丁红强 李智永 虎佳宁

摘 要：BIM通过仿真模拟建筑物的真实信息，为工程设计和施工提供相互协调问题解决的方案。利用BIM技术对各种不同构件的可视化分析，对施工方案的模拟，对不同模型参数的优化重组等已经成为建筑业人士的必备技能。利用模型检查建筑内部的完整性，管线不合理配置，建筑空间不足等问题也逐渐被各大建筑公司应用。

关键词：碰撞检查;3D漫游;协同建模

1 引言

建筑信息模型（BIM）的英文全称是Biulding Information Modeling

，是一个完备的三维模型，以建筑工程项目在全生命周期各个不同阶段的工程信息为基础，将整个项目信息资源整合到一起，并通过仿真模拟建筑物的真实信息，为工程设计和施工提供相互协调问题解决方案。从而达到在工程中降低生产成本，保障工程顺利完成的目的。它具有可视化，协调性，模拟性，优化性，参数化性，信息完备性等特点。

随着住建部对BIM技术不断重视，BIM技术在国内也越来越火，多所高校土木类专业也相继开设BIM技术课程。2015年5月住房城乡建设部发布《2011-2015建筑业信息化发展纲要》中明确要求推进BIM技术从设计阶段向施工阶段延伸，降低信息床底过程中的衰减。这意味着BIM是将信息化全方位融合于建筑业，是顺应时代发展的产物，对于整个建筑业无疑是一次技术革命。

2 BIM模型的建立

BIM的应用无疑是建筑信息数据的整合，分析和为施工提供方案的过程以及最后的运营管理。而建筑信息数据的整合指将与实际工程建筑物相符的各类信息通过一定与之相匹配的各种软件绘制出具有一定分工（包括建筑，结构，给排水，暖通，电气和消防等专业）的三维可视化模型。一般情况下，若无特殊要求，各专业将对所要建立的模型分区，分块建模，这就要求各专业各区必须协同工作，在同一个中心文件下，不同专业可进行不同的模型的建立。

在模型建立前，各专业建模人员需对传统cad图形分析，包括cad图纸的读图，构建的分类以及构建的命名都需要建模前统一规则，以方便后期模型的处理和方案的修改。如下图。

BIM模型的建立一定是统一规则的，为防止后期出现各专业模型的混乱，无法快速修改等问题，在建立模型前各专业必须统一商讨出一个合理且适用于每个专业的建模参数。

3 碰撞检查

BIM模型的分析是指利用各类软件对自己已建立的模型进行数据的检测验证，是BIM八大特点的体现之一。包括对各种不同构件的可视化分析，对施工方案的模拟，对不同模型参数的优化重组等，还可以由三维模型导出二维cad图纸。

而碰撞检测是三维可视化最为直观的利用，Navisworks软件对各构件进行冲突检测。包括各种专业模型的自身碰撞和每个专业之间的碰撞以及各专业每层楼的碰撞，在进行碰撞检查时，将模型直接从Revit中导出类型不同的dwg格式，然后将此格式文件分别导入Navisworks进行碰撞检查，Navisworks软件可计算出碰撞冲突构建的位置，編号等生成带有ID号的碰撞报告。设计人员可根据碰撞报告中的ID号在Revit中按ID号查找构件并进行碰撞修改，并且可通过Navisworks直接调看模型的碰撞部分，以确定实际是否存在真实的碰撞。若是由模型构件三维位置造成的碰撞，则属于真实碰撞，可通过修改某一相对不重要构件的位置，避免再次碰撞。

碰撞修改规则如下：

碰撞检查可按照图元分类进行图元整体的碰撞报告，也可以指定图元之间的碰撞检查。一般进行碰撞检查的图元类别有水管，风管，电缆桥架等。

在检查碰撞前，要对各个图元类别进行检查，系统是否完整，信息标准是否正确，以及平面图，系统图和管道标号是否对上。

各专业对碰撞后的管道修改是否对上。

各专业对碰撞后的管道修改也有不同要求。

例如：

（1）水管：管道弯管尽量上翻，因为下翻会出现积水，存渣等问题;

水管不能位于桥架上方，不能穿越风井，不能进入电气用房;

暖通水管贴梁布置时，需要考虑预留保温厚度。

（2）风管：不能遮挡风口。

高低压配电房内的风管不要位于配电柜等电气设备正上方。

（3）电缆桥架：桥架翻弯应尽量采用45°斜角弯。

多层桥架排布时，上下桥架之间距应保持在250mm以上。

（4）土建。留洞核查：

a.机电管线穿过剪力墙楼板是否预留洞口;

b.留洞位置应避开梁柱楼梯等，且留洞尺寸一般大于管线尺寸;

c.梁上留洞应符合规范要求，管线位于梁体中部1/3处最好，即中线与梁中线最好重合，管洞上下距离梁顶底距离不小于1/3梁高。

净高核查（不能出现碰头）：

a.管线密集处是否满足净高要求;

b.大管线经过地区是否满足净高要求;

c.机电管线经过楼层间是否满足净高要求。

管道综合排布与避让原则：小管让大管，有压管避让无压管，水管避让风管，电管/桥架应在水管上方;先安装大管后安装小管，先施工无压管后施工有压管，先安装上层的电管，后安装下层的水管。

传统的二维设计在发现碰撞调整时，往往由于对管线的无法可视化而造成的二次碰撞，会出现新的问题，而三维模型中，各种管线相对位置清晰明确，在调整过程中不会造成二次碰撞。

4 3D漫游

利用Navisworks软件漫游可以从第一视角，第三视角观看建筑内部空间漫游。模型漫游可用于设计设计合理性判断，现场质量检查，施工交底。Navisworks可对单一图元类型模型进行漫游也可对全专业模型进行漫游，而第一视角可以无障碍循视模型各个节点，宛如身临建筑内部。第三视角可以设置人物身高等参数，浏览过程可直接发现层高不足，管线净高小等问题，可以只管直观看到模型内部各构件空间位置，而第三人称主要检查模型房间的完整性，管线不合理配置，建筑空间不足等问题。

5 BIM应用的思考

此项目是对实际项目的BIM模型实操，主要研究了BIM在各专业协同和管线碰撞的应用，借以提供一个碰撞检查全过程的合理方案，并未向施工企业，设计延伸。

BIM已成为建筑业界认同的未来趋势，还将有更大的发展空间，对整个建筑业的发展影响是巨大的，将在建筑设计，施工，维护方面起到巨大的作用。作为国内新型技术，人们普遍存在认识不足，普及率低，实际应用存在较多困难。相比传统的2D协同方式，基于BIM的碰撞检查更是提供了更多的优点，使得建筑业更加精准，精确的掌握建筑施工中的实时数据。

参考文献：

[1]黄劲超，陆本燕.基于BIM技术多专业深化设计价值探讨 [C].第三届全国BIM学术会议论文集，2017（01）：31-36.