隨著BIM技術深入到建筑業的各個層次各個角落有許多考生對本專業是否有必要學習BIM存在困惑，優路教育今天就為大家準備了一篇文章來為大家解答“機電專業有必要學習BIM專業技術嗎?”的相關問題。

【摘要】目前我國BIM技術的發展尚處于發展階段,為了推動BIM 技術在機電設計中的發展應用，本文以BIM技術在機電設計中的應用為基礎，以Bentley公司AECOsimBuilding Designer軟件為設計平臺，對機電專業BIM設計流程進行探討。

【關鍵詞】BIM;Bentley;AECOsim Building Designer;設計流程

【應用產品】AECOsim Building Designer、MicroStation、ProjectWise

1 引言

1.1 BIM設計的發展現狀

BIM(BuildingInformation Modeling建筑信息模型)，是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，是對該工程項目相關信息的詳盡表達。建筑信息模型是數字技術在建筑工程中的直接應用，以解決建筑工程在軟件中的描述問題，使設計人員和工程技術人員能夠對各種建筑信息做出正確的應對，并為協同工作提供堅實的基礎。建筑信息模型同時又是一種應用于設計、建造、管理的數字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環境，可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率和大量減少風險。BIM設計是應用各種BIM設計軟件，進行建筑施工圖的設計，其實際上是對所設計的建筑工程的真實模擬，它包含了實際建筑物的所有真實信息，即從建筑工程項目的策劃、設計、施工、運營到拆除的全建設工程生命周期內的生產和管理的數字化。BIM設計使建筑、結構、機電等各專業基于同一個模型進行工作，實現真正意義上的三維集成協同設計，使各專業能夠更好的配合，及時解決設計中遇到的問題，極大的避免了施工中的浪費。

1.2 傳統機電設計存在的問題

傳統機電設計還處于基于CAD軟件的二維的設計模式，CAD技術曾從手工繪圖中解放了設計人員，大大的提高了設計效率。但它仍然只是一個二維繪圖工具，無法成為智能設計工具，其主要存在的四方面問題有[4]：

工作效率低

傳統的機電設計，設計人員必須將設計的三維結構構思好，再用線條繪制表達二維圖形，加上各種尺寸標注，工作量大而且繁瑣，無法將精力完全集中在機電設計的優化和創造性構思上。

可視化差，交流困難

二維的設計圖紙難以反映復雜建筑空間中種類繁多、數量巨大的各工種管線和設備全貌，可視化差，交流困難。

設計中常與其它專業發生沖突

機電各專業設計的內容數量多，功能復雜，設計周期短，實際工程中容易與結構梁及機電本身的位置發生沖突，有時甚至需要反復的管線綜合，常常會引起工程返工、延期、影響美觀，造成不必要的損失。

資料信息管理困難

設計過程中需要的大量原始數據和規范等還是依靠手工查詢，對于大型復雜項目的設計，捉襟見肘。由于沒有統一的管理系統，大量的基礎設計資料分散在每個設計人員中，難以對其進行系統管理，而且數據的出錯率大大增加，數據的一致性和設計質量得不到保證。

1.3 軟件選擇

Bentley公司的AECOsim BuildingDesigner雖然市場占有率不是很高，但其底層核心是受到建設行業普遍認可的三維設計平臺MicroStation，行業延展性較強，數據兼容性較好。依托項目文件管理平臺ProjectWise，能實現各專業，各階段人員實時參與，實時協同的BIM工作模式。

2 服務器項目管理平臺搭建與維護

2.1 項目文件管理的必要性

隨著項目的進展，項目過程文件逐漸增多，尤其在項目數量繁多的情況下，項目間來回工作，若沒有對項目文件有一個良好的管理，不僅僅會在尋找文件上浪費大量項目時間，同時也極易造成協同間發成不必要的錯誤。

對于文件和文件夾屬性自帶的是遠遠不夠的，管理平臺可以制作文件與文件夾的屬性模板，針對不同的文件類型給予不同的屬性樣板，將需要經常瀏覽的信息可直接放在屬性中，以便自己與別人的查看文件內容以外的信息。

對資源整合歸納、合理有序的歸檔不僅方便查找，而且還方便對經驗教訓進行總結。這就需要我們建立目錄清晰明了的文檔結構樹，并將文件分類歸納，既可保證事隔一段時間后仍可以很快的找到所需文件，而且在工作協同時，方便其他專業即使在本專業人員聯系不上的情況下迅速找到本專業文件。使用管理平臺可以把文檔樹規范化，每次新建項目可自動生成規范的結構樹，而且還可以制定文件命名規則，統一文件名稱。

