BIM技术在建筑照明设计中的应用展望

By | 2020年7月24日

  1 BIM技巧简介


  BIM是BuildingInformationModeling(修建信息模子)的简称,是行使数字技巧,表白建立名目多少、物理以及性能信息,以支持名目生命周期中的建立、经营、治理决议计划的技巧、办法或进程。用BIM技巧建设起来的名目信息模子称为BIM模子。它蕴含了修建物一切的多少信息以及非多少信息(如资料的物感性能、构件的价钱等等)。详细来讲,BIM技巧的劣势次要表现正在如下四个方面:


  (1)可视化


  正在今朝的修建设计环境下,修建的相干图纸只是各个构件正在图纸上采纳线条来绘制表白,虽然有建模软件做出的成果图能够令人们对修建外观有感官理解,但触及到结构方式以及零碎管线等就不克不及够间接以三维方式出现,需求业余职员连系立体图纸来设想。采纳这类形式常呈现图纸间对应没有上的谬误,而且不克不及够较好地察看修建外部各单位的关系。而BIM提供了可视化的思绪,运用BIM软件,设计师能够发明“所见所想即所患上”的虚构修建模子,它不只蕴含修建体的三维外观模子,还包罗水暖电等设施零碎的三维模子,正在设计的任何阶段,均可以随时看到各个局部的设计成果。


  (2)模仿剖析


  二维CAD绘制的图纸永远无奈进行智能化的剖析以及模仿,往往需求正在相干的剖析软件中独自建模较量争论,这将消耗年夜量工夫,而且模子毛糙会使较量争论孕育发生偏差。而运用BIM技巧创立的信息模子中蕴含着全副的数据信息,因而将模子导入到基于BIM技巧的剖析模仿软件中,便可进行构造剖析、热工功能剖析、管道抵触测验、防火平安测验、能量剖析、标准测验等。不只省时,并且保障了数据的精确性,优化了设计计划。


  (3)多业余协同设计


  因为修建信息模子蕴含了修建中的一切信息参数,因而修建各工种(修建师、构造工程师、设施工程师等)均可以基于此模子进行协同设计。例如设施业余职员能够将建好的设施局部的信息模子上传到外围数据模子中,而后行使相干软件来进行碰撞检测,发现设计抵触后,反馈给相干业余的设计职员,实时进行修正。


  (4)图纸天生与联系关系修正


  基于CAD的设计图,图与图之间不信息联动,一张图纸的谬误经常会招致年夜量图纸的逐一修正,工作量年夜而繁琐。BIM技巧则可防止这一景象,设计的中心是模子而没有是图纸,此时图纸只是同一个模子中的数据从没有同角度的体现,因而正在恣意视图中的修正城市间接反响正在模子中,从而正在其余视图中失去主动更新,这极年夜的缩小了修图改图的工作量,晋升了设计效率。


  2 BIM技巧使用于修建照明设计的须要性


  2.1内在推进


  BIM技巧最先是为修建设计效劳的,通过近些年的倒退,BIM对修建业带来的改革曾经成为没有争的现实。它对修建设计的老本估算、园地剖析、能量剖析、能耗剖析、标准验证、三维调和等方面都有着翻新性的进步,正在美国、欧洲、日本等地域曾经相称普及。近几年,BIM正在国际的倒退速率也堪称惊人,住房以及城乡建立部印发于2011年的《2011~2015年修建业信息化倒退大纲》中提出,“十二五”时期,根本完成修建企业信息零碎以及放慢修建信息模子的普及使用。正当的政策以及精良的倒退环境为BIM正在修建照明设计中的使用提供了可能性。


  与此同时,愈来愈多的设计院在将设计平台由二维CAD转向BIM,可见其曾经成了将来修建设计倒退的趋向。现在的BIM,其外延与刚提出时相比,曾经年夜年夜丰厚了,不只是修建设计业余,给排水、暖通、电气等修建的子业余都从BIM技巧中受害,乃至光景园林业余也正在考虑是否将BIM技巧引入此中。正在如斯弱小的外力推进下,修建照明一样作为修建零碎中的一个子零碎,也应该紧跟潮水,探究BIM技巧能否能为其效劳。


  2.2外在需要


  除了内在的推进力外,行业外在的需要也是BIM进入修建照明行业的首要理由。而探究外在需要就应该思考照明设计中存正在哪些BIM能够处理的成绩。总的来讲,现有设计环境中BIM技巧对照明设计的晋升有以下几个方面。


  (1)图纸修正


  同修建设计相似,照明设计者也饱受图纸修正的困扰。而BIM技巧基于一个总体的信息模子,如前所述,只需正在恣意视图中将模子修正,就会主动反映到一切的图纸中,使患上设计师能够将更多的工夫以及精力用正在设计上,而没有是绘图、改图上。


