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摘要:BIM作为新技术,在建筑电气设计工作中也得到不断应用,能够起到优化电气设计方案,对电气设计全过程进行有效的管理作用。通过对电气设计进行碰撞检查,及时发现电气设计过程中存在的问题,并且采用有效的解决措施,促进电气设计整体质量水平的提高。同时,BIM技术对电气设计各细节进行虚拟性构建,提高设计的效率的同时,增强设计的合理性。
关键词:商业综合体建筑;建筑电气设计;BIM
前言
商业综合体建筑由于功能多样及复杂,设计难度往往比一般的建筑电气设计的要高很多,容易出现一系列的问题,比如设计质量低、效率低等。BIM技术的出现,为电气设计工作提供信息化手段,可以有效解决这个问题。
一、商业综合体建筑电气设计辅助软件与应用
(一)传统软件
目前,在建筑电气设计领域常用的辅助软件主要有AutoCAD和MicroStation。对于专业软件,主要为天正电气,也有一些用户会用到博超电气。在计算工作中使用的辅助软件主要有DIALux和ETAP。这些传统软件都有以二维为基础生成三维视图的功能,并且还能对机电专业管线进行碰撞检查。
(二)BIM软件
建筑电气设计领域的BIM软件主要为Revit2013和RevitMep,生成三维模型后由Naviswork进行浏览和碰撞检查。就目前而言,建筑专业、结构专业、设备专业和电气专业都以Revit为核心平台完成协同设计。
(三)BIM和传统软件的主要区别
BIM和传统软件有着本质上的不同。对BIM而言,其核心在于信息及其互用与信息在整个活动中的传递,既包含专业内部信息传递,也包含不同专业之间的信息传递。因此,未来建筑必定是信息化的。
考虑到信息传递与协同方面的要求,建筑设计不同专业必须有一个可以实现协同的平台。针对这一目标,当前主要存在的问题是现有软件接口不具开放性,导致在初级阶段很多设计人员只能使用相同的软件进行建模,其它所有工作都集中在传统软件完成。实际上,这种做法仅为BIM不断发展的折中方案,由于不同专业的数据分布于不同领域,所以数据关联无法同步,增大了信息管理难度。
(四)BIM在电气设计过程中的应用
对于建筑电气设计,主要包含以下内容:强电、弱电、消防,相关设计文件有以下几种:图纸目录和说明、设备表和设计图以及计算书等。其中,图纸目录和说明能用常规的方法完成。以下着重探讨基于BIM的设计图编制,不同业务内容对应的完成情况与软件改进为:①平面图,象形为主,相关数据信息不齐全,需对软件族库进行完善;②系统图,一般无法完成,需对软件相关族数据信息进行完善;③剖面、详图与大样,均可生成,需对出图比例进行改进;④设备表,可生成相对简单的设备表,但数据信息往往不齐全,需对软件相关族数据信息进行完善;⑤计算书,只能对相对简单的照度计算书进行生成,需研发新的计算插件。
二、基于BIM的商业综合体建筑电气工作程序和信息传递
通过以上分析可知,当前的BIM软件能绘制出平面图,但要满足自建族库的基础要求。而对系统图而言,由于缺少族信息,所以还不能自动生成。因此,在实践中运用BIM必须解决族库建设这个首要瓶颈。而要解决这一问题,需要确定各族需要何种信息,这就要从工作程序与信息传递两个角度入手展开分析。
(一)工作程序分析
1.方案设计
根据业主任务书,掌握电气专业以外专业的基本概况,为方案调整及深化设计辅以可靠的技术支撑。这一环节输出的文件主要是设计说明书,通常无需输出专业图纸。如果项目有特殊要求,则能绘制出指定图纸。
2.初步设计
该环节的工作程序为:接收其它专业提供的各项基本资料→建筑电气专业设计→将设计资料提供给其它所有专业→对设计方案进行深化→生成电气专业的初步设计→对所生成的初步设计进行综合评审→根据综合评审的结果开始设计优化→联合所有专业进行设计会审→根据会审结果绘制初步设计图纸→对所得初步设计图纸进行验证→验证完成并确认合格后进行设计输出。
3.施工图设计
