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浅谈BIM在电气设计上的应用

来源: 云南建筑2016年第4期 点击: 900 2017-09-28 14:59

摘要:BIM 已成为现今建筑设计市场的大趋势,文章对BIM 运用在电气设计方面的具体实施进行探讨,梳理BIM 在电气设计中应该如何运作并分析与其他专业之间的协同设计。

关键词:建筑信息模型   软件   电气   碰撞


 

浅谈BIM在电气设计上的应用

Application of BIM in Electric Design

黄钰华,云南中建人文建筑设计研究院有限公司,建筑及规划设计研究所,电气工程师


1、BIM 与软件
1.1 建筑信息模型
      建筑信息模型(Building In?formation Model, 简称BIM),是建筑工程全生命周期的解决方案,可?#28304;?#31574;划、设计、施工、到后期维护全程使用。
      建筑信息模型技术的快速发展和应用,为解决建筑生命期各阶段的信息"断层"问题提供了有效的途径和方法。但目前BIM 应用主要通过文件进行数据交换和管理,无法形成完整的建筑信息模型,难以实现BIM 的全部价值。
      BIM 软件在中国的运用已经进入到新的阶段,很多施工方和设计方都在用自身的技术力量在BIM 软件平台上进行研发和现场实际运用,其中比较有代表性的工程为上海中心和上海迪士尼乐园。关于后期维护,BIM 软件会涉及到模型交付给甲方后,后期物业运营维护会对此模型进行深化并且在运营中发挥管理的作用。
      目前,全球有很多家公司在开发BIM 软件系统,其中比较出众的软件有: Autodesk 公司的Au?todesk Revit、Graphisoft 公司的ArchiCAD、芬?#35745;章?#26684;曼公司的MagiCAD 还有国内的鲁班软件和鸿业软件等等。
1.2 Autodesk 公司的Autodesk Revit
      Autodesk Revit,是目前为止功能最强大,基础打得最坚实的Autodesk 公司的拳头产品,其功能强大程度不亚于现在我们用的二维设计软件AutoCAD。这款软件的优点是各专业优化全,兼容?#38498;茫?#36755;出的模型对施工的指?#23478;?#20041;较大,由于是?#38382;?#21270;设计,其对模型的要求比较高,是设计界Autodesk 公司设计并已于中国勘察设计协会合作并得到行业部门的支持。
1.3 芬?#35745;章?#26684;曼公司的MagiCAD软件
      Graphisoft 公司的ArchiCAD 在上述众多软件中,相对比较成熟,功能性强,对电脑硬件要求不高,各专业协同合作也比较好,但是主要偏重于建筑专业,在机电方面的功能优化不足。
      芬?#35745;章?#26684;曼公司的MagiCAD(简称MC) 软件,是一款运用在建筑设备设计行业的三维工程设计软件,主要在建筑给排水、采暖与通风、电气设计三个专业间实现三维设计功能的强化。MC 软件的优势在于,它有针对Autodesk Revit的插件,而且更重要的是有针对Autodesk CAD 的插件,可以直接在二维CAD 设计上直接可以呈现出三维效果,使得设计过程中有较好的直观感受;软件本身已经?#28304;?#21253;括各厂家制作的族库,能直接在项目上运用,并且还有快键的预留空洞功能等等。
1.4 BIM 设计软件与?#20013;?#32472;图软件的区别
      现在较多设计院用的是Au?todesk CAD 软件以及国内的天正,鸿业插件软件,这些只是二维的绘图软件,在空间设计中有着先天的缺陷, 简单的说, 只是在“线”上的设计。而BIM 软件的运用才是真正的设计软件,它从一开始就对项目本身进行定位,把我们现在文字上做的项目管理也融入到了设计当中,对节点的控制和对材料清单的统计,甚至对造价量化统计等等,?#25216;?#25104;在了软件本身,概括的说,是在“点”上做设计。
      在现阶段运用BIM 软件,主要是对每一个构件进行定义,我们在图中每次操作,都是对这个构件的在平面,立面,剖面进行重新定义,每一个?#26041;?#37117;是相互紧扣并且相互关联,配合上协同平台的运用,能在最大程度上避免工程浪费和有些无法预估的细节错误。


