Application of BIM Technology in the Solution to Pipeline Cross Interference
郑汝莲 ZHENG Ru-lian；余俊成 YU Jun-cheng
（昆明理工大学津桥学院，昆明 650106）
（Kunming University of Sicnece and Technology Oxbridge Caolelge，Kunming 650106，China）
摘要：本次项目主要采用BIM技术措施，根据各专业技术、空间要求、施工工作面等要求，对管线进行碰撞检测调整，利用BIM具有的自动检测功能，对碰撞问题优化，将交叉管线冲突进行改善调整，并及时反馈至设计方进行修改，最终确定管线的设计方案。为了减少返工，节约成本，控制进度，进行检测，发现分析问题，优化图纸，并输出报告，指导现场施工。
Abstract: This project mainly adopts BIM technical measures to adjust the collision detection of pipeline according to various professional technologies, space requirements, construction work surface and other requirements, and uses the automatic detection function of BIM to optimize the collision problem and improve the adjust cross pipeline conflicts, and promptly feedback to the designer to modify, and finally determines the pipeline design. It is aimed to reduce rework, save costs, control progress, conduct inspections, find analytical problems, optimize drawings, and output reports to guide on-site construction.
关键词：BIM 技术；管线交叉；碰撞检查；漫游动画
Key words: BIM technology；pipeline crossing；collision check；roaming animation
中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）21-0210-02
1 BIM技术概述
BlM，即建筑信息模型（Building Information Modeling）的英文缩写。BlM 的出现在一定程度上推动了建筑业的发展，必将是建筑业的一次伟大变革。BIM 技术通过利用数字模型将贯穿于建筑全生命周期的各种建筑信息组织成一个整体，对项目的设计、建造和运营进行管理。BIM 技术是继CAD 技术后的建筑行业的又一次伟大的变革，将从根本上改变建筑业传统的思维模式及作业方式，现在的BIM 协同应用管理平台的模型整合、信息集成、协同共享、可视化应用、企业级大数据汇总分析等强大功能，将解决以往从项目初期的立项验证、项目设计、施工阶段、项目验收等阶段造成的资源浪费、信息不通、施工周期漫长等问题，将显著提高施工效率和控制成本，为我国的建筑业带来可观的经济效益。在今天的BIM 数字化大数据背景下，作为21 世纪的我们为了提高自身的竞争力，为了拓宽自己的视野，增加见识。应用内容应涵盖施工全过程管理的主要BIM 应用，也可以涵盖从设计、施工到运维全生命周期应用内容。在今天数字化世界的背景之下，BIM 软件是保证BIM 技术在建筑业里面得到有效的应用的不可或缺的工具。
2 工程模型
2.1 工程概况
本项目是某校的行政楼，位于一线主城至机场之间，东至安置区外环路，南至城市主干道，西至航空大道，北至城市，交通便利的次干道。设计范围为本工程室内及室外各栋水表后的给水系统、污水排水管系统、废水排水系统、中水给水系统、雨水排水系统，消火栓消防系统等管线综合排布。
2.2 建模
在这次建模之前要先简单地熟悉下在建模过程中所需要用到的相关图纸并且整理好在同一个文件夹下面，这样的话在建模过程中就可以节省时间，提高建模的效率。本工程的图纸可以分为5 大类。第一类是设计说明，在设计说明中可以找到建模过程中所需要的构件或是需要的材质、规格。第二大类是包括图纸的目录、图例表以及主要的设备材料表。第三大类主要是本工程包含的管道平面图以及它的立管。在平面图中，可以看到每一层里一些管的走向以及它的主要立管。在立面图中，可以看出每一根立管它所连接的立管有哪些，具体的走向是怎样的并且还可以看出它相应地标高是多少。第四大类主要是消防平面图，它主要包含了消火栓的平面图，它可以看到消火栓连接的立管以及它的平面位置等信息。第五大类是消防系统展开图，在这里面可以清楚看到消防管主要的立管以及一些标高信息等。整体工程的模型建立完成之后，可以看下整体模型的三维图，可以选择从任何一个角度来观察建立的模型这样一个效果。
