建筑BIM电气数字化发展

作者 陈鑫

 

引言

目前我国建筑业正向现代化、信息化、工业化不断转型升级，BIM的应用是实现这些目标的必然选择。近年来，国家及地方相继出台了各种相关政策，在各方人员不断地努力下，国内BIM应用取得了一些进展，但目前的应用现状仍存在一些不足，尤其是电气专业在BIM中的参与度并不高，应用不够深入，BIM电气相关平台的出现和应用将会打破制约，完成高效的BIM电气设计。

1、BIM的概念和优势

BIM即建筑信息模型，Building Information Modeling的简称。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

BIM技术的出现和应用彻底改变了项目的设计、施工和管理，将会带来以下优势：

• 设计将从设计思想的示意性二维表述转变为模拟实现的过程。所有图纸和信息都可以通过三维模型输出，任意一处发生改变，相应的图纸和信息只需再次输出即可。
• 全面的数据模型可实现各种信息的分析和输出。BIM模型中包含项目的所有数据，各利益相关方可丰富、传递以及调用相应的数据，使整个项目建设管理理念和方法发生了革命性的变化。

基于现实的三维模型能够实时跟随项目的发展和变化，有利于减少设计错误和返工、节约项目成本和后期维护管理。

2、BIM应用的现状

近年来，由于国家政策的推动，我国BIM的应用已逐渐推广开来，但也存在着很多问题，主要在以下几个方面：第一，缺乏复合型BIM人才。目前我国的BIM技术人员绝大多数都是建模人员，掌握BIM软件并能熟练操作，但还缺乏足够的工程建设经验。第二，BIM应用等级低。目前很多BIM应用单位只处于BIM应用的初级阶段，即以建立建筑的三维模型为目的，仅体现建筑的空间位置以及设备布置，为项目增加亮点但却未体现BIM真正的价值。第三，BIM应用软件匮乏。目前用于BIM建模和工程量计算的软件较多，但性能分析方面的软件还相对较少。

3、电气BIM的现状和发展

3.1 电气BIM的现状

电气专业在设计中应用BIM后，将在整个电气设计中统筹管理各种电气设计数据，电气专业的设备元件具有真是的元件属性和参数。在设计过程中，设计人员共用一个中心文件，可实时查看、管理和分享。绝大部分施工图图纸都可以直接导出。但也存在以下问题：第一，缺少统一的标准电气族文件库。现阶段电气专业的族文件较少，需自行制作大量的族文件，占用了大部分的人工时。第二，无法计算分析配电系统和绘制配电系统图。目前系统计算仍采用传统的手动计算，而配电系统图仍在CAD平台中手动绘制。

 

3.2 电气BIM的发展

随着BIM技术的持续研发和投入，电气专业存在的一些问题也出现了相应的解决方案。用户可直接下载绝大多数的BIM内容进行使用，同时可通过集成化的平台进行配电系统的计算和设计，将配电系统的数据完善至BIM模型。

 

3.2.1 BIM内容平台BIM&CO

BIM&CO(www.bimandco.com)是一个基于云端且免费，拥有高度社会化和合作性，用户发布和使用BIM对象和制造商发布产品数据的专业社区。

ETIM是电气和暖通行业使用的主要分类标准之一。它为电气和暖通产品分类提供了一个标准化的方法，简化了产品生命周期内的各个阶段的信息交换的过程。目前市场上绝大多数的主要电气和暖通设备公司都在使用ETIM标准。BIM&CO平台能够使用ETIM分类进行搜索，并能够迅速地找到用户需求的产品或技术数据，基于ETIM的产品目录管理的制造商可直接将数据上传至BIM&CO平台。

在BIM&CO平台中，用户可快速地查找并下载相应的BIM内容进行使用，这必将节约大量建模时间，加快建模速度，提高工作效率。

（图1 BIM&CO 开放性BIM平台）

 

3.2.2 电气计算软件eleccalc BIM

电气计算软件eleccalc BIM是法国Trace Software公司研发出品，在公司原有产品eleccalc的基础上打通了与BIM平台的连接，实现与BIM平台的集成，能够导入由任意BIM平台（Revit、Archicad等）生成的IFC格式的数字模型，适用于项目配电系统计算分析和系统图的绘制。由于与BIM&CO平台的合作伙伴关系，eleccalc BIM的用户可以直接访问BIM对象的所有信息和数据。各平台相互集成见下图所示。

(图2 eleccalc BIM 生态环境组成)

 

在eleccalc BIM平台中集成了3D视口可以查看模型，通过3D视口进行碰撞检查，若存在碰撞，通过BIM协作格式（BCF）直接发送信息至设计人员以便其修改模型。可提取模型中电气设备信息自动或手动建立系统模型。在此平台中，可进行布线系统的完整布线，模拟电缆的多种敷设路径以供选择最佳路径，基于布线获取电缆的长度，进而计算和分析整个电气装置，计算包括短路电流计算、电压降计算、电缆截面计算、保护整定计算等。完成计算后可自动导出计算报告和系统图，也可生成IFC数据格式文件返回BIM平台。

(图3 eleccalc BIM工作环境)

4、结语

BIM技术的应用是建筑工程发展的必然选择，随着BIM电气相关平台的丰富和完善，电气专业必将挣脱传统设计管理模式，配电系统、接地系统、弱电系统、照明系统等设计都将转变为数字化设计，实现全过程BIM应用。

 

了解eleccalc BIM: www.tracesoftware.cn

了解BIM&CO: www.bimandco.com

 

【扩展阅读】：2018年7月，Trace Software正式推出eleccalc BIM，为电气设计而生的开放型BIM解决方案。