2、AutoCAD Revit 在电气专业设计中的应用
2.1 准备阶段
2.1.1 图?#38454;?#22791;
         准备好适合本项目的机电样板文件,建议不同类型的建筑细分准备不同类型的机电样板文件,这样对项目进展中遇到同类问题会减少。
2.1.2 BIM 标准宣贯
         在项目开始前, 必须把公司BIM 标准宣贯,并且根据BIM 合同进行模型深度的确定。
2.2 设计阶段
2.2.1 按照已出施工图进行地下室桥架的翻模,对建筑内部、公?#37096;?/span>间及主入口等部位进行虚拟漫游;
2.2.2 基于BIM 提出功能及空间、结构体系、机电系统和成?#31350;?#21046;,修改标高、桥架、管线标注信息;
2.2.3 复核穿墙预留洞信息;
2.2.4 电气本专业的桥架碰撞分析;
2.2.5 引用暖通,给排水专业的图纸,进行机电专业管综碰撞分析;

2.2.6 利用BIM 模型对功能及空间、结构体系、机电系?#22330;?#26680;心机房合理、成?#31350;?#21046;等进行优化;
2.3 编制文?#21040;?#27573;
2.3.1 根据甲方的需求,按照公司的交付标?#38469;?#20986;施工图图?#20132;?#32773;模型;
2.3.2 利用BIM 模型进行主要材料表工程量统计;
2.3.3 进行可视化展示的准备,通过输出格式到3Dmax 或者Lumion做展示用模型做施工模拟视频等;


3、MagiCAD 在电气专业设计中的应用
3.1 准备阶段
3.1.1 图?#38454;?#22791;
         创建好新的项目管理文件,把新的专业图纸关联到项目管理文件才能开始下一步的执行。每个建筑平面必须是单独出来做电气平面,如建筑的一层平面图,二层平面图,同样的电气专业必须做出一层照明平面图,二层照明平面图,其中标准层除外。此外,建筑底图的比例必须确认好并与之统一,还有明确建筑底图的坐标系是否是世界坐标系。
3.1.2 创建电气常用标注样式、图框样式、目录等根据现试行的BIM 标准创建公司内部统一的常用标注样式;按公司的图框格式,创建自己的图框格式,创建自己的图框样式库以及自己的目录格式。
3.1.3 创建电气常用标注样式、图框样式、目录等
3.2 设计阶段
3.2.1 按照已出施工图进行地下室桥架的翻模;
3.2.2 修改标高、桥架、管线标注信息;
3.2.3 复核穿墙预留洞信息;
3.2.4 本专业的桥架碰撞分析;
3.2.5 引用暖通,给排水专业的图纸,进行机电专业管综碰撞分析;
3.3 编制文?#21040;?#27573;
3.3.1 自动生成主要设备和材料表;
3.3.2 电气专业以及各专业输出NW 格式到Autodesk Navis?Works Manage 软件进行最后的三维漫?#25991;?#22411;生成。


