BIM在管线碰撞深化设计中的应用<br/>——以天津铁建大厦二期为例

BIM在管线碰撞深化设计中的应用
——以天津铁建大厦二期为例

2019-07-03柴小雨

智能城市 2019年10期

柴小雨张亮

（中国铁建大桥工程局集团有限公司，天津 300300）

BIM （Building Information Modeling，建筑信息模型）技术是利用信息化模型对工程建设项目的设计、施工、运营以及维护等生命全过程进行科学管理、优化的方法与工具[1]。BIM技术作为我国建筑施工行业创新发展的主要技术手段之一，其应用与推广对行业的科技进步与转型升级将产生巨大的影响。BIM技术将大大提高工程项目的集成化交付能力，进一步促进工程项目的效益和效率的显著提升。

工程中，由于施工现场的实际情况复杂多变，特别是当项目的工程节点复杂、构件布置密集交错时，二维平面图纸无法翔实的表达设计意图，不能满足实际施工的要求。文章通过BIM技术这一手段，利用Revit 2016等软件进行三维参数化建模、将三维BIM模型与二维CAD图纸进行图纸审核和水电暖设备模型碰撞检查等，进行深化设计建模，通过建模生成节点详细做法，利用BIM的三维可视化，依靠BIM参数化的精确性，将设计意图、施工方案意图传递给现场的施工人员，以期为项目实施提供了精确的数据模型。

1 工程概况

天津铁建大厦二期工程科技研发中心位于天津市空港经济区，具体位置在兴航路以东，中环西路以西，西三道以南，地上部分包括A座办公（8层）、B座倒班宿舍（9层）及多层裙房（2层），地下部分包括2层的汽车库、人防及设备用房设施。该项工程由中国铁建大桥工程局集团有限公司承建，新建地上建筑面积28 879.97 m2，A座建筑面积11 569.04 m2，B座建筑面积9 228.77 m2，多层裙房建筑面积8 082.16 m2，新建地下建筑面积14 901.19 m2，总建筑基底面积为7 535.85 m2。

2 建立BIM参数化模型

2.1 建模关键参数分析

在对天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目进行BIM建模时，前提是建成实用的参数化构件族库[2]。在进行BIM参数化建模时需要逐一对建筑构件进行参数设计，下面以通用性较强的梁构件为研究对象（如图1所示），列出建立模型中必不可少的参数，为建立BIM参数化构件库奠定基础。梁构件几何参数主要包括预制梁宽度b和预制梁高度h，其中，预制梁宽度一般不小于300 mm，以300、350 mm宽梁居多。所以在预制生产的时候可以大批量生产此参数规格的预制梁。h=梁预制部分厚度h1+后浇部分厚度h2。其中h=叠合板的总厚度。

图1 叠合梁和叠合板的组合构造

2.2 参数化构件族库

从实际应用情况来看，构件深化过程中产生的预制构件存在着尺寸不统一、型号不标准、过于复杂的现象，构件往往达不到市场的实际需求以及工业标准，不利于标准化和工业化设计，也不利于工业量产。在参数化建模过程中，尽管已经按照“少规格”归并思想尽可能地减少预制构件的种类，但还是产生了很多节点繁杂、种类多样的预制构件。如图2所示，仅一个标准层、预制柱的已经达到了21种。

图2 参数化建模的预制柱

2.3 构件族库的优化

BIM模型从BIM构件库中调用了合适的预制构件，可以满足安全性的要求，即确定了结构方案，由BIM构件库已有预制构件组合而成的BIM模型称为BIM构件库模型。完成了以上工作，还可以通过碰撞检查的方法对BIM构件库模型进行优化设计。设计人员可以直观地观察待拼装的预制部件之间的配合，并且可以利用BIM技术的碰撞检测功能来详细分析预制部件节点的连接可靠性，并消除预制部件之间的装配冲突，返工将大大减少。分析不符合要求的重新检查需要从BIM构件库中重新检索更换，这是一个周期性的过程，最终形成一个合理的装配式结构设计方案[3]。BIM构件库模型的碰撞检查如图3所示。

图3 BIM构件库模型的碰撞检查

参数化族库的建立在天津铁建大厦二期工程科技研发中心项目中发挥了很好的作用。制定出标准化族库，收入尺寸、材质、密度、造价等参数化数据，同时，开发了关于本项目的专项族库，包含系统族、标准构件族、内建族[4]。在本项目中应用参数化族库，接下来查询、修改等工作可以直接调取组库数据，根据实际情况进行操作，能够大幅提升工作效率。参数化模型如图4所示。