尹丹

摘 要：在商業(yè)綜合體、民用建筑的綜合管線施工過程中，從紙制圖紙的會審到電子版二維圖紙的疊圖與會審，再到整個施工中的設計變更，目前已經(jīng)變成使用三維的REVIT建模，由施工技術人員通過三維方式來復核綜合管線的布局和位置變更，在較短的時間內(nèi)找出管道、通風和電氣布局中不合理的地方，然后通過模型、信息等形式把不合理之處反饋出來，并及時加以更正，再采用流體分析、應力分析、結(jié)構(gòu)有限元分析等方式計算分析變更布局后的合理性，根據(jù)相應的數(shù)據(jù)信息與業(yè)主方、設計方溝通，使施工單位能在短時間內(nèi)實現(xiàn)綜合管線的變更和應用，并現(xiàn)場設計、出圖、加工必須的結(jié)構(gòu)件。主要對REVIT、CAESER II、AFT Fathom和SOLID WORKS在綜合管線施工中的應用進行了分析。

關鍵詞：綜合管線；現(xiàn)場施工；三維建模；施工圖紙

中圖分類號：U291 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.019

1 三維建模

設計院給出的施工圖紙是二維圖紙，加上綜合機電各專業(yè)又是分開出圖，圖紙會審成為了一項費時、費力的工作，并且所需的專業(yè)人員較多，發(fā)現(xiàn)問題與信息反饋都比較慢；人員是用平面思維來審圖，出現(xiàn)錯審和漏審的地方比較多?，F(xiàn)在的圖紙設計由平面轉(zhuǎn)向了三維的立體模型，需要會審人員具有一定的現(xiàn)場施工經(jīng)驗，并會使用REVIT軟件建模，這樣才能在建模時發(fā)現(xiàn)綜合管線中各種專業(yè)問題。在搭建模型時，通常會采用兩種方式：①按照圖紙的設計，將圖紙導入REVIT中作為底圖，在此基礎上手動建立模型。這一方法的好處是在建模的過程中，各專業(yè)人員都能清楚地了解到每一區(qū)域綜合管線的布局，缺點是耗費的時間長。②利用REVIT插件快速翻模。這一方法的好處是能很快地完成大面積、布局相同、基本無變化的建模工作；缺點是翻模人員在翻完模型后，還要核對二次模型和設計圖紙，并且翻模后的模型有缺陷，還需要再次修補建模。

為了使綜合管線表述更為準確，管道、通風和電氣各專業(yè)的建模均將單一族、嵌套族作為單個模型的建模方式。這些族都是單一的個體，是可變的參數(shù)化族，且族的各主要參數(shù)都取自于實際的設備尺寸，能夠真實地在REVIT中反映出綜合管線布局的各種信息。相關人員要對這些族進行統(tǒng)一管理，以便整個項目中的使用。

2 實際建筑信息反饋與綜合管線調(diào)整

綜合管線的調(diào)整分成兩個部分：①根據(jù)設計圖紙搭建出三維模型后，在設計圖的基礎上調(diào)整綜合管線的布局。此時的調(diào)整信息主要用于在不改變設計的情況下對三維模型的優(yōu)化設計，優(yōu)點是能及時反映出設計中未考慮到的一些會造成綜合管線布局無法滿足實際需求的因素，從而及時調(diào)整變更。②測量與綜合管線布局有關的建筑部分（例如建筑的梁、柱、墻、樓板等）的實際尺寸。測量時，可使用精度較高的機器人全站儀、掃描儀等，將這些數(shù)據(jù)信息精確記錄下來，再將這些信息與REVIT三維模型相關聯(lián)，得到現(xiàn)場實際建筑的REVIT三維模型，然后調(diào)整按照設計圖紙建立的綜合管線REVIT三維模型的布局，得到與現(xiàn)場實際吻合的建筑和綜合管線的模型。