4、BIM 软件在电气专业设计中的优缺点
      综合两款BIM 设计软件在具体项目中的电气专业设计运用,并分析对现在设计市场中的应用,总结了以下优缺点。
4.1 优点
4.1.1 BIM 模型将所有专业放在同一模型中,对专业协调的结果进行全面检验,专业之间的冲突、高度方向上的碰撞是考量的重点。
4.1.2 图纸中一处产生修?#27169;?#19982;这处有关联的其他部分跟着修?#27169;?/span>
4.1.3 在全专业协同运用BIM 设计的情况下,传统的机电管综例会中的各专业抽象讨论可转化为BIM 软件中实际碰撞案例, 相当直观;BIM 软件可全面检测管线之间、管线与土建之间的所有碰撞问题,并反提给各专业设计人员进行调整,理论上?#19978;?#38500;所有管线碰撞问题。
4.1.4 由于BIM 模型已集成了各种设备管线的信息数据,因此还可以对设备管线进行精确的列表统计,部分替代设备算量的工作。可以对桥架,电缆,插座,灯具等材料进行自动生成统计,前提是在开始设计时必须定义好每一个元器件,否则只能统计出通用设备;
4.1.5 可自动进行电负荷计算,生?#19978;?#32479;图;
4.1.6 可应要求生成局部剖面层高关系,可生成配电室立体模型,便于施工预算与成?#31350;?#21046;,在设计阶段就可以有比较精准的预先判断。
4.2 缺点
4.2.1 AutoCAD Revit 和MC 软件电气部分的功能?#34892;?#35201;扩展;
4.2.2 在电气供配电线系统中的参数设置?#34892;?#35201;根据中国本土实情进行本土优化;
        通过对Revit 和MagiCAD 软件在实际项目中运用的对比来看,我个人更倾向于使用Revit 进行全专业的BIM 流程设计,首先,因为Re?vit 软件运用上有比较多的地方可以从?#20013;?#30340;AutoCAD ?#30001;?#36807;来,毕竟同属一个公司,在市场的占有率和在中国的实际落地的情况比较下具有较大的优势;其次,Revit 软件与其他专业的协同设计过程中比MC软件要更加流畅,方便,这个得益于Revit 软件接口开放度高,而MC只是针对机电工程师做出专属的BIM 设计优化;最后,在中国?#20013;?/span>市场看来,甲方更倾向于用Revit,原因估计是看到?#20013;蠥uto 公司在中国市场在推广宣传和设计院实际运用上都具有压倒性优势。
       通过实际项目对BIM 设计的实践,现阶段BIM 设计主要在于对施工图的翻模,属于正式施工图出完后的附加服务,这个离真正的BIM管理理念还很远。在最近的项目设计中,越来越多甲方和施工队提到了BIM 设计,但BIM 实际生态环境还比较混乱。BIM 在施工单位两级分化现象还是很明显,一方是真正的投入人力、物力去推行,一方是打着BIM 的幌子来忽悠业主。机电深化设计是施工单位在BIM 上最成熟的运用,一些有实力的施工单位可以基于BIM 进行管线综合、碰撞检查、出图。另外Revit 和MC 的明细表算量的结果不符合中国实?#20351;?/span>情,不能真正用在商务算量中,只能拿来演示用。一部分施工单位只是把模型建了出来,渲染了几张图片,就号称是使用了BIM,这种现象也很多。


5、总结
     1) 电气专业在BIM 软件中的运用,现阶段?#23545;?#19981;如建筑专?#30340;?/span>样透彻,主要?#20174;?#22312;地下室桥架综合优化方面,应用面较小,在今后的电气运用中,我们着重在Revit 分析板块的运用,如配电盘明细表,电负荷计算,配电方案直接生成,能量设置分析绿建等等与计算有关的BIM 设计,往更深层次的BIM 运用推进。
     2) BIM 软件的运用,使得设计院提高了自?#21644;?#32440;质量,并且能检测出以前用CAD 二维设计所看不到的缺陷,这是一次三维设计经过了BIM 工作者长时间的尝试累积,终于能在工程伤体现价值的时代,虽然现在BIM 阶段更多的是处于模型设计阶段,离全生命周期管理还相对较远,但是随着各方设计院,BIM 咨询公司,施工单位的共同努力,BIM 二次研发的不断深入,如最近天正已经出了第二版的Revit 插件等等,使得BIM 软件在实际工程中的运用也越来越多。
     3) 现在国家政策对BIM 的推广起到了很大的促进作用,各地不断更新对BIM 设计的标准,云南本土也在积极的?#20184;?#22312;云南适用的BIM 设计标准,我们作为设计师,必须对信息的更新与同步。BIM 其实不是特定的某一类软件,它是信息管理技术,也是一种全新的项目信息管理理念,从设计软件始?#21496;?/span>强调项目管理,望?#38498;?#33021;在新技术的支持下,在本土真正意义上实现BIM 的项目信息管理理念,为建筑市场带来一场全新的技术革命,让我们拭目?#28304;?#20026;建筑市场的白银时代带来设计理念的升华。


参考?#21335;?/strong>
[1] 张建平?#25381;?#33459;强;李丁.面向建筑全生命期的集成BIM 建模技术研究[J] .土木建筑工程信息技术,2012 年3 月第4 卷第1 期?#40644;?#39029;码.




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