BIM电气设计案例

BIM电气设计案例

随着住建部《20XX-20XX年建筑业信息化进展纲要》的颁布、国家BIM标准编制的启动以及BIM工具软件的进展,BIM正在从概念慢慢转向实施，在建筑设计中的实际应用越来越广泛。

1 BIM

1.1 BIM的概念

BIM即Building Information Modeling,中文翻译为建筑信息模型。是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的成立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。

在这里，信息不仅仅是三维几何外形信息，还包含大量的非几何外形信息，如建筑构件的材料、重量、价格、进度等等。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点，并贯穿建筑物全生命周期。

1.2 BIM的价值

BIM办事于整个建筑生命周期和所有项目参与方，可减少甚至消灭项目的不确定性和不可预见性，提高项目参与方成立、理解、传递项目信息的效率和降低出错概率，帮助建设项目提高质量、操纵工期、降低成本。

1.3 工程中的BIM

BIM是一个很庞大的集合体，是建筑物数字化、参数化后的信息集，既向其中输入信息也从中引出各种应用数据。对于不同的使用方，BIM的内容也各自不同。对于软件厂商来说BIM 是新的软件；对于硬件厂商来说BIM是高性能图形工作站和高性能硬件；对于工程业主来说BIM在项目初期是操纵造价、缩短工期、提高质量、降低风险，在项目完成后是有完整项目信息支持的运营方案优化、设备维护、应急预案；对于工程设计方来说BIM是异型设计、可视化设计、协同设计、碰撞检查；对于工程施工方来说BIM是成本估算操纵、施工计划优化、4D/5D模拟、施工现场跟踪、施工质量监控。

1.4 设计阶段的BIM

具体到工程设计阶段，BIM的内容主要可以归纳为以下几点。

1.4.1 高完成度的设计与制图

基于BIM的工程设计，更轻易实现异型建筑的建模，整个项目模型三维清楚可见；采纳参数化设计，一点更新则相关部分自动更新，从模型自动生成所需图纸与材料设备明细表。1.4.2 多专业协同

基于BIM的信息共享，改善了传统设计流程，可同时多人或多专业在同一模型中进行设计，实时可见他人的设计内容，幸免设计重复与矛盾；碰撞检查功能能及时表露肉眼不可见的问题。

1.4.3 执行全面的建筑分析

包罗结构可靠性分析，建筑性能化分析（基于绿色、节能、环保等的建筑物理上的声、光、热、气流、人流、视线、气候等分析）等。

2 BIM电气设计

2.1 项目概况

此次应用BIM设计的工程为某大学学生公寓与学生食堂。其中学生公寓建筑面积10410m2，地上5层，建筑高度20m；学生食堂建筑面积4768m2，地上2层，建筑高度14m。从理论上讲，信息模型可以直接用来指导建筑施工。但是，现阶段的市场交付标准仍需要将三维模型转化为施工图设计标准的二维图纸。本次设计的最终成果不仅包罗建筑、结构、设备、电气全专业配合的三维信息模型，也包罗符合各专业现行施工图设计深度的平面图纸。电气专业在此次设计中，完成照明、电气、弱电、消防各系统的平面图纸以及配电间大样图的绘制，

特殊对公共区域的电气管线进行了具体的综合排布，展现出实际施工完成后的状态，完成最终电气设计模型。

2.2 软件选择

日前BIM核心建模软件主要有Autodesk企业的Revit系列软件；Bentley企业的Bentley系列软件；Graphisoft企业的ArchiCAD软件及Dassault企业的DigitalProject软件。在民用建筑设计中，Revit系列软件因其能较好满足建筑设计特点且全专业配套而得到广泛的应用。本次项目设计，各专业统一采纳Revit20XX中文版软件进行设计。

2.3 前期预备

2.3.1 电气族的制作

族，作为Revit中最基本的元素，是构成项目的基础。Revit系列软件中自带的电气族按照美国标准制作，不满足日前国内的电气制图标准，并且族库内的族式样过少，难以支撑项目。因此在正式开始项目之前，要按照项目的需求制作所要使用的电气族文件。电气设备、电气桥架、电管、导线、标注等都是不同类型的族，电气族在二维平面图上既要满足国标的制图标准，在三维模型上又要符合事物的实际样貌，还需给予尺寸、性能、负荷类型、光源参数等一系列属性参数。电气专业的族，类型数量比较庞大，同时族所带属性参数的设置也关系到后续的电气计算、系统创建以及模型效果的渲染（例如空间的灯光效果），因此在制作过程中需耗费大量的时间和精力。图1是本次制作的部分电气族的二维及三维图片。

图1 电气族的二维及三维图片

2.3.2 工作方式的选择

日前BIM设计的工作方式通常有两种：一种是多专业共用设计模型协同设计，这种方式由于参与项目的所有设计人员全部在一个模型中完成各专业内容的设计，因此即使是小型项目，对计算机系统配置及网络环境要求也非常高；另一种是各专业单独成立设计模型，通过互相链接、复制/监视等方式来达到协同设计，对于小型项目，日前主流的计算机配置和网络基本能够负责设计要求。按照现有条件，本项目选择第二种工作方式。电气专业的工作模式采纳本专业中心文件+链接其它专业中心文件，按电气系统划分工作集，见图2。工作集是在Revit傍边出现的一个新概念，它是一个权限的概念，多人在同一设计模型中操作，每人仅可以对具有权限的工作集进行编辑，幸免工作中出现混乱，当有需要时可以借用权限或者按照需要随时创建新的工作集。

2.4 设计过程

2.4.1 模型的成立

2.4.1.1 中心文件

在预备好电气族库，选择好工作方式之后，就可以开始正式的设计工作了。首先是链接建筑专业模型，成立电气中心文件，创建好之后放置在公共办事器上。

2.4.1.2 本地文件

每个电气设计人需要在本地计算机上创建一个本身的本地文件。本地文件相当于中心文件的一个副本，设计人在本地文件上进行与个人相关的工作集、楼层平面等参数设定，进行各种设计绘图和操作，并通过实时同步中心文件将本地文件上的所有新内容同步到中心文件中，同时将中心文件上其他设计人的新内容同步到本地文件中，这样就实现了实时共享，协同设计。

2.4.2 模型设计（绘图）

BIM与传统的建筑设计根本的不同在于从二维的平面转变为三维的模型，因此在用Revit绘图的时候也有二维平面和三维模型两种绘制状态。通常情况下，我们与使用CAD一样是在二维平面中进行电气布点、连接管线、各种标注，在这个过程中可以随时切换到三维模型窗