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本文来源微信公众号：慧远BIM，作者—刘保石
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现代建筑中主体结构设计成弧形的越来越多，安装专业设计的管道为配合建筑主体外形也要设计成弧形，管道三维模型也就要求为弧形。弧形管道无论是现场施工、三维模型创建都是一个技术难题，今天老刘就带大家一起探索一下弧形管道的施工工艺及Revit软件中弧形管道的建模方法。
图1 弧形管道现场图片
目前弧形管道常规的施工工艺有两种：一种是根据弧形管道的曲率对管材进行煨弯，然后组装，安装完毕后，管线整体为圆弧形，老刘称其为“机械煨弯弧形管道”施工法；另一种是沿弧形管廊用直管段加小曲率管道配件进行拼装施工，老刘称其为“小曲率配件弧形管道”施工法。
“机械煨弯弧形管道”施工法
图纸深化
根据原设计图纸进行管线综合深化，尽量将各专业管线弧度统一，同时确定管道标高及分支管位置，进行管线综合布置，确定弧形管道的弯曲半径，这一步骤可视为弧形管道施工的起始点，为后期各道工序的顺利实施奠定基础，决定着整个弧形管道施工的其它技术数据，因此最为重要，故要求必须确保其精确度和与其它管线的空间合理分配，这样既增加观感效果又方便操作，另外，在图纸深化过程中，将管道按照规格型号进行编号，形成流水生产线，可提高施工质量及进度。
管道定位
在土建结构浇筑完成后，对现场尺寸进行复核，并在CAD图纸上对管道进行精确定位，确定支架的具体坐标位置及样式，作为统筹排料的依据。
统筹排料
根据管道精确的定位位置在CAD图纸上进行精确弧段划分，并将各分段管段进行编号记录其管径、长度、弯曲半径等加工所需参数提供给工人进行下料加工。需要特别说明的是，根据现场实际情况，尽可能将同部位的各专业管线综合为同一曲率半径，确保管线安装完成后的美观度。
管道试弯
首先在弯管机限位处安装标尺，进行管道试弯，计算管道实际偏移量m与标尺显示数据n之差，即可得出管道偏移量的标尺数据M，“管道试弯”是为了确定管道偏移量的标尺数据M，此数据应在弯管机使用过程中多次校验并修正，避免因更换模具及设备磨损等出现累计误差，确定弯管机或自制弯管器的限位。
管道弯制、弧度校验
管道初步试弯后，进行弧度检查，校核各顶弯点是否满足尺寸要求，如不满足，重新调整限位，弯制时将设备中心线与管道中心线对齐，调整限位至相应的标尺数据M，启动设备倒顺开关向前，在管道即将滑出模具前停止，然后将开关调至相反方向，来回2-3遍，即可进行弧度校验。相同弯曲半径或相同规格的管道尽量成批弯制，避免反复调整限位或更换模具，管道弯制完成后必须进行校验，若出现误差须调整限位进行二次弯制，并更新实际偏移量的标尺数据M。
现场组装
弧形管道现场组装与传统直管段组装类似，不在赘述。
煨弯弧形管道的BIM模型创建
熟悉Revit@ MEP 软件的BIMer一定知道软件是无法直接采用系统族来创建“煨弯弧形管道”的模型的，这个主要是因为软件的底层架构问题，不是本文阐述的重点。要创建“煨弯弧形管道”的三维模型，我们只有通过变通的方法，下面逐个介绍。
“软管替代弧形管道”法
众所周知，软管几乎是可以随便弯曲的，采用软管替代刚性煨弯弧形管，可以做到与建筑主体弧度完全一致的弧形管道模型，建模过程中主要注意以下几个问题：
1）软管是无法自动设置三通、四通等管道配件的，当管道有支路管线时，必须一段一段的创建弧形管道，并插入所需要的三通、四通等管道配件，以便支管模型的创建；
2）软管无法添加阀门等水管附件，遇到阀门位置时，软管也要正常的一小段直管段替代，便于后面管路阀门的添加。
以某工程一层空调水系统（图2所示）为例，采用软管代替刚性煨弯弧形管道的三维模型如图3所示。
图2 某项目一层空调水局部平面布置图
图3 某工程一层空调水系统局部三维模型
“自适应族替代弧形管道”法
看了方法一，肯定有熟悉Revit 软件的BIMer一定会想到用自适应族来做弧形管道。笔者不可否认，采用自适应参数化族来替代弧形管道，建筑的模型外观也很符合要求，但存在以下几个问题：
1）自适应族来代替弧形管道，同样存在方法一中所存在的所有问题。
2）自适应的族无法添加管道连接件，不同管段只能是假连接，一个系统模型上可以做到看似一个整体，而本质上是分裂的，整个管路无法形成一个系统。
“常规弧形管道族替代弧形管道”法
了解了方法二，很多BIMer也许会联想到用常规模型族可以解决管道连接件的问题。常规模型是可以添加管道连接件，老刘也做了一个这样的参数化的族，主要步骤如下：
→新建族文件，选择“公制常规模型”族样板。
→切换至前立面视图，绘制一条参照平面，添加尺寸标注，并添加参数H。
图4 参照平面
→设置工作平面,选择“拾取一个平面”，拾取绘制好的参照平面，弹出“转到视图”对话框，选择楼层平面：参照标高视图。
图5 拾取工作平面
→创建模型线，选择“起点终点半径弧”的绘制方式，绘制一段弧线，然后选择“直线”的绘制方式，捕捉弧的中点，绘制一条切线。选择两条模型线，在属性栏中取消勾选可见性。
图6创建模型线
→绘制三条参照平面，并且与模型线锁定。注：弧线的端点与模型线锁定。
图7锁定端点
→添加尺寸标注及参数。
图8 添加标准及参数
→创建放样，并添加管径参数、弧长参数及曲率半径参数。
图9放样
→根据族的需求，更改族的插入点及变化方向。
族的插入点：选择垂直或平行原参照平面的两条参照平面。
图10锁定族插入点
变化方向：删除“EQ”约束，根据需求锁定对应是参照平面即可。
图11锁定参照平面
实际模型创建时，需要一段一段去计算、调整弧形的长度，工作相当繁琐，老刘认为此方法不可取，试验也以失败告终。
“Dynamo识别弧形线转化”法
采用Dynamo进行可视化编程，拾取CAD底图中的管道中心线（弧形），并将每段弧线转化成公制常规模型，程序如图12所示。
图12 Dynamo 拾取线转常规模型程序
然后将公制常规模型两端添加管段连接件，逐段连接，形成管路系统。Dynamo转化后的每段弧形管道公制常规模型族如图13所示。
图13 弧形管段公制常规模型
最后将每段弧形管道相连接，形成完整的弧形管路系统。
因为老刘水平问题，目前只想到并尝试了上述四种方法来创建煨弯弧形管道的三维模型，而且认为只有方法一及方法四是比较方便及靠谱的，读者们若有更好的方法，可在下方留言，与老刘一起探讨分享！
“小曲率弯头弧形管道”建模法
这种弧形管道的施工与传统的直管段施工没有太大的差别，唯一的难点是在进行深化设计时如何尽量统一各专业管线的曲率半径，水系统管道主要是小曲率管道配件选择的问题，而风系统、电气桥架等的小曲率配件的制作要根据水系统弯头配件的曲率半径来加工制作，同样不在赘述。
此次老刘对于弧形管道的施工工艺及Revit软件中弧形管道的建模方法的探索希望能给读者启发，更多精彩，下期敬请期待~
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