BIM技术在建筑电气设计中运用分析
摘要
关键词
BIM技术;建筑工程;电气设计
正文
引言:建筑信息模型BIM技术是一种基于数字化三维模型的信息集成与管理技术,其在建筑施工行业中的应用主要以各类数据信息为基础,由此构建起一个包含了建筑物空间形态、结构关系、施工进度等多方面信息的三维模型,实现了建筑电气设计信息的全面整合与可视化表达,弥补了传统建筑电气设计缺陷。
一、BIM技术的应用特征
(一)模拟性
BIM技术的模拟性特点是指设计人员能够在软件中录入设计方案,所规划的电气设计信息,建筑工程相关责任主体均能利用该建筑模型,查看电气系统运行情况的模拟效果,以此明确设备信息和构建信息,同时也方便施工人员掌握施工工序,规避模拟进度与项目工程实际施工进度之间存在较大差距。
(二)可视化
可视化在BIM技术实际应用中主要体现为,设计人员可以利用BIM技术完成对传统二维电气设计图纸的直观性转化,规避了过分依靠设计人员专业经验和职业素养的传统工作模式。
(三)协同化
BIM技术能够保证设计团队在同一平面下完成针对不同方面的设计工作,打破了传统建筑电气设计中各专业之间的壁垒,以确保每个专业的设计信息均能实时反馈并更新到同一三维模型平台,同时,还为各责任主体的交流讨论提供了机会,确保了信息的一致性和时效性,实现了建筑工程中多个专业的信息共享与协同。
二、BIM 技术在建筑电气设计中的具体应用
(一)照明设计
首先,需要利用BIM软件建立包含了建筑结构信息的三维模型,确定当前建筑空间的规格尺寸、采光情况,以保证三维模型能够准确反映出当前建筑的实际光照环境。
其次,结合建筑环境的实际功能和用房特征,确定好与其功能所对应的照明亮度需求,使用BIM Space软件来读取BIM三维模型的内部数据,定义各种照明设备的运行参数,其中包括照明灯具的发光效率、色温、光通量等,同时按照当前建筑空间的功能需求和照明标准依照不同灯具的光学特性,模拟其在该环境下的发光效果[1]。
再次,按照发光效果模拟所得数据信息,评估不同照明方式的适用性,充分分析该建筑空间环境内的照度分布情况、灯具亮度均匀度和眩光值,结合房间规格调整灯具与灯具之间的相隔距离,对比不同灯具在不同位置和运行功率下的照明效果,同时依据距门参数批量调整控制灯具开关。除此之外,还可借助BIM建筑模型及其他辅助计算机软件,在当前视图内完成自动连线,以保证当前所使用的照明设计方案最符合实际需求。
最后,借助BIM技术完成当前照明设计方案的能耗计算,既要保证所设计的灯具排列方法能够保证照明效果,又要配合智能照明控制系统,实现对灯具亮度的自动调节,提高电力能源的有效利用率。
(二)管线设计与碰撞检查
综合管线的设计与施工一直是建筑电气工程设计的一个重难点问题,由于传统的二维设计方法不能全面展现地下管线在有限空间结构中的排列情况,因此,可能会在后续施工中出现因管线预留间距不足而导致的损坏或碰撞冲突。
为规避上述施工问题,需要在管线前期设计阶段,使用BIM技术完成对管线辐射结构的动态模拟。
简单来说,基于BIM技术的管线综合设计原理,是将建筑工程所涉及的电气管线及排水管线、暖通管线等,整合到同一个三维BIM模型中,完成对不同专业管线的统一管理与协调,保证各管线的空间位置排布、延伸方向、管径等基础信息均能满足设计与施工需要。不仅如此,设计人员还可使用BIM软件新增的累加标注功能,解决原有设计方案中的管道标注重叠问题,通过自由选择管道的起止节点,基于BIM技术的计算机软件能够自动推算出当前所选中管道的长度信息,并结合参照桩号线、参照方向、管道系统类型和管道位置信息,完成管道线侧标注[2]。
