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摘要：建筑的电气系统管理效率与使用质量如何，直接关系到使用者的人身安全和建筑物的使用安全，因此进行有效的建筑电气系统管理维护是切实避免发生建筑电气事故的重要工作。文章重点就基于BIM-SIM的建筑电气系统管理研究与应用进行分析，旨在为业内人士提供一些建议和帮助。
关键字：BIM-SIM；建筑工程；电气系统；管理；应用
引言
建筑电气系统是建筑物和构筑物的重要组成部分，为其他系统配电，涉及建筑的使用安全，同时随着生活水平的提高、科技的发展，对建筑电气也提出了更高的要求，建筑电气系统的特点主要表现为用电设备种类多、耗电量大、供电可靠性大。
1相关概述研究
1.1建筑信息模型（BIM）
它是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，通过三维建筑模型，实现工程监理、物业管理、设备管理、数字化加工、工程化管理等功能，它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方在同一平台上，共享同一建筑信息模型。利于项目可视化、精细化建造。BIM不再像CAD一样只是一款软件，而是一种管理手段，是实现建筑业精细化，信息化管理的重要工具。
1.2系统信息模型（SIM）
它是描述利用适合的软件给复杂系统建模过程的通用性术语，产生于BIM深化发展的背景之下。具体来说，SIM是对连接电气系统的数字化表达。构建一个连接系统的信息系统模型时，所有实体设备及其连接关系的模型数据被储存在一个数据库里，且每个构建模型有且仅有一个，这样系统信息模型和真实环境建立起了1：1的对应关系，可以大大减少信息冗余。然而在SIM中，每个定义对象（电器元件及与其连接者）由软件（DAD）里的点、线或图表表示，没有有效的信息集成载体，造成信息展示不够完整，尤其是针对大体积设备、有明确尺寸的管线、几何形状鲜明的构件等关键性电器元件，缺乏有效的空间信息、形状尺寸信息、状态信息等后期维护管理用的关键性信息，所以SIM的应用有待发展。
2基于BIM-SIM的建筑电气系统管理研究与应用
2.1全寿命周期内的模型设计优化
2.1.1BIM-SIM设计的关键特征
第一，所有电气设备和缆线的基本信息、连接关系储存在BIM-SIM对应对象模型中；第二，该用户端包含了所有的SIM模型和相关设计信息，具体包括基于设计需求的设备、设备空间位置、设备与设备之间的连接关系；第三，对象模型对用户行为有一个完整的历史记录。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设计阶段，BIM-SIM工程设计师完成了对CAD图纸信息的分解与结构化，其中很重要的一点就是设备与设备间的连接关系，将这些信息用BIM-SIM对象表示，就完成了对CAD图纸的数字化，这极大地提高了项目各方之间的信息给你共享效率；第四，历史记录自动存档Revit与DAD完成了对象的构建后，所有图纸共享一个已建数据库，如果某一系统块需要修改，直接进入数据库修改就可以达到目的，而且不会存在传统CAD中常出现的单一图纸被修改的问题，效率得到了极大地提升。任何人对任何特定对象的任何修改都会被自动记录在系统中，以便日后的检查和验证，这样工程可以查询完整的历史记录，对比当前和历史设计版本，这种自动存档修改记录与历史版本查询的功能是项目各方提交设计反馈与接受模型信息更新的基础。
2.1.2全寿命周期内的设计反馈与模型信息更新
设计模型可以同时发布给项目各方进行设计审核，项目各方有权对设计模型进行核查和提供修改意见，这样信息流传递可以达到即时数字化、无纸化的效果。审核反馈会被记录在BIM-SIM中并发送给设计团队，终端用户可以根据各自授权的级别访问“Kernel”和导入全部或部分设计信息。个人特定的用户数据可以通过编辑对象属性或给模型附加文档来进行增设和管理，保证所有项目各方共享一个模型，用户在施工阶段、运营阶段没有更改设计的权限。设计和审核之间信息流完全无纸化，相对与传统基于沟通的图纸化办公具有更有效的工作流程，尤其当变更命令发布时，每张图纸需要更改并重新发布，成本显著增加。
2.2设备及其缆线信息可视化施工管理
2.2.1施工端的关键特征
第一，该用户端包含了所有的BIM-SIM设计模型信息和相关施工信息，具体包括待安装设备采购清单、设备的安装、设备与设备间的连接方式，基于BIM-SIM的管理方式消除了设计数据和施工管理数据之间的转换工作，既节约了大量的成本，也保证了数据的完整性；第二，该用户端允许用户管理电缆卷筒的使用；第三，每个电气元件的详细信息可随时获取，在BIM设备可视化的基础上，项目经理可以清楚地了解设备的安装位置和安装方式以及设备与设备之间的接口方式，同时缆线信息的可视化使电缆的合理化管理成为可能。
2.2.2基于设备关系的RFIs的快速定位
RFIs问题不能仅仅只用“YES”或者“NO”来回答，而且RFIs不是针对局部不重要的问题的解决方案，而是着重于解决影响成本和进度的重大问题。因此，RFIs的应答应该迅速及时，以便不影响施工进度，所以说RFIs的应答机制对时间是非常敏感的。然而在应答迅速及时的基础上，应答方还要注意应答的准确性。BIM-SIM1：1的映射关系消除了CAD图纸固有的设计重复和设计遗漏、冲突等问题，保证了足够的准确性，而其设备关系的模拟性构建及可视化使用户对设备的层次结构及空间状态一目了然，初级用户很容易理解，这样RFIs问题很容易被定位并确认，极大地缓解了现场项目经理比对CAD图纸判断问题的繁琐过程。
2.3基于设备关系可视化的运营故障探测
根据相关人员的研究，可视化大型设备非视觉数据对于设备管理决策分析所需要的海量信息有极好的辅助认知作用。对于故障的空间分布情况，如果没有一个详细的模型可以3D或4D表示已探知问题的布局和位置，这些信息就很难获取。一些研究人员将保养维修工作指令附加到BIM模型中，利用标记和颜色编码来显示工作指令，试图识别某种规律来帮助规划维护措施。之后一些研究人员基于对工作指令的3D可视化来进行时空分析和识别异常发生的趋势。但是设备之间的关系和工作指令之外的数据类型并没有在本研究之中。基于BIM-SIM设计发布的运营端适用于设备管理专业，其用户可以定义诸如测试，校准，检查，维修，局部变更和隔离等运营措施，并可以列入维护计划之中。
结束语
综上所述，基于BIM与SIM的建筑电气系统管理具体实施方案包括BIM建模和SIM建模、模型集成等三个步骤。通过BIM-SIM集成模型在建筑电气系统管理的全寿命周期的运用，实现了其全寿命周期内的设计优化、设备管理及其缆线信息的可视化施工管理、基于设备关系的可视化运营故障探测等三大管理功能。
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[4]乐刚.建筑电气设计存在的问题及主要对策[J].绿色环保建材,2017(12): 217+219.
论文作者:张一飞
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/29
标签：信息论文; 模型论文; 设备论文; 系统论文; 建筑电气论文; 关系论文; 图纸论文; 《防护工程》2018年第4期论文;