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本文來源微信公眾號：慧遠BIM，作者—劉保石
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現(xiàn)代建筑中主體結(jié)構(gòu)設計成弧形的越來越多，安裝專業(yè)設計的管道為配合建筑主體外形也要設計成弧形，管道三維模型也就要求為弧形。弧形管道無論是現(xiàn)場施工、三維模型創(chuàng)建都是一個技術難題，今天老劉就帶大家一起探索一下弧形管道的施工工藝及Revit軟件中弧形管道的建模方法。
圖1 弧形管道現(xiàn)場圖片
目前弧形管道常規(guī)的施工工藝有兩種：一種是根據(jù)弧形管道的曲率對管材進行煨彎，然后組裝，安裝完畢后，管線整體為圓弧形，老劉稱其為“機械煨彎弧形管道”施工法；另一種是沿弧形管廊用直管段加小曲率管道配件進行拼裝施工，老劉稱其為“小曲率配件弧形管道”施工法。
“機械煨彎弧形管道”施工法
圖紙深化
根據(jù)原設計圖紙進行管線綜合深化，盡量將各專業(yè)管線弧度統(tǒng)一，同時確定管道標高及分支管位置，進行管線綜合布置，確定弧形管道的彎曲半徑，這一步驟可視為弧形管道施工的起始點，為后期各道工序的順利實施奠定基礎，決定著整個弧形管道施工的其它技術數(shù)據(jù)，因此最為重要，故要求必須確保其精確度和與其它管線的空間合理分配，這樣既增加觀感效果又方便操作，另外，在圖紙深化過程中，將管道按照規(guī)格型號進行編號，形成流水生產(chǎn)線，可提高施工質(zhì)量及進度。
管道定位
在土建結(jié)構(gòu)澆筑完成后，對現(xiàn)場尺寸進行復核，并在CAD圖紙上對管道進行精確定位，確定支架的具體坐標位置及樣式，作為統(tǒng)籌排料的依據(jù)。
統(tǒng)籌排料
根據(jù)管道精確的定位位置在CAD圖紙上進行精確弧段劃分，并將各分段管段進行編號記錄其管徑、長度、彎曲半徑等加工所需參數(shù)提供給工人進行下料加工。需要特別說明的是，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，盡可能將同部位的各專業(yè)管線綜合為同一曲率半徑，確保管線安裝完成后的美觀度。
管道試彎
首先在彎管機限位處安裝標尺，進行管道試彎，計算管道實際偏移量m與標尺顯示數(shù)據(jù)n之差，即可得出管道偏移量的標尺數(shù)據(jù)M，“管道試彎”是為了確定管道偏移量的標尺數(shù)據(jù)M，此數(shù)據(jù)應在彎管機使用過程中多次校驗并修正，避免因更換模具及設備磨損等出現(xiàn)累計誤差，確定彎管機或自制彎管器的限位。
管道彎制、弧度校驗
管道初步試彎后，進行弧度檢查，校核各頂彎點是否滿足尺寸要求，如不滿足，重新調(diào)整限位，彎制時將設備中心線與管道中心線對齊，調(diào)整限位至相應的標尺數(shù)據(jù)M，啟動設備倒順開關向前，在管道即將滑出模具前停止，然后將開關調(diào)至相反方向，來回2-3遍，即可進行弧度校驗。相同彎曲半徑或相同規(guī)格的管道盡量成批彎制，避免反復調(diào)整限位或更換模具，管道彎制完成后必須進行校驗，若出現(xiàn)誤差須調(diào)整限位進行二次彎制，并更新實際偏移量的標尺數(shù)據(jù)M。
現(xiàn)場組裝
弧形管道現(xiàn)場組裝與傳統(tǒng)直管段組裝類似，不在贅述。
煨彎弧形管道的BIM模型創(chuàng)建
熟悉Revit@ MEP 軟件的BIMer一定知道軟件是無法直接采用系統(tǒng)族來創(chuàng)建“煨彎弧形管道”的模型的，這個主要是因為軟件的底層架構(gòu)問題，不是本文闡述的重點。要創(chuàng)建“煨彎弧形管道”的三維模型，我們只有通過變通的方法，下面逐個介紹。
“軟管替代弧形管道”法
眾所周知，軟管幾乎是可以隨便彎曲的，采用軟管替代剛性煨彎弧形管，可以做到與建筑主體弧度完全一致的弧形管道模型，建模過程中主要注意以下幾個問題：