  (2)信息化


  以往体例设计相干的各项报表时,普通需求依据CAD文件进行丈量以及统计,之后借助excel等软件制造报表,这样的工作十分繁琐、易错。而且一旦修正图纸,一切数据都需从新统计。而信息是BIM技巧的外围,与传统建模软件建设的模子相比,BIM模子最年夜的特性就是携带信息。因而BIM模子也能够了解为一个信息库,能够提供及时牢靠的报表清单,例如灯具选型表,配电盘明细表等等。假如设计修正,报表中的信息也会随之主动修正,既省时省力,又保障设计的精确性。


  (3)一体化


  正在照明设计中,设计师要严格遵照相干的设计标准要求,例如照度程度、眩光要求、能耗目标等。不少照明较量争论软件能够较精确的较量争论相干的物理量,然而正在今朝的二维CAD设计环境中,只能将图纸导入照明软件中作为参照底图应用,之后依据底图再次建模、置入灯具后较量争论。因而一些设计师为了节流工夫,经常凭经历较量争论,这样就不克不及保障设计的标准性。除了较量争论外,照明设计最初还要向业主提供夜景成果图,今朝国际的成果图制造次要有两种办法:第一是用三维建模软件例如3DMAX建设模子,之后置入光源文件,经过衬着天生成果图;第二种办法是用photoshop等软件间接将修建日景的成果图改成夜景成果。对于第一种办法,建模仍然是件费工夫的事件,虽然建好的模子能够导入照明较量争论软件中持续应用,但搁置的光源却无奈辨认,需求从新搁置,关于规模较年夜的名目来讲,仍然费时费力。而第二种办法,需求设计师对光有较好的觉得以及设想力,能力精确正在PS落选色,而能做到图上色调与实际用灯精确分歧的少之又少,以是往往图与实际成果有差距。因为BIM模子蕴含了设计案中的信息,例如光源、修建外表材质的光学属性等信息,因而它既能像传统CAD设计那样出照明立体图,还能够间接衬着,或许将模子导入到基于BIM技巧的照明较量争论软件中,进行较量争论,完成照明设计出图、较量争论、衬着等相干步骤的一体化。


  (4)三维化


  正在今朝的照明设计中,成果图只能反映某一个角度或许某一个区域内的照明状况,无论关于设计师仍是业主来讲,正在名目完工前都无奈精确理解名目区域内的全副状况。而BIM技巧是一种全三维的技巧,经过它能够向人们展示一个平面片面的虚构光环境,设计师能够看到每一个区域的照明状况,以便发现成绩实时修正计划,本质上进步了照明设计的品质。别的,经过这类全三维的设计模式,能够间接看到照明零碎的模子,为设计的深化以及之后的施工都提供了便当。

 

  3 BIM技巧正在修建照明设计中使用的可能性


  要判别BIM技巧是否正在照明设计中使用,起首应该抉择合适的软件作为对象,经过理论来论证其可能性。


  AutodeskRevit是Autodesk公司的系列产物之一。正在最新的版本中,其再也不分为面向修建业余的RevitArchitecture、面向构造工程业余的RevitStructure、面向电机业余的RevitMEP三个软件,而是将他们的性能集中于一个软件,即Revit2013。本文抉择该软件作为主体平台软件,重点钻研其MEP局部正在照明设计中起到的作用。


  今朝国际正在照明较量争论方面较罕用的软件次要有:宽泛使用于黉舍、设计部门的DIALux;多数年夜专院校以及多数几个较业余的设计公司中应用的AGI32;修建设计行业中进行修建物感性能评价最多见的软件———Ecotect。


  通过比拟,从三者的较量争论才能来看,DIALux以及AGI32强于Ecotect。从今朝的软件性能来讲,Ecotect最年夜的劣势正在于其属于BIM软件,因而提供了与BIM软件的接口,例如gbXML文件格局(GreenBuildingExtensibleMarkupLanguage的缩写,即绿色修建可扩大的标志言语,蕴含了名目一切的修建构件数据)以及IFC文件格局(IndustryFoundationClasses的缩写,是由国内协同工作同盟组织制订的修建工程数据替换规范,为没有同软件使用顺序之间的协同成绩提供处理计划。IFC模子包罗名目、地址、修建、楼层等修建分级,墙、板、柱、梁等元素类型,资料,规范属性等信息)。当BIM模子以gbXML或IFC文件格局导入后,可正在Ecotect中失去一个完好的带有信息的修建模子,间接进行较量争论。但该软件次要是正在修建设计的晚期阶段进行修建物理参数的剖析,因而多为预算,正在照明较量争论方面以自然光的较量争论为主,可较量争论的照明目标较少,数值不敷准确。


  AGI32今朝只提供了一些二维图形格局的接口,例如DWG格局。行使导入后的立体图作为参考,绘制墙体、门窗等构件,不克不及充沛施展BIM技巧的劣势。


  DIALux软件正在较新的版本中曾经提供了gbXML接口,尽管性能还没有健全,导入后只能以多个室内空间的方式呈现,无奈完成修建室外照明的较量争论,然而从中能够看到DIALux对今朝BIM潮水的呼应,据悉其下一个阶段的义务就是发明IFC接口,到时可将Revit中带有照明设施的模子导入并间接较量争论,完成与BIM软件的完满对接。