3 AFT Fathom分析

在REVIT里修改了綜合管線布局后，在沒有更改設計意圖

和參數(shù)的情況下，如果在設計上管道與梁沒有發(fā)生碰撞，而經(jīng)過實際建筑測量，并對設計模型進行碰撞檢測后，發(fā)現(xiàn)實際梁與設計的管道已經(jīng)發(fā)生了碰撞，這時要作避讓處理，改變管道布局，使管道沿梁下方翻過。這樣的布局會使管道產(chǎn)生翻彎，彎頭的介入使水流阻力發(fā)生了變化，同時也會改變水泵的揚程等參數(shù)，此時就要對這一發(fā)生布局變化的管段進行分析。

在AFT Fathom軟件中，依據(jù)調(diào)整后的管道線路重新在AFT Fathom里制作調(diào)整后的管道系統(tǒng)，然后按照設計參數(shù)將各中間連接件參數(shù)、設計的管道流量、水泵揚程等信息錄入到相應的AFT Fathom參數(shù)項目中。確認相應的參數(shù)正確后，開始計算分析。經(jīng)過多次的調(diào)整和分析，得出最優(yōu)的管道流量、水泵揚程和中間連接件參數(shù)等數(shù)據(jù)，再將這些信息反饋到REVIT模型中，得到最優(yōu)的布局方案。管道系統(tǒng)如圖1所示，各中間連接件參數(shù)如圖2所示，計算分析結(jié)果如圖3所示。

4 CAESER II分析

支吊架的布局在綜合管線中十分重要，不僅會影響工期，還會影響工程的成本和材料選擇。支吊架要在優(yōu)化管道布局、流量和揚程等后采用CAESER II來布置，首先要在REVIT里選擇要進行支吊架布置的管段，然后在CAESER II軟件里建立要進行支吊架布局分析的管道系統(tǒng)，在管道相應的部位設置支吊架點，并給予相應的應力點參數(shù)和應力分布，通過不斷的調(diào)整與分析，得出最優(yōu)的支吊架布置方案和應力報告，最后將此結(jié)果運用到SOLID WORKS、REVIT中，完成優(yōu)化后的支吊架布局。需要進行支架吊分析的管道系統(tǒng)如圖4所示，支吊架點分布與應力分布如圖5所示，支吊架分布與應力分析結(jié)果如圖6所示。

5 SOLID WORKS的應用

選擇支吊架時，可以選用成品支吊架，但某些特殊的支吊架需要進行自行設計加工。這時可依據(jù)CAESER II的分析結(jié)果、REVIT中綜合管道的布局，結(jié)合國家支吊架的相關標準、圖集，自行設計和加工支吊架。SOLID WORKS是制造行業(yè)的專業(yè)軟件，相關人員可以利用這一軟件通過材料選擇、設計、有限元分析、加工圖、技術圖解等加工完成完整的支吊架，保證支吊架滿足力學性能要求和管道布局要求，保證支吊架的安全性，使施工單位能夠現(xiàn)場設計、加工，滿足不同場合的需求，為施工單位在支吊架的設計、分析和應用上節(jié)省費用和時間。

6 結(jié)束語

AFT Fathom優(yōu)化了REVIT綜合管道模型布局的管道阻力、流量和水泵揚程等參數(shù)；CAESER II優(yōu)化了REVIT綜合管道模型的應力點、支吊架分布點等；SOLID WORKS作為支吊架選型的補充，為施工單位從設計到自行加工支吊架帶來便利。隨著BIM技術和現(xiàn)代化科學技術的不斷發(fā)展，計算機技術逐漸深入到各行各業(yè)，建筑工程施工也將利用各種先進計算機技術解決很多難題。通過REVIT、CAESER II、AFT Fathom和SOLID WORKS在綜合管線中的應用可以看出，不同軟件的結(jié)合使用可以解決施工單位在綜合管道施工中的優(yōu)化、復核、分析等難題，對不同軟件間的協(xié)同應用有很大的幫助。

參考文獻

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[2]盧海星，胡仁喜.Solid Works 2014有限元、虛擬樣機與流場分析從入門到精通[M].北京：機械工業(yè)出版社，2014.

〔編輯：王霞〕