BIM技术引领下的智能建筑全生命周期探索

罗紫桓 陈天兰 漆凯 韩东 林红

摘 要 当前，BIM技术已经逐渐发展为建筑信息化的根基和核心技术，基于BIM技术可建立建筑物3D模型，并对建筑进行机电初步设计、深化设计（平面管线综合、冲突与检测、虚拟与现实对比）、建筑电气系统设计等。再在理论上利用BIM技术将建筑的信息与运营维护管理结合，集成智能运维网络，加强运营期的综合信息化管理，实现建筑运维系统一体化集成，并撰写事故发生时的相关解决方案书。

关键词 BIM 机电设计 运维管理 方案书

中图分类号：TU17 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.03.024

Abstract At present， BIM technology has gradually developed into the foundation and core technology of building Informatization. With the help of BIM， the 3D model of building can be established. It also carries on the mechanical and electrical preliminary design to the building， deepens the design （the plane pipeline synthesis， the conflict and the detection， the virtual and the reality contrast）， the building electrical system design and so on. In theory， BIM technology is used to combine the information of the building with the operation and maintenance management， integrate the intelligent operation and maintenance network， and strengthen the comprehensive information management during operation. Realize integration of building operation and maintenance system， and write the relevant solution book at the time of the accident.

Keywords Building Information Modeling； electromechanical design； operational management； plan book

1 研究背景及意义

BIM技术是一种用于工程设计和施工管理的基于数据的工具。它通过参数模型集成各种工程信息，在项目规划、运行和维护的整个生命周期内共享和传输信息，使工程技术人员能够正确理解和响应各种建筑信息。本次研究结合松江二期工程，重点对其中的电子电气工程学院大楼开展BIM模型设计。借机向广大师生推广BIM技术的应用，尤其在我们电气自动化专业领域上更应该得到推广和系统学习。

2 BIM发展现状

国外：BIM技术在国外多个国家已经发展了一段历史，它一直引领着建筑业信息化和快速发展。标准成熟的标准撰稿人比较成熟。相对健全的信息系统。且政府重视程度高。

国内：BIM技术在我国发展起步较晚，我国与国外在这方面还存在较大差距。

3 机电设计

3.1 电缆桥架敷设

对于电气系统，有不同的子系统需要桥架。配电系统需要配合桥架；照明系统需要照明桥架、线桥；消防系统、弱电系统两个子系统分别需要对应的桥架和线桥。电气专业不同系统的桥架主要有电力桥架、弱电桥架、消防桥架，照明有时候也会有桥架。在站位方面也可以分为水平桥架和垂直桥架。

（1）从楼层配电室的配电箱到配电箱的主线沿悬索桥或沿平屋顶铺设。

（2）主干和径向电力线用于将电缆从低压配电柜分配到大功率轴，然后分配到每层配电箱。

（3）电缆桥架应耐火，并通过防火隔间地板和隔墙密封。线路长度过长时应遵照相关施工规范增加过路接线盒或增加管径（图1）。

3.2 电缆桥架间的冲突检测

冲突检查的目的是为了减少返工。基于BIM三维技术对建筑中管道进行早期冲突检测，能夠和清晰地解决空间关系发生的冲突，能够使工程设计优化。优化管道敷设。本项目仅针对桥架敷设进行碰撞检测。由于本项目进线方式为上进上出的方式，所有楼层配线均由地下一层变电室引出，故负一层需要敷设的桥架数量相对较多，容易出现交叉碰撞现象。在从负一层向一层搭设桥架时，由于高度计算失误，发生了一处碰撞，后经修改，将水平走向的桥架向下调低，即可避免两者发生碰撞。

4 虚拟与现实对比

三维可视化功能加上时间维可以模拟进度建设。在任何时间、任何地点，都能实现直观、全面地把施工计划与实际进度情况进行比较，与此同时还能进行有效的调整，让项目参与者能够熟悉并掌握项目出现的情况和问题。从而达到减少安全隐患，减少建筑质量问题，减少返工和实时整改的目标。基于BIM技术进行实时协作，能够更有效地实现信息交换，加快地理效率传递后的反馈和决策。三维的动画渲染，则是通过虚拟现实，使人有一种直观的替入感，给人一种真实、直接的视觉冲击。

5 运维事故解决方案书

基于完整建立电子电气工程学院实验楼的BIM模型前提下，进行建筑物相关数据的实时采集、传输、初步分析、定时和定点上传。后期将得到的数据建立一个运营维护管理平台，将建筑BIM模型信息一并导入，可随时监测建筑各角落信息情况。当建筑中某处出现异常情况时，仅拥有传统CAD图纸的建筑无法在短时间内掌握事故发生地的各方面情况。而具有BIM模型的建筑，可在第一时间内通过运维管理系统提取查看事故发生点，做到快速定位设施设备的具体位置，避免维修人员在浩如烟海的图纸中查找信息，再结合BIM模型中的数据信息，短时间内分析出问题种类，管理人员可向维修人员准确报备故障类型（图2）。

6 BIM技术在国内的发展展望

截止到现在，BIM技术在国内推广的时间仅有十几年的历史，利用率与国外相比还远远达不到，但这也是说明BIM技术在国还有很大空间上的发展，随着其功能的越发强大，在行业中的推广应用也越来越广泛。这同时也要求BIM系统能够更加有效的管理和利用建筑的海量信息，能够让一个个庞大的数据库智能化，增强对数据的计算管理能力。以便于降低建筑和人员管理成本。使得国内建筑加快进入全面信息化时代。

参考文献

[1] Liu Zhan Province，赵雪峰，周俊，Lu Dong. BIM技术导论.北京：中国建筑工业出版社，2016.

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[3] 郑国沁，Qiu Kuining.BIM国内外标准综述[J].土木工程信息技术，全球BIM Salon的应用现状和发展趋势.BIM在2012.1：00，

[4] https：//wenku.baidu.com/view/a3c4b44eff4733687e21af45b307e87101f6f88d.

[5] 中国建设造价管理协会李宏伟，张兴旺.浅析BIM技术在机电工程深化设计中的应用.