BIM系列軟件在建筑碰撞檢查時的應用

丁紅強 李智永 虎佳寧

摘 要：BIM通過仿真模擬建筑物的真實信息，為工程設計和施工提供相互協調問題解決的方案。利用BIM技術對各種不同構件的可視化分析，對施工方案的模擬，對不同模型參數的優化重組等已經成為建筑業人士的必備技能。利用模型檢查建筑內部的完整性，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用。

關鍵詞：碰撞檢查;3D漫游;協同建模

1 引言

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

，是一個完備的三維模型，以建筑工程項目在全生命周期各個不同階段的工程信息為基礎，將整個項目信息資源整合到一起，并通過仿真模擬建筑物的真實信息，為工程設計和施工提供相互協調問題解決方案。從而達到在工程中降低生產成本，保障工程順利完成的目的。它具有可視化，協調性，模擬性，優化性，參數化性，信息完備性等特點。

隨著住建部對BIM技術不斷重視，BIM技術在國內也越來越火，多所高校土木類專業也相繼開設BIM技術課程。2015年5月住房城鄉建設部發布《2011-2015建筑業信息化發展綱要》中明確要求推進BIM技術從設計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，是順應時代發展的產物，對于整個建筑業無疑是一次技術革命。

2 BIM模型的建立

BIM的應用無疑是建筑信息數據的整合，分析和為施工提供方案的過程以及最后的運營管理。而建筑信息數據的整合指將與實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，結構，給排水，暖通，電氣和消防等專業）的三維可視化模型。一般情況下，若無特殊要求，各專業將對所要建立的模型分區，分塊建模，這就要求各專業各區必須協同工作，在同一個中心文件下，不同專業可進行不同的模型的建立。

在模型建立前，各專業建模人員需對傳統cad圖形分析，包括cad圖紙的讀圖，構建的分類以及構建的命名都需要建模前統一規則，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一規則的，為防止后期出現各專業模型的混亂，無法快速修改等問題，在建立模型前各專業必須統一商討出一個合理且適用于每個專業的建模參數。

3 碰撞檢查

BIM模型的分析是指利用各類軟件對自己已建立的模型進行數據的檢測驗證，是BIM八大特點的體現之一。包括對各種不同構件的可視化分析，對施工方案的模擬，對不同模型參數的優化重組等，還可以由三維模型導出二維cad圖紙。

而碰撞檢測是三維可視化最為直觀的利用，Navisworks軟件對各構件進行沖突檢測。包括各種專業模型的自身碰撞和每個專業之間的碰撞以及各專業每層樓的碰撞，在進行碰撞檢查時，將模型直接從Revit中導出類型不同的dwg格式，然后將此格式文件分別導入Navisworks進行碰撞檢查，Navisworks軟件可計算出碰撞沖突構建的位置，編號等生成帶有ID號的碰撞報告。設計人員可根據碰撞報告中的ID號在Revit中按ID號查找構件并進行碰撞修改，并且可通過Navisworks直接調看模型的碰撞部分，以確定實際是否存在真實的碰撞。若是由模型構件三維位置造成的碰撞，則屬于真實碰撞，可通過修改某一相對不重要構件的位置，避免再次碰撞。

碰撞修改規則如下：

碰撞檢查可按照圖元分類進行圖元整體的碰撞報告，也可以指定圖元之間的碰撞檢查。一般進行碰撞檢查的圖元類別有水管，風管，電纜橋架等。

在檢查碰撞前，要對各個圖元類別進行檢查，系統是否完整，信息標準是否正確，以及平面圖，系統圖和管道標號是否對上。

各專業對碰撞后的管道修改是否對上。

各專業對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，因為下翻會出現積水，存渣等問題;

水管不能位于橋架上方，不能穿越風井，不能進入電氣用房;

暖通水管貼梁布置時，需要考慮預留保溫厚度。

（2）風管：不能遮擋風口。

高低壓配電房內的風管不要位于配電柜等電氣設備正上方。

（3）電纜橋架：橋架翻彎應盡量采用45°斜角彎。

多層橋架排布時，上下橋架之間距應保持在250mm以上。

（4）土建。留洞核查：

a.機電管線穿過剪力墻樓板是否預留洞口;

b.留洞位置應避開梁柱樓梯等，且留洞尺寸一般大于管線尺寸;

c.梁上留洞應符合規范要求，管線位于梁體中部1/3處最好，即中線與梁中線最好重合，管洞上下距離梁頂底距離不小于1/3梁高。

凈高核查（不能出現碰頭）：

a.管線密集處是否滿足凈高要求;

b.大管線經過地區是否滿足凈高要求;

c.機電管線經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，有壓管避讓無壓管，水管避讓風管，電管/橋架應在水管上方;先安裝大管后安裝小管，先施工無壓管后施工有壓管，先安裝上層的電管，后安裝下層的水管。

傳統的二維設計在發現碰撞調整時，往往由于對管線的無法可視化而造成的二次碰撞，會出現新的問題，而三維模型中，各種管線相對位置清晰明確，在調整過程中不會造成二次碰撞。

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部空間漫游。模型漫游可用于設計設計合理性判斷，現場質量檢查，施工交底。Navisworks可對單一圖元類型模型進行漫游也可對全專業模型進行漫游，而第一視角可以無障礙循視模型各個節點，宛如身臨建筑內部。第三視角可以設置人物身高等參數，瀏覽過程可直接發現層高不足，管線凈高小等問題，可以只管直觀看到模型內部各構件空間位置，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應用的思考

此項目是對實際項目的BIM模型實操，主要研究了BIM在各專業協同和管線碰撞的應用，借以提供一個碰撞檢查全過程的合理方案，并未向施工企業，設計延伸。

BIM已成為建筑業界認同的未來趨勢，還將有更大的發展空間，對整個建筑業的發展影響是巨大的，將在建筑設計，施工，維護方面起到巨大的作用。作為國內新型技術，人們普遍存在認識不足，普及率低，實際應用存在較多困難。相比傳統的2D協同方式，基于BIM的碰撞檢查更是提供了更多的優點，使得建筑業更加精準，精確的掌握建筑施工中的實時數據。

參考文獻：

[1]黃勁超，陸本燕.基于BIM技術多專業深化設計價值探討 [C].第三屆全國BIM學術會議論文集，2017（01）：31-36.