该环节的工作程序为:对之前的初步设计进行优化→接收其它专业提供的各项基本资料→对建筑电气专业的设计进行深化→将所得资料提供给其它专业→生成建筑电气施工图设计→联合所有专业进行设计会审→根据会审结果绘制图纸→对所得初步设计图纸进行验证→验证完成并确认合格后进行设计输出。
(二)信息传递
1.建筑电气上游专业必须提供的基本资料
①建筑专业:第一,建筑做法,包括屋面和外墙部分使用的材料,室内地面和外墙的具体做法,并设置适宜的吊顶区域。第二,主要技术指标,如建筑的地上和地下建筑面积、建筑总高和层数等。第三,建筑平面,包括楼层高度、消防分区、门窗与轴网等。第四,门窗具体位置与实际容量;②结构专业:该专业需要为建筑电气提供以下基本资料:项目所选结构和基础的形式、地上与地下的板体厚度、结构梁实际尺寸、结构柱实际尺寸;③水、暖专业:第一,所有设备的具体位置、使用功能、配置数量、电能消耗情况、实际使用率与编号。第二,信号、报警与电动水阀和风阀的具体位置、使用功能、配置数量、电能消耗情况、实际使用率与编号。第三,所有系统的基本原理示意图、实时监控要求详细说明、被监控设备及测点总数。第四,对工艺专业而言,它应为建筑电气提供以下资料:工艺设计方案及选用的工艺方法对场所或房间带来的影响或提出的要求。
2.建筑电气必须向下游提供的基本资料
①建筑专业:第一,电气机房的具体位置、面积大小、所在楼层高度。第二,用于运输大型设备装置的路线。第三,所有管井的具体位置和大小。第四,当有精装修方面的要求时,应提供吊顶上所用灯具与各类传感器具体位置的信息。第五,平面中各系统所在位置,预留人孔尺寸大小,以及对外观提出的特殊要求;②结构专业:导管穿墙套管具体位置、尺寸大小与实际标高;导管穿梁套管具体位置、尺寸大小与实际标高;桥架穿墙、穿楼板预留洞;所有大型设备具体位置与荷载;设备基础所在位置、尺寸大小与荷载;预埋件支架具体位置和施工方法;③水、暖专业:设备机房中的配电与控制室位置和大小;相关设备的实际发热量;温湿度要求;通排风要求。
(三)族库建设
族库建设应以本专业标准工作程序为依据,结合专业上游和下游对数据的需要,对各族属性进行定义。在建设族库前,应先确定标准。对于二维模型,其编制标准在此不予赘述。而三维模型,且外观编制需要满足通用尺寸与象形两项基本要求。值得注意的是,当厂家与规格型号均不相同时,尺寸将有很大的差别。根据以往总结的经验,从当前阶段讲,建议暂且只表示成易于分析和使用的占位图元。在产品库真正得到丰富以后,进行与精确尺寸之间的相互对应。对于建筑机电专业,其对BIM的应用,最大的亮点和优势在于管线综合,因此应对它的支吊架族库进行不断完善。
(四)建筑电气工作程序因BIM发生的变化
①使设计工作量不同程度的前移,关键在于方案优选,以建模为基础的可研和节能设计实际工作量都将明显增加;②在电气领域应用较成熟的是进行管线综合设计,充分利用碰撞检查确定可能发生碰撞的具体位置,同时对其予以优化,实现对层高进行有效控制的目标,但这样会增加初步和施工图两个设计阶段的实际工作量。对着增加的工作量,在以往设计工作中主要在施工图设计过程中进行简单的综合,最后在施工配合当中予以实现;③建筑电气专业还有一个特点就是产品信息十分丰富,如果模型沒有信息,则将没有任何意义。因此,想要在所有专业和整个设计过程中应用BIM,必须得到充足数据的保障,不同专业之间的数据实时传递只是其一小部分。对此,构建信息库是一个有效的做法,但它的建立与更新都是巨大工程,其对以往工作程序必然会造成影响。
三、结束语
综上所述,对于建筑电气专业领域应用的BIM,其核心在于设计参数和相关技术指标,及BIM数据。与此同时,高效且可靠的数据互用则是这项技术的主要价值。然而,需要注意的是,BIM应用及发展面临的主要瓶颈是族库建设和现有专业软件的升级完善,相信通过不断发展,BIM将得到更高水平的应用,从而实现预期的信息化与数据化目标。
参考文献
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