・ ６６ ・ 化工设计通讯 第４１卷 个人员的位置，每个家具的情况，所有智能建筑的 运行都可以通过模型模拟出来。所有的材料量、 工程量都可以通过这个模型来预计和体现。那么 ＢＩＭ对物联网乃至智慧建筑、数字城市的实现将 起到极大的促进作用。所以电气设计运用ＢＩＭ 各种“错碰”问题降低到最低水平。在数字虚拟世 界中使我们的设计精益求精，接近完美。 优化系统：因为有了建筑模型，进行建筑性能 等各种分析与模拟，使得设计优化非常方便。通 过进行３Ｄ纠错、进行方案对比和方案可行性分 的意义是很大的。 ＢＩＭ电气工程设计出图可实现全专业、全过 程ＢＩＭ施工图设计。电气专业ＢＩＭ模型直接打 印出的图纸，包括几乎所有电气平面图、剖面图、 大样图。大约占电气专业施工图的７０ ９／６。电气 专业ＢＩＭ模型从设计、施工、竣工到运维都能传 递和体现。模拟分析包括建筑性能分析、声光热 的分析、能耗分析、环境分析、舒适度分析、疏散、 自然通风及空调通风。这些分析虽然以前也能 做，但是都需要专门重新建立一个模型，工作量很 大也很复杂。现在用ＢＩＭ软件链接都可以实时 完成。ＢＩＭ对目标可控，在施工中不仅是经济的 可控，还包括物料的可控和时间的可控等（４Ｄ包 括了施工安排，５Ｄ包括了现金流）多方面。通过 ＢＩＭ，可以消除４Ｏ 的预算外变更，减少５０ 的 材料浪费。 ３ ＢＩＭ的特点 ＢＩＭ的核心是信息、信息化、信息传递、信息 管理、信息应用。电气专业作为工程设计信息传 递的最后接收专业，同时也是最系统化的专业，要 求相互逻辑关系最强的专业，未来将会是最大受 益专业。ＢＩＭ电气设计可以实现： 信息协同化：电气专业可以实时链接、读取、 显示其它专业的相关信息，比如：房间功能、门窗 信息、吊顶设备布置、结构梁板墙、水暖设备布置、 电源接口、用电参数、各种防火阀和水阀等等。 信息模拟分析：由于实现了建筑模型全信息 化，我们可以利用三维建筑模型进行建筑性能等 各种分析与模拟，比如消防人员疏散分析、用能分 析、照明分析、照明效果仿真等等。特别是对一些 特殊性质如立面照明，典型房间照明等有现实意 义。对建筑能耗进行定量模拟分析，制定更适合 的节能管理策略，直接指导物业科学管理。 精细化设计：ＢＩＭ设计成果是一套全参数化 信息模型。所有实体通过参数化，被装配到建筑 模型上，非常接近实际，不再是二维抽象描述。在 施工前对每个细节进行充分的模拟彩排与协调。 析，都将对建筑设计起到重要的设计优化作用，进 一步保障真实世界的完美。我们对不同的供电方 案，进行定量的经济技术对比和分析，使设计达到 更优成为常态。 系统自动检验：在ＢＩＭ设计过程中，知道各 个系统组成，可以通过编制科学的算法，对设计的 每一部分进行合理性自动检查。对于各个专业间 进行协同检查、进行碰撞检查。所有错误将一览 无遗，没有半点虚假和错误。可以实时进行配电 系统的电压降计算，短路电流计算，配电系统可靠 性进行分析。 信息系统科学计算、统计：ＢＩＭ设计成果可 以由模型自动创建各种准确的电气设备材料等的 设备材料统计明细表。通过链接专业软件可以直 接生成科学的电气工程量清单，可以用于前期设 计过程的成本估箅，以及施工开始前的工程量预 算和施工完成后的工程量决算。为项目建设方、 设计方、施工方、监理方、材料供应商、运营商等相 关方提供决策的科学依据。 大工业加工生产设计：施工企业可以根据定 量的设备材料清单，工程量清单，制订更合理的材 料供应计戈 ，工程实施计划，由建筑模型转化为工 厂加工模型，进行大工业加工生产，代替不可控的 手工制作，大幅提高生产效率和建筑品质。 施工模拟设计：在ＢＩＭ工程数据模型基础 上，利用４Ｄ模拟技术及施工模拟技术，让承建商 在施工前为施工计划做“彩排”，找出问题并及早 协调。有效控制施工周期和投资计划。 ＢＩＭ的实施带来了诸多的优势，同时，现阶 段通过实际运用以后，发现相对传统ＣＡＤ而言 ＢＩＭ设计也还存在一定的不足： （１）运行速度有待提高。