，建筑工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)需要牽涉多個(gè)專業(yè)。只有協(xié)調(diào)好工程項(xiàng)目多個(gè)專業(yè)，才能夠更高效率的展開建筑施工。BIM技術(shù)基于多專業(yè)協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)建立起來，既能夠單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，也能夠協(xié)調(diào)多個(gè)專業(yè)展開施工設(shè)計(jì)。其次，BIM技術(shù)具有突出的可視化功能。BIM技術(shù)所建立起的建筑模型，能夠清晰、直觀地展示建筑工程各個(gè)方面的信息內(nèi)容。這與BIM技術(shù)所具備的可視化優(yōu)勢有著直接的關(guān)系。BIM技術(shù)將原本的平面設(shè)計(jì)圖紙構(gòu)建成立體模型，還積極朝著5D模型的方向發(fā)展。設(shè)計(jì)人員能夠通過建立起的虛擬模型，多角度、多層次地分析建筑工程，找到存在的問題，并積極、及時(shí)地做出有效調(diào)整。最后，BIM技術(shù)的關(guān)聯(lián)性作用明顯。這一功能優(yōu)勢主要作用在信息變更環(huán)節(jié)。BIM技術(shù)構(gòu)建起的虛擬模型，具有極強(qiáng)的信息關(guān)聯(lián)功能。當(dāng)其中的一個(gè)信息發(fā)生變化時(shí)，其他相關(guān)聯(lián)的信息隨之進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)建筑工程某一樓層數(shù)據(jù)要變更時(shí)，就可以在BIM技術(shù)的支持下，修改相應(yīng)的參數(shù)，順利的完成數(shù)據(jù)變更。

4BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑電氣工程

4.1建立電氣族庫

電氣工程項(xiàng)目由電氣族組成，為了推動(dòng)電氣族符合我國電氣制圖的標(biāo)準(zhǔn)，確保電氣族的式樣能夠滿足我國電氣工程設(shè)計(jì)的需求，需要在電氣工程項(xiàng)目實(shí)施的準(zhǔn)備階段，建立起完善、合理的電氣族庫。有效收集與電氣工程設(shè)計(jì)相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，包括電氣設(shè)備、電線等等。要確保收集的電氣族要與相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求相適應(yīng)，電氣族要具備尺寸、性能等相關(guān)屬性參數(shù)。建立完善的電氣族庫，旨在為后續(xù)電氣計(jì)算和其他相關(guān)工作提供便利。

4.2優(yōu)化管線布局，做好管線碰撞檢查

BIM技術(shù)針對建筑電氣的管線布局建立起完整的虛擬模型，通過BIM技術(shù)的支持，分析管線模型，分析是否有管線與設(shè)備發(fā)生沖突或者干擾的問題。要善于實(shí)施碰撞試驗(yàn)，可以運(yùn)用碰撞試驗(yàn)觀察管線和橋架之間是否有沖突或者干擾，一旦存在沖突，就需要設(shè)計(jì)人員合理調(diào)整管線標(biāo)高，調(diào)整橋架，從而解決這一問題。傳統(tǒng)的平面圖紙?jiān)O(shè)計(jì)在這方面有明顯的局限，施工人員很難通過平面圖紙判斷設(shè)備、管線之間是否存在干擾或沖突。BIM技術(shù)的可視化優(yōu)勢十分突出，能夠清晰直觀地展示出管線和設(shè)備之間的問題。同時(shí)能夠借助其他的軟件支持，順利展開碰撞試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，再次檢測電氣工程設(shè)計(jì)是否合理、科學(xué)。當(dāng)出現(xiàn)不合理的情況時(shí)，也可以再次利用BIM技術(shù)的關(guān)聯(lián)性，調(diào)整相關(guān)的參數(shù)，優(yōu)化管線布局，簡化管線排布。盡可能地降低管線與設(shè)備產(chǎn)生沖突地可能性，減小施工建設(shè)的難度，提高施工建設(shè)的效率。借助碰撞檢測，在不發(fā)生碰撞沖突的前提下，調(diào)整管線高度，為建筑獲得更大的凈空空間。從而進(jìn)一步提升建筑的美觀性和居民居住的舒適性。

4.3善于利用可視化交底技術(shù)

在完成了碰撞試驗(yàn)和優(yōu)化了管線排布之后，BIM技術(shù)導(dǎo)出相關(guān)的電器工程設(shè)計(jì)圖，并將新的設(shè)計(jì)圖與原有圖紙進(jìn)行比較分析。直觀、清晰地展示建筑電氣工程管線的高度、尺寸、連接部位等相關(guān)信息，借助可視化優(yōu)勢，明確各個(gè)位置，進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)圖的精確度。設(shè)計(jì)人員能夠結(jié)合自身的設(shè)計(jì)需求，綜合考慮施工建設(shè)的具體要求，導(dǎo)出多個(gè)不同角度的設(shè)計(jì)圖紙，以便于為后續(xù)建筑電氣工程施工提供更加全面、有力的依據(jù)。在完成了建筑模型深化設(shè)計(jì)后，應(yīng)用BIM技術(shù)模擬施工，進(jìn)行可視化施工交底。施工人員觀看模擬施工的視頻，再次反思和探討這一施工方案的可行性，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，展開科學(xué)施工。

4.4BIM技術(shù)應(yīng)用于工程量計(jì)算

BIM技術(shù)能夠有效提升工程量的準(zhǔn)確性和可靠性。在這精準(zhǔn)可靠的工程量的支持下，計(jì)算相關(guān)材料、設(shè)備的具體使用量，展開更可靠、更準(zhǔn)確的成本預(yù)測。借助BIM技術(shù)導(dǎo)出的材料明細(xì)表，能夠直接用于后續(xù)的材料采購，更有效地控制施工建設(shè)成本。BIM技術(shù)能夠適用于相關(guān)建設(shè)設(shè)備、建設(shè)材料的管理和使用，有效提升了建筑電氣工程設(shè)備材料管理的有效性和科學(xué)性。

5結(jié)束語

建筑電氣工程企業(yè)施工設(shè)計(jì)人員需要充分的認(rèn)識到BIM技術(shù)的優(yōu)勢作用，加強(qiáng)對BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，在該技術(shù)的支持下，不斷地優(yōu)化創(chuàng)新施工環(huán)節(jié)。為建筑行業(yè)的長遠(yuǎn)、健康、穩(wěn)定、高效、繁榮、可持續(xù)發(fā)展做出有力推動(dòng)。建筑企業(yè)設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)對專業(yè)理論、技術(shù)方法的學(xué)習(xí)，不斷強(qiáng)化自身的專業(yè)能力，積累豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化對BIM技術(shù)的應(yīng)用，切實(shí)發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢，推動(dòng)建筑電氣工程建設(shè)質(zhì)量的顯著提高。

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作者：楊哲 單位：西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院