基于BIM技術對管線碰撞的處理分析

吳旭

摘要：眾所周知，建筑工程設計環節眾多，不合理的設計將會導致工程成本超支以及工程整體的延誤。BIM技術的引入使實現設計階段的協同設計成為可能，并能夠基于自動沖突檢測功能實現管線綜合安裝的碰撞檢測，以提高建筑設計質量。

關鍵詞：BIM技術;管線碰撞;處理

BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技術是利用信息化模型對工程建設項目的設計、施工、運營以及維護等生命全過程進行科學管理、優化的方法與工具。BIM技術作為我國建筑施工行業創新發展的主要技術手段之一，其應用與推廣對行業的科技進步與轉型升級將產生巨大的影響。BIM技術將大大提高工程項目的集成化交付能力，進一步促進工程項目的效益和效率的顯著提升。

1 傳統管線碰撞的問題

BIM技術雖然已經在國內迅猛發展，但多數項目使用的仍然是傳統的項目管理方法。在實際項目中，大都是各專業獨立完成管線設計工作，而采用2D圖紙，進行項目修建的過程中，對于管線設備眾多的項目，施工當中發現存在問題才會重新規劃路線進行修改，增加了項目成本及工期。2D圖紙在設計中常常會出現未能達到實際施工中的要求，按圖紙施工各種管線會出現碰撞問題，例如管線與管線之間的、管線與建筑結構之間的、不同管線因工藝方法等因素。在項目工期緊張的條件下，專業審圖人員很難盡責完成任務。在傳統項目管理實際施工中，排布管線之前會進行碰撞檢測，傳統方法是將各專業圖在透明圖紙上繪制，并對齊水平位置疊放在一起，利用光線照明、肉眼查看管線之間是否會發生碰撞。傳統方法不僅耗時，需多次協調查看才能完成，工作效率低，檢測人員查看時也未能夠徹底排查錯誤，造成重復工作，尤其對于項目設備管線眾多、管線復雜，傳統方法已不太適用。BIM技術的管線碰撞為檢測人員提供了數字化的管理方法，為工作人員帶來了新的思維方式。

2 基于BIM技術對管線碰撞的處理措施

2.1 建模

技術人員以施工設計圖紙為依據，通過建模軟件進行3D建模，對各管道部件進行參數化設置，當某一參數變化時，構件信息可以同步變化，滿足現場施工人員對于模型的要求。建模小組首先根據機電專業對管道進行劃分，為電氣（包括低壓配電、綜合布線、火災自動報警等系統）、暖通（包括通風、防排煙、通風空調等系統）、給排水（包括生活排水、生活給水、噴淋、消火栓等系統）三組，在BIM軟件中限定各專業管道的標高，然后分專業建模，最后將各專業的模型統一整理展示，生成初步的3D模型。技術人員在建立各自專業管道模型的過程中，如果發現管線碰撞可先進行標記，匯總后分樓層與施工設計圖進行比對，檢查是否出現管道遺漏及管道設計要求是否符合各專業規定。

2.2 管線碰撞檢查

各專業模型疊加以后，通過漫游、環視、動態觀察和平移等操作對模型進行下一步的可視化的分析。利用Navisworks軟件對不同專業管線進行碰撞的檢查，根據檢查結果，不斷修正管線空間布局，以達到最有效合理的排布效果。

碰撞檢查流程：將每個專業MagiCAD模型導出IFC格式文件，放置到同一個文件夾中，Navisworks軟件將IFC文件全部鏈接進去，利用“選擇樹”及“查找對象”創建“選擇集”，設定測試條件，運行測試，審核碰撞結果，輸出測試報告，一旦檢查出模型中的交叉問題或者管道碰撞，設計人員需要再重新回到MagiCAD建模軟件修改原設計圖紙。

沖突檢查：先各個專業自行檢查，根據實際情況做硬碰撞或軟碰撞檢查。硬碰撞大多需要調整，特殊情況除外，例如大多數給排水支管管徑小于50mm時，施工現場可方便調整小管徑水管，在碰撞檢查時可以設置測試條件不測試管徑小于50mm水管與其他管件的碰撞;軟碰撞是為兩構建做定距離碰撞檢查，多用于檢查局部凈高是否達到要求，或用于是否設置風管保溫層的檢測，在碰撞檢查時可以設置測試條件時加以限制。

自行碰撞檢查后，專業之間互相碰撞檢查。在此設置碰撞檢測條件：水管與風管之間的碰撞檢查，暖通和給排水與電氣之間碰撞的檢查。通過軟件碰撞的檢測，結合計算機的使用能檢測出已建的模型中管線碰撞情況及其定位。將檢測結果返回設計人員調整。

凈高分析：管線綜合過程中，既能找出最初設計中存在的碰撞問題，也能優化公共空間的凈空和凈高。

2.3 建立的模型評價

BIM建立的模型可以清晰地看出各專業管線間的走向，解決管線碰撞的難題。同時也可以對設計施工圖進行初步施工預演，提前發現圖紙中的模糊點，減少不必要的返工和材料浪費，防止后期出現較多的拆改面積，盡可能減少工程變更，從而控制造價節約成本。也可以讓監理人員提前了解可能出現的問題及應對方法，對現場的不確定性有一定的把握。

3 注意的事項

3.1 建立結構及各專業管線模型。建筑建模非常重要的一項工作就是創新樓梯、門窗和二次結構墻等。為使各個部分的專業人員能協同建模，就可通過中心文件的手段，根據分項工程設置的工作集定義相對應的顏色，方便后期開展工作時進行區分。

3.2 利用Revit及Navisworks進行不同專業之間的多次碰撞檢測，從而找到設計錯誤或施工中的難點問題，便于制訂針對性的解決措施，最大程度地保障工程項目的變更帶來的損失。

4 結語

總而言之，隨著我國科學技術的不斷提高，目前在對管線進行優化時，已經深入應用了BIM技術，主要目的就是對管線進行優化調整以及開展碰撞檢測。這樣不但可以對項目施工過程中可能出現的碰撞沖突有效避免，還能夠使現場的施工效率和質量大幅提高，從而盡可能地降低出現的返工問題。另外，通過BIM技術對風管、水管和橋架等結構進行設計優化的工作，可以找到最合適的尺寸，找到最短的路由，盡最大程度地減少了項目成本。

參考文獻：

[1]謝婷，張曉玲，孫亦軍，等.BIM技術在機電管線綜合深化設計中的應用[J].建筑技術，2016，47（8）：727–729.

[2]榮慕寧，張二龍，高麗，等.BIM技術在機電管線綜合中的應用[J].建筑技術，2016，47（2）：142–143.

[3]繆昌華，費海豐，錢雪松.基于BIM技術實現機電管線安裝的優化管理[J].建筑技術，2013，44（10）：890–893.