BIM技术在建筑智能化工程设计中应用浅述

2022-09-11

1 前言

BIM (Building Information Modeling, 建筑信息模型) 是通过创建并利用数字模型对项目进行设计、建造及运营管理的过程。BIM技术已不再是行业前沿性的技术, 而是行业的大趋势, 是建企必须的战略。

近期, 国务院办公厅《关于大力发展装配式建筑的指导意见》中首次提到“推广通用化、模数化、标准化设计方式, 积极应用建筑信息模型技术, 提高建筑领域各专业协同设计能力”。这是继住房和城乡建设部发布《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》明确指出建筑业信息化是建筑业发展战略的重要组成部分后, 国家再一次重点鼓励推进BIM技术, 标志着BIM时代正式来临。

建筑智能化工程的子系统越来越多, 越来越复杂, 通常在一个大中型项目中, 智能化系统主要包括综合布线、计算机网络、有线电视、视频监控、入侵报警、一卡通、信息发布、公共广播、设备自控、智能照明、能耗计量、会议、系统集成等子系统。如此多的子系统, 通常每层水平线槽数量至少设置3条, 地下室、垂直主干线槽会达到5条以上, 在布置智能化专业的线槽都已经比较困难, 还需要考虑其他专业避让, 其设计或施工难度可想而知。

传统的二维图纸目前已经无法满足目前的要求, 如管槽的具体布置位置及设备信息等无法直观体现出来, 都需要施工阶段进行深化解决, 而BIM的一个优势在于能从三维设计中看到二维空间不能看到或无法预见的问题, 为施工减少不必要的损失。

2 BIM技术在建筑智能化工程设计中的应用

BIM技术在建筑智能化工程中的应用涉及设计、施工、建造运营等所有层面。下面以石狮某医院智能化工程设计项目为例, 描述BIM技术在设计项目的重点运用。

2.1 可视化

可视化即“所见所得”的形式, 对于建筑行业来说, 可视化的作用是非常巨大和显著的, 如常见的施工图纸, 但是随着建筑行业的不断发展, BIM提供了可视化的思路, 由原先拿到施工图纸根据线条自行想象到BIM三维的立体实物图形展示。

由于该项目智能化子系统较多, 故设备种类也非常多, 例如信息模块及面板、信息发布一体机、监控摄像机、报警探测器等, 设计人员首先要通过Revit建立设备族库, 每个设备的族除了包含设备基本参数 (如设备的类型、材质、编号、功率等) 外, 还应可自定义添加参数, 便于其它项目的应用, 节省设计时间。设计前期根据业主的需求进行标准层的智能化系统设计, 通过BIM技术将专业、抽象的二维建筑描述通俗化、三维直观化, 从而使专业设计师、业主等非专业人员对项目需求是否满足的判断更为明确、高效, 决策更为准确。

2.2 协同设计

协同设计是BIM设计区别于传统CAD制图的一个重要的设计理念, 它可以使分布在不同地理位置的各专业系统设计人员通过网络的协同展开设计工作。协同设计包含本专业内各子系统间及各专业间的协同设计。

1) 本专业内各子系统间协同设计

智能化工程子系统的数量非常多, 所以需要按各子系统性质分成如下几个系统:信息设施系统 (如综合布线、有线电视、信息发布等子系统) 、综合安防系统 (如视频监控、入侵报警、一卡通等子系统) 、建筑设备监控系统 (如设备自控、智能照明、能耗计量等子系统) 、医疗系统 (如病房呼叫、婴儿防盗、排队叫号等子系统) 、会议系统、机房工程。由部门的多位设计人员协同作用, 各系统设计人员可通过设置其它系统可见性, 方便系统间协作, 各系统设计人员可同时进行设计, 互不干涉。

2) 各专业间协同设计

建筑各专业相关设计人员可通过Revit互相链接中心文件的方式随时查看最新的图纸进行协同设计, 例如:综合布线系统前端信息点位通常与强电插座在同一高度布置, 故可在绘制前端信息点位时把强电专业的中心模型文件进行链接, 若部分信息点位置没有强电插座, 可与强电专业设计人员进行沟通, 及时补充强电插座;智能化系统线槽通常与电力电缆桥架间距有规范要求, 故可在绘制线槽时把强电专业的中心模型文件进行链接, 即可根据强电线槽的位置, 合理布置智能化系统线槽, 若线槽间有碰撞, 可与相关专业设计人员进行沟通, 对线槽进行合理布置, 减少不必要的时间浪费;建筑设备监控系统也可采用这种方法, 将强电、暖通、给排水等相关专业的设备显示在自己的图纸中。

2.3 三维碰撞检测

三维碰撞检测是BIM技术应用初期最易实现、最直观、最易产生价值的功能之一。三维碰撞检测的操作过程是将Revit建的模型导入至Navisworks, 通过设置碰撞规则并分拣元素归至各系统后分别进行系统间碰撞检测, 再利用Navisworks输出检测报告, 通过三维碰撞检测不但能够消除各种碰撞, 优化工程设计, 减少在施工阶段可能出现的错误损失和返工的可能性, 而且可以优化净空, 优化管线布置方案。当然部分错误是检测报告无法检测到的, 如管线穿过上盖为玻璃的共享空间、管线穿过混凝土墙体是否有没有预留孔洞等问题。完成各专业间的三维碰撞检测后, 各专业设计负责人根据碰撞检测报告协商确定出合理准确的管线综合调整原则, 从而进一步对图纸进行深化设计。

3 结束语

在我国BIM发展至今存在不少问题, 但随着住房和城乡建设部于2016年12月2日发布第1380号公告, 批准《建筑信息模型应用统一标准》为国家标准, 编号为GB/T51212-2016, 自2017年7月1日起实施。该标准充分考虑了我国国情和工程建设行业现阶段特点, 创新性地提出了我国建筑信息模型 (BIM) 应用的一种实践方法 (P-BIM) , 内容科学合理, 具有基础性和开创性, 对促进我国建筑信息模型应用和发展具有重要指导作用。随着国务院日前印发《“十三五”国家信息化规划》, 该标准的实施将为国家建筑业信息化能力提升奠定基础。有望使建筑智能化工程设计达到一个新层次, 为后续施工带来极大便利。

摘要：随着BIM技术飞速发展, 在建筑、结构等专业中带来的变化效果显著, 但在智能化工程专业上BIM应用仍处于起步阶段。BIM技术已成为建筑工程行业发展的必然趋势。本文主要结合实际项目论述BIM技术在建筑智能化工程设计的应用, 希望能够为从事建筑智能化工程设计的相关人员提供借鉴。

关键词：建筑智能化,设计,BIM技术,应用