  基于三款软件正在照明较量争论才能以及BIM接口两方面的综合思考,DIALux将是将来与主体软件Revit合营应用的进行基于BIM技巧的照明设计的照明较量争论软件,因而抉择该软件作为辅佐软件。


  通过对Revit2013以及DIALux4.10两个软件的钻研和它们正在照明设计方面的体现,能够说以今朝的设计环境以及软件程度来讲,还无奈完成照明设计的全副BIM化。但正在政策、潮水以及行业本身需要的推进下,将BIM技巧使用于照明设计是须要的,也是必定的。跟着Revit软件的进一步倒退以及DIALux软件接口的日趋欠缺,它们定会成为将来BIM时代照明设计的支流设计对象,失去愈来愈多设计机构以及设计职员的认可,终极完成修建照明设计的全副BIM化。


  4 现存的成绩及处理计划


  今朝的状况下,正在照明设计中应用BIM技巧次要存正在以下几个成绩:


  (1)对硬件的要求较高。关于习气应用CAD进行画图的人来讲,Revit软件的运转速率以及画图的流利度与CAD仍有很年夜差距,尤为当名目规模较年夜时,通常关上模子就需求非常钟或更长期。


  (2)“族”是Revit中形成名目模子的根本构件,是一个蕴含通用属性参数集以及相干图形示意的图元组。与“图层”正在CAD中的作用类似,族是Revit软件中的一个首要概念。墙体,门窗,乃至图纸标注都是一个个族文件。正在照明设计中所需求的灯具,开关,配电盘等也都是以族的方式呈现。例如正在灯具族中,蕴含了灯具的外形尺寸、配光曲线、功率、光通量、色温等信息,以餍足出图,较量争论,衬着等需要。然而Revit软件自带的电气业余族数目太少,且可能是按外洋的规范而做,例如开关的符号就没有合乎国际的标准要求,因而不少没有实用于国际的工程设计。简直每一个名目都要依据实际状况创立若干族,占用不少工夫。而假如仅依托设计师集体的力气创立合乎我国实际状况的族库,难度很年夜。


  (3)Revit软件是一个综合的设计软件,因而与博超、鸿业等专门效劳于电气及照明设计的软件相比,其性能另有待增强,例如灯具沿墙安排、矩形均布等等均无奈完成。仅依托一笔一划,一个一个的安排,效率较低。


  (4)接口成绩。Revit本身提供的照明较量争论无奈餍足设计要求,必将需求业余照明较量争论软件DIALux的合营,而假如软件间的接口成绩不克不及处理,那末BIM技巧正在照明设计中能施展的作用也会年夜年夜升高。


  (5)今朝BIM技巧出图所占照明业余出图的数目仍处正在较低的程度。此中设计阐明、图例表、配电零碎图、节点详图等图纸还无奈绘制。而数量单一的设施元器件等,因为族库、辅佐画图对象有余等缘由,仍只能表白到设计计划条理,无奈做到施工图深度。以今朝BIM软件的成熟度,依然需求应用CAD作为辅佐。若要处理上述成绩,使患上BIM技巧能够正在照明设计中应用,次要有如下几点处理办法:


  (1)放慢Revit软件的普及。Revit的使用状况也是影响BIM倒退的一个很首要要素,它作为新兴的BIM软件,其普及一定会有一个进程。正在CAD仍然风靡而Revit还未积重难返时,呈现没有被一切人热中的状况是很失常的。增强Revit业余能人的造就是放慢其普及的首要路子。


  (2)建设族库。正在照明设计中,每一个名目都要依据实际状况灵敏抉择合适的灯具,假如灯具厂家能正在今朝提供IES配光曲线文件的根底上,进一步提供实用于Revit的灯具族文件,那末关于照明设计的BIM化将会起到强力的推进作用。


  (3)加强Revit软件的性能或开发相干的辅佐顺序。Revit作为平台软件,不成能正在每个细节成绩上都做到尽如人意。基于CAD平台的天正等插件的开发,使患上CAD的画图效率以及智能水平都失去了年夜幅晋升,正在设计院以及黉舍都被宽泛应用。因而关于今朝的Revit来讲,急需相干辅佐顺序的呈现,进步软件的适用性。


  (4)处理接口成绩。今朝根本上一切的修建类剖析软件都具有了CAD的接口,因而关于BIM接口的开发也只是工夫成绩。只有当各种剖析软件都具有了与BIM软件的接口之后,能力将BIM虚构模子的劣势充沛施展。


  5 瞻望


  综上所述,尽管今朝还无奈完成照明设计的全副BIM化,有不少的成绩需求处理,但正如本文扫尾所述,将BIM技巧使用于照明设计是须要且必定的。跟着BIM技巧的进一步倒退,相应成绩会逐一处理,以Revit以及DIALux软件为对象,将来基于BIM技巧的照明设计步骤应分为名目预备,创立电气设施族,搁置相干设施,电力零碎创立,照明较量争论,照明衬着以及体例图纸,终极完成修建照明设计的全副BIM化,解脱传统设计模式的约束。


 


编纂:Cedar