丁紅強(qiáng) 李智永 虎佳寧

摘 要：BIM通過(guò)仿真模擬建筑物的真實(shí)信息，為工程設(shè)計(jì)和施工提供相互協(xié)調(diào)問(wèn)題解決的方案。利用BIM技術(shù)對(duì)各種不同構(gòu)件的可視化分析，對(duì)施工方案的模擬，對(duì)不同模型參數(shù)的優(yōu)化重組等已經(jīng)成為建筑業(yè)人士的必備技能。利用模型檢查建筑內(nèi)部的完整性，管線不合理配置，建筑空間不足等問(wèn)題也逐漸被各大建筑公司應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：碰撞檢查;3D漫游;協(xié)同建模

1 引言

建筑信息模型（BIM）的英文全稱(chēng)是Biulding Information Modeling

，是一個(gè)完備的三維模型，以建筑工程項(xiàng)目在全生命周期各個(gè)不同階段的工程信息為基礎(chǔ)，將整個(gè)項(xiàng)目信息資源整合到一起，并通過(guò)仿真模擬建筑物的真實(shí)信息，為工程設(shè)計(jì)和施工提供相互協(xié)調(diào)問(wèn)題解決方案。從而達(dá)到在工程中降低生產(chǎn)成本，保障工程順利完成的目的。它具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性，參數(shù)化性，信息完備性等特點(diǎn)。

隨著住建部對(duì)BIM技術(shù)不斷重視，BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)也越來(lái)越火，多所高校土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)也相繼開(kāi)設(shè)BIM技術(shù)課程。2015年5月住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《2011-2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中明確要求推進(jìn)BIM技術(shù)從設(shè)計(jì)階段向施工階段延伸，降低信息床底過(guò)程中的衰減。這意味著B(niǎo)IM是將信息化全方位融合于建筑業(yè)，是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，對(duì)于整個(gè)建筑業(yè)無(wú)疑是一次技術(shù)革命。

2 BIM模型的建立

BIM的應(yīng)用無(wú)疑是建筑信息數(shù)據(jù)的整合，分析和為施工提供方案的過(guò)程以及最后的運(yùn)營(yíng)管理。而建筑信息數(shù)據(jù)的整合指將與實(shí)際工程建筑物相符的各類(lèi)信息通過(guò)一定與之相匹配的各種軟件繪制出具有一定分工（包括建筑，結(jié)構(gòu)，給排水，暖通，電氣和消防等專(zhuān)業(yè)）的三維可視化模型。一般情況下，若無(wú)特殊要求，各專(zhuān)業(yè)將對(duì)所要建立的模型分區(qū)，分塊建模，這就要求各專(zhuān)業(yè)各區(qū)必須協(xié)同工作，在同一個(gè)中心文件下，不同專(zhuān)業(yè)可進(jìn)行不同的模型的建立。

在模型建立前，各專(zhuān)業(yè)建模人員需對(duì)傳統(tǒng)cad圖形分析，包括cad圖紙的讀圖，構(gòu)建的分類(lèi)以及構(gòu)建的命名都需要建模前統(tǒng)一規(guī)則，以方便后期模型的處理和方案的修改。如下圖。

BIM模型的建立一定是統(tǒng)一規(guī)則的，為防止后期出現(xiàn)各專(zhuān)業(yè)模型的混亂，無(wú)法快速修改等問(wèn)題，在建立模型前各專(zhuān)業(yè)必須統(tǒng)一商討出一個(gè)合理且適用于每個(gè)專(zhuān)業(yè)的建模參數(shù)。

3 碰撞檢查

BIM模型的分析是指利用各類(lèi)軟件對(duì)自己已建立的模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢測(cè)驗(yàn)證，是BIM八大特點(diǎn)的體現(xiàn)之一。包括對(duì)各種不同構(gòu)件的可視化分析，對(duì)施工方案的模擬，對(duì)不同模型參數(shù)的優(yōu)化重組等，還可以由三維模型導(dǎo)出二維cad圖紙。

而碰撞檢測(cè)是三維可視化最為直觀的利用，Navisworks軟件對(duì)各構(gòu)件進(jìn)行沖突檢測(cè)。包括各種專(zhuān)業(yè)模型的自身碰撞和每個(gè)專(zhuān)業(yè)之間的碰撞以及各專(zhuān)業(yè)每層樓的碰撞，在進(jìn)行碰撞檢查時(shí)，將模型直接從Revit中導(dǎo)出類(lèi)型不同的dwg格式，然后將此格式文件分別導(dǎo)入Navisworks進(jìn)行碰撞檢查，Navisworks軟件可計(jì)算出碰撞沖突構(gòu)建的位置，編號(hào)等生成帶有ID號(hào)的碰撞報(bào)告。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)碰撞報(bào)告中的ID號(hào)在Revit中按ID號(hào)查找構(gòu)件并進(jìn)行碰撞修改，并且可通過(guò)Navisworks直接調(diào)看模型的碰撞部分，以確定實(shí)際是否存在真實(shí)的碰撞。若是由模型構(gòu)件三維位置造成的碰撞，則屬于真實(shí)碰撞，可通過(guò)修改某一相對(duì)不重要構(gòu)件的位置，避免再次碰撞。

