REVIT、CAESER II、AFT Fathom、SOLID WORKS在綜合管線中的應(yīng)用

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(shè)計變更，目前已經(jīng)變成使用三維的REVIT建模，由施工技術(shù)人員通過三維方式來復(fù)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(fēng)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(yīng)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(yīng)的數(shù)據(jù)信息與業(yè)主方、設(shè)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(yīng)用，并現(xiàn)場設(shè)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(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)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(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.019

1 三維建模

設(shè)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(shè)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(shè)計，將圖紙導(dǎo)入REVIT中作為底圖，在此基礎(chǔ)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(shè)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(zhǔn)確，管道、通風(fēng)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(shè)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(guān)人員要對這些族進(jìn)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(shè)計圖紙搭建出三維模型后，在設(shè)計圖的基礎(chǔ)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(shè)計的情況下對三維模型的優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)點是能及時反映出設(shè)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(guān)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(guān)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(shè)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(shè)計意圖

和參數(shù)的情況下，如果在設(shè)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(shè)計模型進(jìn)行碰撞檢測后，發(fā)現(xiàn)實際梁與設(shè)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(jìn)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(shè)計參數(shù)將各中間連接件參數(shù)、設(shè)計的管道流量、水泵揚程等信息錄入到相應(yīng)的AFT Fathom參數(shù)項目中。確認(rèn)相應(yīng)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(jìn)行支吊架布置的管段，然后在CAESER II軟件里建立要進(jìn)行支吊架布局分析的管道系統(tǒng)，在管道相應(yīng)的部位設(shè)置支吊架點，并給予相應(yīng)的應(yīng)力點參數(shù)和應(yīng)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(yīng)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(jìn)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(yīng)力分布如圖5所示，支吊架分布與應(yīng)力分析結(jié)果如圖6所示。

5 SOLID WORKS的應(yīng)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(jìn)行自行設(shè)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)、圖集，自行設(shè)計和加工支吊架。SOLID WORKS是制造行業(yè)的專業(yè)軟件，相關(guān)人員可以利用這一軟件通過材料選擇、設(shè)計、有限元分析、加工圖、技術(shù)圖解等加工完成完整的支吊架，保證支吊架滿足力學(xué)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(shè)計、加工，滿足不同場合的需求，為施工單位在支吊架的設(shè)計、分析和應(yīng)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(yīng)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(shè)計到自行加工支吊架帶來便利。隨著BIM技術(shù)和現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)逐漸深入到各行各業(yè)，建筑工程施工也將利用各種先進(jìn)計算機技術(shù)解決很多難題。通過REVIT、CAESER II、AFT Fathom和SOLID WORKS在綜合管線中的應(yīng)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(fù)核、分析等難題，對不同軟件間的協(xié)同應(yīng)用有很大的幫助。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