摘要：针对建筑安装中管线线路存在碰撞的问题，本文以某建筑项目为例进行了分析研究，利用Revit、Recit MEP软件建立模型，通过Navisworks实现主结构与电气安装的结合，在施工过程中进行了单专业与其他专业的碰撞分析，解决了管道安装中存在的问题，有效地提高了施工效率，减少了资源浪费，缩短了工期。
关键词：碰撞研究；BIM应用；工程建模；三维模型。
1 BIM 的特点与应用
1.1 BIM 技术概述
BIM通过数字信息模拟建筑物的真实信息，具有可视化、协调、仿真、优化和图形化五大特点。BIM的实质是将数据转化为信息，基于三维虚拟现实建模，将工程项目中涉及的各种相关信息集成到工程数据模型中，是建设项目信息化的载体。
1.2 BIM技术的价值
BIM 技术的核心价值体现在BIM 技术平台通过集成各参与方形成的不同格式的模型，构建了数据集中的统一平台，进行数据存储和分析，实现数据信息的交互。
2 BIM 技术在管线综合安装中的碰撞检测
2.1 BIM三维建模技术
三维建模是对工程2D图进行实体化和参数化。BIM软件设计建筑模型时，必须遵循以下三点：
（1)三维建模必须基于同一平台。建模必须基于相同的标准，使得所建立的平台能够调用他人的模型或被他人调用，从而实现协同设计。
（2)建立结构模型。根据总体规划的设计任务，确定各模型在整个模型中的坐标定位，从而确定基本结构模型。
（3)特定安装坐标的建立和装配。BIM软件建模不仅使用诸如点、线、圆和弧等绘图工具，而且使用墙壁、横梁、列和其他建筑构件。BIM软件既具有独立性又具有相关性，它描述了整个建筑的建筑单元。
2.2碰撞检测分析
2.2.1碰撞检查分析
碰撞检查是指在施工开始前对图纸的检查，以及对整个建筑图纸不同部位之间的冲突的检查。碰撞的类型主要分为四类：（1)硬碰撞是指两个实体之间的位置相交；（2)软碰撞指的是两个物体之间的直接交叉和碰撞，但在一定范围内允许交叉和碰撞。（3)间隙碰撞指的是两个部件的物理碰撞和无碰撞，但它们没有发生碰撞。常见的间隙碰撞主要发生在管道碰撞中。（4)副本碰撞指的是空间中两个相同部件的完全重合。在严格的计算中，如钢材和水泥的计算，有必要避免重复计算，增加成本。目前，BIM技术主要用于硬碰撞检测，包括：安装过程中各行业之间的设备与管道的碰撞、机电与结构的碰撞、机电与建筑的碰撞。
2.2.2 BIM在建筑中的碰撞优势分析
BIM模型可以被看作是建筑设计和建造的排练过程，也是模型的审计过程。（1)由于模型是根据实际尺寸建立的，所以在模型中可以清楚地显示一些传统图形无法显示的深层问题；（2)全方位三维专业模型可以在任何需要的地方和ADJUS中被裁剪出来。查找不同专业之间的冲突，并反馈给专业设计师进行调整，基本上可以消除所有的冲突。
图1 桥架与桥架、管道碰撞
2.2.3碰撞分析在BIM设计中的作用及意义
基于BIM的设计工作需要相互协作，通过各专业设计人员的合作，共同完成项目设计任务。碰撞检测贯穿整个设计过程，在多专业协同设计中起到制约和平衡的作用，使多专业设计“求同存异”。随着设计的不断发展，对多专业设计进行定期回顾，不断地解决设计过程中的矛盾，设计变得越来越完善和精确。
3 BIM技术在项目的应用
3.1项目简介
某项目楼二期T2号楼主体结构为剪力墙结构，标准层附带loft层，通道狭小管线过多，由于管道安装的有限性，主体结构复杂，管道安装环境小，给综合管线的设计和安装带来了很大的挑战。
3.2建筑模型的构建
3.2.1 BIM 模型的构建
T2楼采取分专业建模的方式，主要包括主体结构、暖通空调、给排水、电气等四大主题。暖通部分主要分新风、空调水、VRV空调系统三个系统建模；水系统分给排水、消防及采暖三个模型建模；电气主要以桥架为主。
3.2.2 BIM 模型整合
由于四个专业模型设计是由不同部门完成的，所以在碰撞分析之前必须将四个专业模型集成在一个整体中。模型集成是基于Navisworks软件实现的，该软件是一种可用于建筑仿真和碰撞检测的软件，可以与Revit模型相互转换。在建立模型后，可以通过Navisworks进行碰撞检测，实现多方向、多界面、多角度的观测。具体的方法将Revit创建的模型导出为NWC格式，并使用Navisworks对软件进行调整和融合。在这个过程中，我们必须注意调整参数，以确保专业模型的完整性。导出设置如图2所示。
图2 Navisworks导出设置
3.3碰撞研究
工程建设中的碰撞涉及专业之间的冲突、专业内部的冲突以及与单个对象的碰撞。在构建三维模型的基础上，利用Navisworks实现了不同专业模型的集成，并在施工过程中进行了单专业与不同专业的碰撞分析。采用Revit API的两种开发功能进行处理。最后，对碰撞分析报告进行逐级检查，并采用改进措施实现模型的优化。
（1)单专业碰撞检查
在Navisworks中使用冲突检测函数，在选择A和所选B帧时，选择MEP，并且碰撞类型难以运行，并且公差定位为0.001米来运行测试。消除碰撞结果中的重复碰撞点，并对碰撞位点进行审核，以确定碰撞是否可以忽略。对于不能忽视碰撞的区域，要返回模型进行修改。
（2)多专业碰撞检查
T2楼碰撞点过于繁多与杂乱，不利于逐步检查。为了减少实体数量，本项目对需要检查的部分创建集合，通过集合的碰撞进行局部碰撞分析。如图3所示
图3 给水管道与消防管道碰撞
首先，对地下排水管道实例和工程的主要结构实例进行搜索，分别定义了地下排水管道和主结构搜索集合，以隐藏不相关的构件。其次，在冲突检测对话框中，选择A并选择B分别选择排水管和主结构。所有碰撞结果可通过操作计算得到。此外，碰撞点检测和任务分配可以通过添加碰撞点标注来帮助。优化后的管道排布如图4。
图4 优化后的管道排布
在整个碰撞检测分析中，共检测到3521个碰撞点和3521个碰撞问题描述，其中包括421个主要碰撞报告和3100个专业碰撞报告。每篇报告详细描述了碰撞点的数量、碰撞描述、碰撞模型、相应的二维碰撞绘制位置以及详细的修改和调整方法。
总结
通过BIM技术在某项目T2楼的应用，在软件构建的三维模型的基础上，对施工过程中的多个专业之间的碰撞冲突进行了仿真。利用BIM技术可以提前发现设计中的碰撞检测，避免了由此引起的不必要的损失，提高了设计质量。通过对冲突冲突报告的分析，可以清楚地把握工作造成的浪费的主要原因，解决工程建设中的主要协调难问题。通过采用改进措施对模型进行优化，可以有效地提高人料机的施工质量和使用效率，减少工程中的不必要浪费。
论文作者:王宇鹏,代一,王龙,张鹏,李秀宁,郝凯
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：模型论文; 专业论文; 建模论文; 结构论文; 冲突论文; 建筑论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第30期论文;