1）軟管是無法自動設置三通、四通等管道配件的，當管道有支路管線時，必須一段一段的創(chuàng)建弧形管道，并插入所需要的三通、四通等管道配件，以便支管模型的創(chuàng)建；
2）軟管無法添加閥門等水管附件，遇到閥門位置時，軟管也要正常的一小段直管段替代，便于后面管路閥門的添加。
以某工程一層空調(diào)水系統(tǒng)（圖2所示）為例，采用軟管代替剛性煨彎弧形管道的三維模型如圖3所示。
圖2 某項目一層空調(diào)水局部平面布置圖
圖3 某工程一層空調(diào)水系統(tǒng)局部三維模型
“自適應族替代弧形管道”法
看了方法一，肯定有熟悉Revit 軟件的BIMer一定會想到用自適應族來做弧形管道。筆者不可否認，采用自適應參數(shù)化族來替代弧形管道，建筑的模型外觀也很符合要求，但存在以下幾個問題：
1）自適應族來代替弧形管道，同樣存在方法一中所存在的所有問題。
2）自適應的族無法添加管道連接件，不同管段只能是假連接，一個系統(tǒng)模型上可以做到看似一個整體，而本質(zhì)上是分裂的，整個管路無法形成一個系統(tǒng)。
“常規(guī)弧形管道族替代弧形管道”法
了解了方法二，很多BIMer也許會聯(lián)想到用常規(guī)模型族可以解決管道連接件的問題。常規(guī)模型是可以添加管道連接件，老劉也做了一個這樣的參數(shù)化的族，主要步驟如下：
→新建族文件，選擇“公制常規(guī)模型”族樣板。
→切換至前立面視圖，繪制一條參照平面，添加尺寸標注，并添加參數(shù)H。
圖4 參照平面
→設置工作平面,選擇“拾取一個平面”，拾取繪制好的參照平面，彈出“轉(zhuǎn)到視圖”對話框，選擇樓層平面：參照標高視圖。
圖5 拾取工作平面
→創(chuàng)建模型線，選擇“起點終點半徑弧”的繪制方式，繪制一段弧線，然后選擇“直線”的繪制方式，捕捉弧的中點，繪制一條切線。選擇兩條模型線，在屬性欄中取消勾選可見性。
圖6創(chuàng)建模型線
→繪制三條參照平面，并且與模型線鎖定。注：弧線的端點與模型線鎖定。
圖7鎖定端點
→添加尺寸標注及參數(shù)。
圖8 添加標準及參數(shù)
→創(chuàng)建放樣，并添加管徑參數(shù)、弧長參數(shù)及曲率半徑參數(shù)。
圖9放樣
→根據(jù)族的需求，更改族的插入點及變化方向。
族的插入點：選擇垂直或平行原參照平面的兩條參照平面。
圖10鎖定族插入點
變化方向：刪除“EQ”約束，根據(jù)需求鎖定對應是參照平面即可。
圖11鎖定參照平面
實際模型創(chuàng)建時，需要一段一段去計算、調(diào)整弧形的長度，工作相當繁瑣，老劉認為此方法不可取，試驗也以失敗告終。
“Dynamo識別弧形線轉(zhuǎn)化”法
采用Dynamo進行可視化編程，拾取CAD底圖中的管道中心線（弧形），并將每段弧線轉(zhuǎn)化成公制常規(guī)模型，程序如圖12所示。
圖12 Dynamo 拾取線轉(zhuǎn)常規(guī)模型程序
然后將公制常規(guī)模型兩端添加管段連接件，逐段連接，形成管路系統(tǒng)。Dynamo轉(zhuǎn)化后的每段弧形管道公制常規(guī)模型族如圖13所示。
圖13 弧形管段公制常規(guī)模型
最后將每段弧形管道相連接，形成完整的弧形管路系統(tǒng)。
因為老劉水平問題，目前只想到并嘗試了上述四種方法來創(chuàng)建煨彎弧形管道的三維模型，而且認為只有方法一及方法四是比較方便及靠譜的，讀者們?nèi)粲懈玫姆椒ǎ稍谙路搅粞裕c老劉一起探討分享！
“小曲率彎頭弧形管道”建模法
這種弧形管道的施工與傳統(tǒng)的直管段施工沒有太大的差別，唯一的難點是在進行深化設計時如何盡量統(tǒng)一各專業(yè)管線的曲率半徑，水系統(tǒng)管道主要是小曲率管道配件選擇的問題，而風系統(tǒng)、電氣橋架等的小曲率配件的制作要根據(jù)水系統(tǒng)彎頭配件的曲率半徑來加工制作，同樣不在贅述。
此次老劉對于弧形管道的施工工藝及Revit軟件中弧形管道的建模方法的探索希望能給讀者啟發(fā)，更多精彩，下期敬請期待~
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