丁紅強(qiáng) 李智永 虎佳寧

摘 要：BIM通過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，多所高校土木類專業(yè)也相繼開設(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，降低信息床底過程中的衰減。這意味著BIM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信息通過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，電氣和消防等專業(yè)）的三維可視化模型。一般情況下，若無(wú)特殊要求，各專業(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，不同專業(yè)可進(jìn)行不同的模型的建立。

在模型建立前，各專業(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)各專業(yè)模型的混亂，無(wú)法快速修改等問題，在建立模型前各專業(yè)必須統(tǒng)一商討出一個(gè)合理且適用于每個(gè)專業(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)。包括各種專業(yè)模型的自身碰撞和每個(gè)專業(yè)之間的碰撞以及各專業(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。

各專業(yè)對(duì)碰撞后的管道修改是否對(duì)上。

各專業(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)電管線穿過剪力墻樓板是否預(yù)留洞口;

b.留洞位置應(yīng)避開梁柱樓梯等，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.管線密集處是否滿足凈高要求;

b.大管線經(jīng)過地區(qū)是否滿足凈高要求;

c.機(jī)電管線經(jīng)過樓層間是否滿足凈高要求。

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)單一圖元類型模型進(jìn)行漫游也可對(duì)全專業(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)，瀏覽過程可直接發(fā)現(xiàn)層高不足，管線凈高小等問題，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.