3 碰撞检查
为了减少返工时间，节约施工成本，控制施工进度，我们利用鲁班works 软件进行碰撞检测，发现碰撞点，分析问题根源，优化图纸、模型并输出报告，指导现场施工。
将建立好的Revit 模型导出为FBX 格式，然后导入Lumion6 中进行室外渲染，给模型赋予材质，对模型室外及周围进行一个园林的布置以及合理规划，出一个模型方案给业主模型渲染的效果图，从而让业主方满意。用Lumion 渲染的模型，可以创建和项目实际几乎一样的地理环境，利用VR 等技术给出高清的渲染效果，自由漫游，视频演示可以给人带来建筑室内外的可视化效果，给人更真实的感觉。经过各专业的建模过程后，在鲁班浏览器里进行多专业模型的整合，碰撞检测，孔洞预留等检测修改之后再进行的一个管综漫游。通过管综漫游，可以更直观地观察建筑内部结构，检查建筑模型内部建模情况和碰撞情况，管线布置等问题。
在整个项目进行的过程中，我们可以通过手机移动端和电脑PC 客户端将所有工程资料用鲁班浏览器上传到云端数据库中，以便各参建方的所有项目人员进行资料查看。这样一来，各参建方的人员可以随时随地修改工程资料和对工程资料进行查阅，从而打破传统的作业方式。还可以利用鲁班BIM 应用协同平台，进行模型的查看，构件的信息查看，在发现问题的情况下，第一时间发布问题，提醒责任人及时处理，并更改图纸、模型。原来各参建方传统线下的工作可统一通过BIM 协同平台在线上完成，并关联BIM 模型、照片和资料，支持相关人员对协作作出审批、回复、生成报告等多项工作，大大提高了工作效率，并且结果可以追溯，快速发现问题，快速作出回应。从一开始的学习建模视频，学习相关规范和图纸，用鲁班安装软件对给排水消防专业行专业建模。从新建工程，图纸导入、分层、转化各设备和构件，构件属性定义以及进行工程量计算和输出相关的报表等到完成模型后。用鲁班浏览器将各专业的模型合成后，进行BIM的全过程应用，更加详细和逼真地来模拟施工过程中所耗费的人力、物力、金钱和时间的关系，从而达到节约成本，控制施工进度等目的。
通过鲁班BIM 平台来进行全过的程应用，其中包含了4d 进度、管综漫游、资料管理与协同工作、碰撞检查等，充分体现了BIM 技术协同工作、信息互通的优势。BIM 技术的这些优势能给建筑工程项目的参与各方带来许多便利，从建筑的全生命周期中可以看出参与建筑工程项目的各方都是受益方，以下引用项目全生命周期的BIM 协同工作框架来阐述优势所在：
①减少了各阶段间的信息遗漏。
②有效地掌控了项目的整体进展情况。
③提高管理的质量和效率。
④赋予建筑工程项目参与方不同的权限，建筑工程各参与方在权限范围内获取项目所需的信息，各司其职，信息传递的效率与精度得到提高，推进各自的工作。
4 交叉干扰问题解决
在BIM 应用中，用鲁班软件二次深化了设计图纸，使设计图纸更加精确详细，提高了设计质量和工作效率，减少返工成本和施工时间。通过模型的碰撞检查来减少水管、桥架及梁之间的碰撞，以及二次开孔对建筑整体结构带来的影响，指导现场施工，提高工作效率，保证施工工期的正常进行。BIM 协同平台可供各参建方在此平台上完成同一个项目的信息交流、资料管理、审核机制等操作，大大地提高了大家的工作效率。本次主要解决以下问题：
①某一管道在图纸中有偏移，将会导致整个位置上的管道出现碰撞，我们在将其对正进行绘制，绘制完成时，它们的“偏移量”参数会自动标示成中心标高，解决这一偏移带来的碰撞问题都能解决。②一般来说管道设备敷设顺序由上而下，其中风管的造价比较高，并且尺寸和重量大等原因，不易翻转和移动，应该先确定风管的位置再布置其他管道，在两者发生冲入的时候应调整其他管道的标高。例如：风管与桥架在水管的下方，那么就要将水管向下调整一点。③建模中水管穿过柱子，可设置成弯管，沿柱子穿过部位，避免碰撞。④风管的造价比较高，并且尺寸和重量大等原因，不易翻转和移动，那么应该先确定风管的位置，再确定洞口的位置，风管和洞口未对齐，两者发生冲突时应调整洞口的标高，使其对齐。⑤桥架与水管避让原则，管道交叉处理中应当尽量保证满足其最小净距，且有压管道让无压管、支管避让干线管、小口径管避让大口。
5 结论
通过各个专业协同建模使得不同专业的设计师获得更全面的相关专业信息，也让工程技术人员更直观快速地了解工程，利用模型进行施工交底，减少错误发生；BIM的碰撞检查功能可以自动查找管线碰撞问题，配合虚拟漫游功能，大幅提高管线综合设计的效率，并且调整时不会出现盲点和遗漏。通过模型展示提高沟通效率，让设计人员及时调整方案，减少施工现场的碰撞和返工，降低成本；在碰撞检测的基础上，为满足工程的净空要求，预留足够的检修空间，充分考虑管线和支吊架的安装空间，可以在BIM模型中进行优化排布，模拟确定合理的施工方案。
参考文献：
[1]杨佩衡.BIM技术在建筑设计中的应用探索[J].水利与建筑工程学报，2016（06）.
[2]乔慧婷.浅谈BIM技术在电力工程造价中的应用[J].低碳世界，2016（32）.
[3]谢桂华，高焕强.谈基于BIM的“互联网+”施工管理[J].山西建筑，2017（09）. |