作为BIM技术的重要功能之一,在完成管线模型构建后,需尽快介入BIM软件的碰撞检测算法,以对比分析方式判断当前模型中不同专业管线之间的空间位置,以及管线与建筑内部其他结构构件之间的空间位置,严格按照相关设计规范和建筑工程实际需要,确定好不同管线之间的碰撞允许公差值和最小安全距离,若在对比分析过程中发现当前管线存在重叠或安全距离过小等问题,BIM软件会自动向设计人员发出警告,设计人员可据此分析管线碰撞问题出现的原因,判断是否存在设计标高错误、管线走向不合理等问题,提供调整管道走向或标高、重新规划路径等方法保证管道的顺利安装,减少因碰撞而导致的施工变更和测绘数据修正。
(三)弱电系统设计
作为现代化电气建筑结构的重要组成部分之一,弱电系统主要包含了智能监控装置、消防联动系统,与火警自动报警装置、通信网络系统等设备设施,其在后续工作中的实际运行效果会从很大程度上影响社会大众的日常生产生活质量,因此,需尽快利用BIM技术来强化建筑电气工程的弱电系统设计。
利用BIM技术的可视化功能,构建基于建筑内部空间特性和弱电系统运行要求的三维模型,合理规划不同设备设施和装置在该模型中的安装位置。比如,对于智能监控装置来说,设计人员需利用所构建的三维模型,确定好当前建筑物的出入口,由此判断公共区域内的监控需求,按照所使用智能监控摄像头的视角范围,设计能够实现公共区域全覆盖的智能监控装置安装办法,详细规划摄像头安装高度、角度和数量。
(四)配电系统设计
第一,在前期准备工作阶段,需结合大数据分析技术来获取建筑电气设计工程所需要的配电系统的电气信息资料和视图配置资料。
第二,结合配电系统的视图,确定好不同用电设备在实际运行过程中所需使用的各种动力元素,按照有关规定,完成设备设置。
第三,使用BIM软件构建基于当前建筑工程的配电系统电力线路,重点关注各用电设施的安装是否符合配电系统施工文件标准、各用电设施之间是否能在同一环境下呈现出协同作业模式。
第四,使用BIM技术为线路布设方案提供数据指导与技术支撑,保障设计方案与配电系统线路建设要求相契合[3]。
三、BIM技术协同设计的应用要点与注意事项
BIM技术在建筑电气设计中的应用还体现在与其他专业的协同设计上,具体应用要点主要包括以下几方面内容。
第一,结合电气专业和其他专业的要求,完成对所构建三维立体模型的结构合理性分析,既要保证各结构模型之间协调,又要规避因数据信息疏漏导致的协同设计效果不佳。
第二,为保证协同设计与后续施工质量,一是应结合数据信息种类,完成电气元素分组,二是要强化不同电气元素之间的联系,保证各数据之间能够在协同设计工作中实现重复利用。
第三,按照IFC规则的要求,完成对BIM模型数据的标准化转化,保证其在电气设计和其他专业设计中的应用效果。
结束语:综上所述,相关从业者应尽快转变传统工作观念,熟练掌握BIM技术的技术原理与应用特性,结合其他现代化信息技术手段,强化建筑电气设计工作,可能在前期工作阶段借助智能算法与技术手段解决设计问题,为后续建筑工程施工的顺利展开与完成奠定基础。
参考文献:
[1]黑建民. BIM技术在建筑电气设计中的应用分析[J].智能城市,2024,10(01):105-107.
[2]金鑫. BIM技术在建筑电气正向设计中的应用分析[J].绿色建造与智能建筑,2023,(08):42-45.
[3]俞良,张鑫田. BIM技术在建筑电气工程设计中的应用分析[J].工程技术研究,2021,6(11):218-219.
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