對于協同期間的文件間連接關系維護也是非常重要的，在平臺維護下，不僅可以在文件名修改和文件位移的時候繼續保持參考關系，而且可以以樹狀圖形式直觀的看到所連接文件關系及文件位置。

2.2 權限及流程管理

在項目協同期間，對于人員的權限管理是非常有必要的，可以避免不必要的誤操作，對于有人員流動的項目要時時更新人員權限。文檔可以記錄對其進行更新的人員以及更新者對其進行的操作，不僅可以加強文檔的安全性，而且方便管理人員在不打開文件的情況下了解到項目進展情況。

3 適時對接建筑結構信息模型

3.1獲取建筑、結構信息

三維設計的理念與二維設計截然不同，設計的方式方法也不同，但一個基本的理念被沿用了下來：機電的設計都要基于建筑和結構的信息模型，在他們的信息模型的基礎上進行設計。

所以無論何種建筑，都要在建筑專業提供了正確的信息模型之后，機電的設計才能得以正常進行。

獲取軸網標高：

事實上如果設備專業和建筑專業同處一個工作環境中，軸網和標高均為協同共享，在設計過程中，由于所需的工作平面比較多，可以通過建立ACS坐標的方式來快速選擇和切換工作平面。

如果設備專業和建筑專業沒有同處于一個工作環境中，則需要手動來建立軸網和標高，這里比較傾向于使用草圖模式來建立軸網。

參考模型：

在處理完軸網和標高之后，就可以將建筑模型參考進來。參考時注意正確的調整嵌套的層級。在參考完建筑和結構模型之后，再調節一下參考文件的顯示樣式，就可以開始設計工作了。

平面圖紙：

建筑的模型，即使使用出圖規則的功能，仍然不能滿足常規我們出圖的要求，因此，這里就需要建筑專業提供二維的CAD平面圖來作為機電專業的底圖。

在處理的過程中，機電專業較為關注的除了建筑模型的空間關系之外，還有一些梁、柱等結構構件的位置和尺寸信息需要關注。

對于機電專業而言，結構模型的信息要求不高。接到結構模型之后，處理方式類似于建筑模型的處理。

3.2反饋建筑結構專業條件

前期條件主要為水暖電各專業的進線位置，制冷機房、消防水泵房、變配電室、消控室或值班室等房間的位置和具體的要求。要跟建筑專業設計師落實是否達到相應的規范要求。這一點與二維出圖相同，這里就不再贅述了。

后期條件主要分為提設備洞口和管道橋架洞口。

1) 提消火栓、百葉、電箱等設備洞口

機電專業的設備洞口大多是在設備已經就位的情況下才會提出，這時只需將機電的信息模型提供給建筑專業即可。建筑專業將暖通、給排水和電氣的圖紙鏈接進建筑信息模型中，將所有百葉消火栓和電箱等設備在建筑的模型中打開顯示，其他則關閉。建筑等專業在無異議的情況下，在相應的位置開洞處理，標記洞口尺寸等。這樣就完成了設備開洞的步驟。

2) 提風管、水管、橋架洞口

風管的洞口都要提出與建筑專業協商，水管提洞情況較少，橋架洞口一般只提較大尺寸的，如300300以上的洞口，過小的洞口在施工時現場開洞即可。

其實設計過程中機電專業是將條件提供給建筑專業，建筑同結構商量條件，最終確定條件如何實現。如基礎的提交采用制作一個簡單的單元，提供簡單的尺寸要求，其上的設備重量則提取自設備中的參數數據，為了保證數據的提取，應保證設備的單元信息錄入到Datagroup中，這樣才可被建筑結構正確的讀取。

4 分析與計算

AECOsim BuildingDesigner內置的AES計算工具基于美國ASHRAE的負荷計算標準，采用熱平衡法進行負荷計算。該工具可以自動識別建筑的圍護結構，空間類型，讀取建筑構件的面積、體積等數據并進行計算。

在AES中，如果有預先設置好的空間參數、材料、人員時間表等計算數據模板，就可以非常快捷的計算出房間的冷熱負荷，作為設計依據。

5 機電內部協同工作

5.1工作模型的拆分6.1.1拆分原則

由于Bentley系統對于文件關聯的追溯性較強，大型的項目就要拆分成多個級別分開建模。目前機電專業拆分模型可以按照建筑功能分開建模，具體拆分區域，可以和建筑等專業相統一;也可以分系統(分為給水系統、排水系統、消防系統、照明系統、弱電系統等)建模。這兩種建模方式各有利弊，不同的項目性質可以采用不同的方式。如體量較大的建筑物，建議分區域建模，如系統工藝性較強，建議分系統建模，這樣可以提高設計的效率。