碰撞修改規(guī)則如下：

碰撞檢查可按照?qǐng)D元分類(lèi)進(jìn)行圖元整體的碰撞報(bào)告，也可以指定圖元之間的碰撞檢查。一般進(jìn)行碰撞檢查的圖元類(lèi)別有水管，風(fēng)管，電纜橋架等。

在檢查碰撞前，要對(duì)各個(gè)圖元類(lèi)別進(jìn)行檢查，系統(tǒng)是否完整，信息標(biāo)準(zhǔn)是否正確，以及平面圖，系統(tǒng)圖和管道標(biāo)號(hào)是否對(duì)上。

各專(zhuān)業(yè)對(duì)碰撞后的管道修改是否對(duì)上。

各專(zhuān)業(yè)對(duì)碰撞后的管道修改也有不同要求。

例如：

（1）水管：管道彎管盡量上翻，因?yàn)橄路瓡?huì)出現(xiàn)積水，存渣等問(wèn)題;

水管不能位于橋架上方，不能穿越風(fēng)井，不能進(jìn)入電氣用房;

暖通水管貼梁布置時(shí)，需要考慮預(yù)留保溫厚度。

（2）風(fēng)管：不能遮擋風(fēng)口。

高低壓配電房?jī)?nèi)的風(fēng)管不要位于配電柜等電氣設(shè)備正上方。

（3）電纜橋架：橋架翻彎應(yīng)盡量采用45°斜角彎。

多層橋架排布時(shí)，上下橋架之間距應(yīng)保持在250mm以上。

（4）土建。留洞核查：

a.機(jī)電管線穿過(guò)剪力墻樓板是否預(yù)留洞口;

b.留洞位置應(yīng)避開(kāi)梁柱樓梯等，且留洞尺寸一般大于管線尺寸;

c.梁上留洞應(yīng)符合規(guī)范要求，管線位于梁體中部1/3處最好，即中線與梁中線最好重合，管洞上下距離梁頂?shù)拙嚯x不小于1/3梁高。

凈高核查（不能出現(xiàn)碰頭）：

a.管線密集處是否滿(mǎn)足凈高要求;

b.大管線經(jīng)過(guò)地區(qū)是否滿(mǎn)足凈高要求;

c.機(jī)電管線經(jīng)過(guò)樓層間是否滿(mǎn)足凈高要求。

管道綜合排布與避讓原則：小管讓大管，有壓管避讓無(wú)壓管，水管避讓風(fēng)管，電管/橋架應(yīng)在水管上方;先安裝大管后安裝小管，先施工無(wú)壓管后施工有壓管，先安裝上層的電管，后安裝下層的水管。

傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)在發(fā)現(xiàn)碰撞調(diào)整時(shí)，往往由于對(duì)管線的無(wú)法可視化而造成的二次碰撞，會(huì)出現(xiàn)新的問(wèn)題，而三維模型中，各種管線相對(duì)位置清晰明確，在調(diào)整過(guò)程中不會(huì)造成二次碰撞。

4 3D漫游

利用Navisworks軟件漫游可以從第一視角，第三視角觀看建筑內(nèi)部空間漫游。模型漫游可用于設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)合理性判斷，現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢查，施工交底。Navisworks可對(duì)單一圖元類(lèi)型模型進(jìn)行漫游也可對(duì)全專(zhuān)業(yè)模型進(jìn)行漫游，而第一視角可以無(wú)障礙循視模型各個(gè)節(jié)點(diǎn)，宛如身臨建筑內(nèi)部。第三視角可以設(shè)置人物身高等參數(shù)，瀏覽過(guò)程可直接發(fā)現(xiàn)層高不足，管線凈高小等問(wèn)題，可以只管直觀看到模型內(nèi)部各構(gòu)件空間位置，而第三人稱(chēng)主要檢查模型房間的完整性，管線不合理配置，建筑空間不足等問(wèn)題。

5 BIM應(yīng)用的思考

此項(xiàng)目是對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的BIM模型實(shí)操，主要研究了BIM在各專(zhuān)業(yè)協(xié)同和管線碰撞的應(yīng)用，借以提供一個(gè)碰撞檢查全過(guò)程的合理方案，并未向施工企業(yè)，設(shè)計(jì)延伸。

BIM已成為建筑業(yè)界認(rèn)同的未來(lái)趨勢(shì)，還將有更大的發(fā)展空間，對(duì)整個(gè)建筑業(yè)的發(fā)展影響是巨大的，將在建筑設(shè)計(jì)，施工，維護(hù)方面起到巨大的作用。作為國(guó)內(nèi)新型技術(shù)，人們普遍存在認(rèn)識(shí)不足，普及率低，實(shí)際應(yīng)用存在較多困難。相比傳統(tǒng)的2D協(xié)同方式，基于BIM的碰撞檢查更是提供了更多的優(yōu)點(diǎn)，使得建筑業(yè)更加精準(zhǔn)，精確的掌握建筑施工中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃勁超，陸本燕.基于BIM技術(shù)多專(zhuān)業(yè)深化設(shè)計(jì)價(jià)值探討 [C].第三屆全國(guó)BIM學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，2017（01）：31-36.