因为建模需要的数 据量远远大于传统ＣＡＤ绘图的数据量，对于习 惯ＣＡＤ绘图的人来说，Ｒｅｖｉｔ ＭＥＰ的流畅程度 不及ＣＡＤ。 （２）Ｒｅｖｉｔ ＭＥＰ自带的电气专业库数据量偏 少，且多为国外使用的参数，日常电气设计中常感 不够用，也不太实用。电气专业本身涉及的子项 第１期 邓湘晖：浅谈电气设计中的ＢＩＭ技术 ・ ６７ ・ 特别多，因而相对应的电气元器件不论在种类上 置、弧线均布、两点均布等工具，设计中只能一个 一还是数量上都是十分巨大的，若仅依靠个人手动 补充数据库，难度很大。 个地布置设备，速度很慢，效率不高。 （６）Ｒｅｖｉｔ ＭＥＰ暂时不能提供负荷计算、照度 （３）体积较小的电气设备难以在Ｒｅｖｉｔ ＭＥＰ 识别体现。因为ＢＩＭ设计软件是通过参数化来 建模，设备需按实际大小绘制。比如照明开关面 板，应用ＣＡＤ绘图时，采用的是非实际尺寸的图 例表示法，而在Ｒｅｖｉｔ ＭＥＰ绘图中若按实际尺寸 绘制开关面板，正式出版蓝图中将很难被识别。 （４）在机电专业进行碰撞检查时，由于Ｒｅｖｉｔ 计算等常用电气设计计算。 ４ 结语 在手工制图的时代，计算机的出现让设计业 旧貌换新颜；在ＣＡＤ制图时代，天正电气等一批 专业辅助软件的出现让设计品质上了一个台阶， 而今天，ＢＩＭ技术带来了的则是一场设计观念的 ＭＥＰ等ＢＩＭ设计软件自身设计要求过于苛刻和 理想化，导致实际操作过程中，部件连接、管线翻 变革。虽然现阶段推动电气设计ＢＩＭ化费时也 费力，甚至还有些不讨好，但随着应用软件不断地 转等经常报错，无法实施，操作极为繁琐。 （５）Ｒｅｖｉｔ ＭＥＰ提供的绘图辅助工具较为简 单。Ｒｅｖｉｔ ＭＥＰ没有天正电气中常用的矩形布 改进升级，不远的将来，ＢＩＭ技术终将会在电气 设计领域得以广泛而彻底的渗透、体现，建筑行业 信息化是一个不再遥远的梦想。 （上接第６０页） 存在区别，例如塔器的内件以及操作物料对于塔 “当烟囱的临界风速小于６～７ ｍ／ｓ时，应设置破 风圈。当烟囱的临界风速为７～１３．４ ｍ／ｓ，且小 体振动具有明显的阻尼作用，而排气筒则完全没 有这些因素，也就是说排气筒更容易发生横风向 风振，一旦发生其共振也会更剧烈。 于设计风速时，而用改变烟囱高度、直径和增加厚 度等措施不经济时，也可设置破风圈。”计算书得 出临界风速（第一振型）为９．５０ ｍ／ｓ，处在７～ ３ 结语 高耸结构在风的作用下，不但顺风向产生风 振响应，而且横风向必然产生旋涡脱落风振，当横 风向旋涡脱落频率与结构某阶自振频率一致时结 构产生极大的横风向共振，如不注意结构将产生 破坏，国内外已经有很多这类报导。本文报道的 １３．４ ｍ／ｓ范围之内，而排气筒的高度或者直径不 可能由设备设计改变，如果增加排气筒壁厚显然 非常不经济，此时只有选择设置破风圈最为经济 可行。所以，对于本文所述的排气筒理应在设计 阶段就设置破风圈，避免发生横风向风振后再实 施加装破风圈改造，从而避免因发生横风向风振 造成的安全风险，以及因整改而发生的停产和额 外施工的经济损失。 ６５ ｍ钢制排气筒（即自立式钢烟囱）发生横风向 风振的实例，其设计同发生危及安全的横风向风 振存在因果关系，其后采取加装螺旋破风圈的简 单改造措施，取得了良好的防振效果。总结经验 教训，为自立式钢烟囱的建造，提供一个可供参考 的案例。 参考文献： ［１］ＪＢ／Ｔ４７１０～２００５，钢制塔式容器［ｓ］． ￣２３ＧＢ５００５１—２００２，烟囱设计规范Ｅｓ３． 关于减缓或防止横风向风振的措施，ＪＢ／ Ｔ４７１０—２００５（标准释义）同ＧＢ５００５１—２００２有 着完全一致的表述，都推荐了轴向翅片和螺旋形 翅片两种扰流器或称破风圈，设置的位置也有相 同的要求。对于轴向翅片的尺寸，两标准的数据 相近；对于螺旋形翅片的尺寸，两标准的数据相 同。此外，ＪＢ／Ｔ４７１０—２００５是针对塔设备的结 构特点来制订的，就风振而言，排气筒毕竟同塔器 ［３３张相庭．横风向旋涡脱落共振响应分极及在规范上的应用 ＥＪ－Ｉ．建筑科学，２０００，１６（６）：２２～２５．