5.1.2文件命名規則

合理的文件命名可以加快文檔查找瀏覽以及識別的速度，而且應當在項目開始初期就將命名規則定義完成，機電專業的命名規則應與建筑和結構專業的對應，專業間區分可用P代表給排水，M代表暖通，E代表電氣。

5.2機電專業模型搭建6.2.1機電設備單元的制作要求

AECOsim可用于制作機電設備的單元分為多種格式，普通單元cel，復合單元bxc，參數化單元paz，以及利用vba編程得來的參數化單元，其中需要根據設備類型的不同選擇合適的單元制作方法，才能在工作中提高效率。

對于普通設備，比如風機水泵之類的設備，建議使用復合單元，使用它的原因是設備形體通常比較復雜，根據需要的設備來制作合適的形體，并配上合適的二維符號，既能滿足它在三維視圖中的樣式，又可以滿足出圖中的要求。

對于閥門管件這類設備，建議使用vba編程得來的參數化單元，因為它通常需要和管道進行匹配并且通常布置在管道上，因此使用vba制作的構件更能滿足要求。

電氣專業另外的要求就是設備需要參數化，一些電箱尺寸很靈活，總不能每一種尺寸的電箱都做一個復合單元來備用，所以就要做成可以在設計中隨意修改paz格式的參數化單元，為設計師提供方便，提高效率。

5.2.2參數的設定

BIM的核心是信息，BIM軟件在信息的儲存和管理的能力還是很強的。一些信息可以用來在圖紙以及設備中進行表達，這就要求模型背后的數據必須合理及有效。

Datagroup屬性編輯

AECOsim的Datagroup功能提供了很多構件屬性編輯功能，讓我們可以更高效的完成構件屬性的編輯和管理功能，里面既可以讓屬性驅動圖形，也可以對屬性進行篩選并輸出設備表，這方面比傳統CAD設計手工統計設備表要高效的多。

6 三維設計中圖紙校審

校審工作是整個設計工作中不可或缺的重要環節，是減少設計失誤的最重要的一環。設計院一般要求內部經過校對、審核、審定三個校審環節，并且為了滿足質量控制標準，各級校審意見都必須進行書面記載并存檔。

傳統的設計方式中，設計完成后，設計人員將圖紙打印出來后送交校審人員，審核人員將意見和批注的圖紙一同交由下一級校審，直至審定完成，設計人員根據校審意見修改并收集校審意見存檔。

在進行BIM設計的過程中，同樣可以按傳統的方式將紙質文件提交給校審人員以完成校審工作。由于協作設計本身基本網絡平臺，項目參與人員可以方便地訪問設計成果文件，所以校審工作也可以通過電子文件進行，并且利用軟件的功能自動化，減少一些工作量。

在利用電子文件進行校審時，校審人員按照約定的時間訪問完成的設計文件，在有問題的地方標記并標明問題內容。校審完成后標記和意見均保留在設計文件中，下一級的校審人員可以避免提出同一個問題，減少工作量。

全部校審工作完成后，可以自動生成用于閱讀和存檔的電子表格，打印存檔。

7 結論

隨著全球信息化水平的快速發展，傳統二維CAD設計的弊端也越來越突出，BIM技術在我國的應用也顯得越來越迫切。然而目前我國BIM技術的發展尚處于發展階段，需要不斷的探索研究。

建筑設計在很長的一段時間里仍將脫離不了圖紙，也就是說圖紙是建筑設計中非常重要的一個環節。我們在使用BIM技術得到二維圖紙應盡可能的滿足傳統的設計圖紙顯示要求和繪圖習慣。三維設計在結果上和傳統設計出的圖紙是一致的，但與傳統的二維設計不同的是，我們所得到的二維圖形是靠三維模型生成的，而不是靠手工繪制的。

BIM是對工程項目信息的數字化表達， 它是信息技術在我國建筑行業中應用的新方向。由于我國建筑設計行業在BIM應用方面還存在著諸多障礙，要實現BIM技術的普及還有很長很艱辛的路要走。本文是在實際項目基礎上，進行探索總結歸納而得到的成果，無論是在認知還是應用方面，都具有一定的局限性，為了推動BIM技術的繼續發展，我們只有結合BIM技術在我國的發展現狀，繼續不斷的深入探索研究，認真學習、努力實踐，盡快走出一條適合我國BIM應用的發展之路。

BIM信息最大的價值在冗長的建筑物營運階段，建筑物在其工程階段建置的龐大信息，是未來營運階段充份應用的寶貴資源，綠建筑可持續經營所推動的理想均需建筑物建置有詳盡的3D模型與信息關連的機制，方能發揮。以上就是機電專業有必要學習BIM專業技術嗎？更多建筑類精彩內容可以關注環球網校，也可點擊下方“免費下載”領取自主學習資料。