本工程为河南省大学生就业创业服务基地综合楼（如图3-1所示，以下简称综合楼），位于河南省郑州市金水区华北水利水电大学龙子湖校区，文苑南路与相济路交叉口东南角。该项目总建筑面积21900平方米，建筑高度46.5米，建筑层数地下一层、地上十二层，是一幢高层综合性办公楼。该建筑的结构形式为框架结构，抗震设防烈度为7度，工程等级为一级。

协同设计的实现方法

本项目中，在构建综合楼机电专业模型时，就需要载入其他专业模型进行协同设计。通过链接综合楼建筑专业的三维模型，并对设置链接模型的定位参数，再进行管道的绘制。具体步骤如下：

打开Revit2014软件，选择创建样板文件为“Systems-DefaultCHSCHS.rte”，该样板文件包含了给排水、暖通以及电气三个专业的参数设置信息，属于综合性管线文件，将该项目文件命名为“综合楼机电”。

打开机电项目文件，使用“链接Revit”工具，选择“郑州市某综合楼项目”。进行模型定位时，需要注意由于土建专业模型的中心与机电专业模型的中心不一致，因此应选择“自动-原点到原点”的定位方式。完成链接之后，可显示出导入的建筑模型底图，点击“锁定”按钮，可防止在绘制过程中载入的底图移位造成机电模型构件出现偏差的状况。

绘制机电模型仍然是要先创建轴网和标高来确定模型的空间、高度信息。为了保证构件相对位置与建筑图纸吻合，新的项目的轴网和标高需要跟所链接的模型保持一致，所以在机电模型绘制之前需要复制建筑模型的轴网和标高。

链接完成之后，即可开始协同设计构建模型。根据CAD机电各专业图纸在建筑底图上绘制出机电模型，Revit提供的三维管道绘制功能可以直观展现管道排布情况，减少管线间的碰撞冲突。最终得到机电三维模型如下图所示：

通过链接综合楼建筑模型功能实现建筑机电协同设计，可以保证在设计过程不同专业间信息共享，文件中的数据及时同步更新，提高项目设计阶段工作效率，并且可以准确进行管线排布定位，既满足功能要求，又满足净空和美观要求。

碰撞检查

在本项目中，由于综合楼建筑规模较大，管线错综繁复，在设计阶段难免会发生管线构件碰撞问题，因此在此类大型项目中进行碰撞检测十分必要。结合本项目实际设计情况，决定对结构专业模型和机电专业模型进行碰撞检测，并将根据检测结果分析并处理碰撞点，优化设计方案，减少工程损失。

将Revit中建好的综合楼各专业模型导出为NWC格式，然后附加到Navisworks Manage中，点击运行ClashDetective（冲突检测）按钮，选择需要检测碰撞的模型，例如：建筑与结构、机电与结构等。在本次操作中，分别选择综合楼机电模型与结构模型进行检测。Navisworks中的碰撞检查功能主要分为软碰撞和硬碰撞两类，软碰撞为间隙碰撞，设计师可以通过设置碰撞距离，进行间隙检查，防止出现距离、净空不足等现象；而使用频率较高的是硬碰硬，通常用来检查管线间的碰撞问题。选择碰撞选项中的“硬碰撞”，设置好参数信息，点击运行测试，检测结果会以碰撞报告的形式呈现，双击碰撞报告中的碰撞点名称，可在模型中高亮显示碰撞点的位置和发生碰撞的构件，在Navisworks中单击“返回”按钮，可以直接返回Revit中修改碰撞构件，修改之后再切换到Navisworks，单击“刷新”按钮，重新运行碰撞测试，会显示碰撞点已解决。以此类推，直至实现“零碰撞”。如图所示，为某碰撞点的三维显示图。

据统计，本次检测共发现734个碰撞点，其中需要作出较大变动的有247处，根据实际碰撞情况分别采取调整管线高度、变更管道走向、在碰撞处增加弯管等方式进行协调。据调查，一个碰撞部位的变动需要耗费部分管道材料、连接构件以及工时，其增加的材料费、人工费等费用大约为350元，由此估算此次模型碰撞检测可为本项目节约8.6万元。

由此看来，设计阶段进行管线碰撞并加以优化十分必要。在本项目中，通过Navisworks Manage软件进行结构专业和机电专业的构件碰撞，利用得出的碰撞结果对其进行了详细的数据分析，制定合理的方案逐个解决碰撞问题，不仅减少了设计缺陷，提高设计图纸质量，还减少了返工，节省了施工阶段的经费，有效地控制了项目成本。通过BIM模型的一系列应用分析，对BIM碰撞理论有了更深层次的理解，也为以后整个建筑行业对BIM技术的推广应用积累了宝贵的经验。

本文作者：杨潇（华北水利水电大学）

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