【bim学院】“BIM碰撞检查”是牛刀，还是鸡肋？

在讨论工程领域讨论BIM应用价值时，很多人都会提到“精确算量”和“碰撞检查”。前面，作者曾撰文对在道路工程行业中“BIM算量是否更精确”进行了讨论分析，今天，作者继续结合道路工程专业特点对“碰撞检查”进行一些讨论。

所谓“BIM碰撞检查”，就是以BIM模型为基础环境，通过直观、可视化的方式，或者特定的检查不同分类或属性的模型部件之间相互“交切”的软件功能，发现工程设计、施工等过程中可能出现的、工程结构或设施在空间位置上相互冲突、碰撞、打架的现象。例如：一根钢筋与另一根钢筋在同一空间位置上交叉、消防管道与空调管道在同一位置打架等情况。在工程界，此类“碰撞”问题的实质就是大家常说的“差错漏碰”等问题。

图1利用BIM实现碰撞检查（图片来自网络）

显然，在建立了工程部件的BIM模型之后，通过三维视角浏览，可以更直观地发现或识别各类“碰撞、打架”地问题。例如，下图中可以从三维视角直观地发现两种不同管线交叉地现象。尤其是在超高层建筑工程、或异形工程和结构中，这一问题可能会比较突出。毕竟，在复杂、异形工程中，很多结构、部件、管线等同时布置在同一个空间内，有时甚至很难通过常规的“工程三视图”方式来表达其结构关系。

图2管道BIM碰撞检查前后对比（本图来自网络）

例如，作者等曾参观调研中国第一高楼——上海中心。由于该楼宇整体属于旋转体结构，致使其外玻璃幕墙上的每一块玻璃的尺寸均不相同。为了保证该项目玻璃幕墙从每一片玻璃加工、剪裁，到编号、定位和高效安装，BIM技术和BIM碰撞检查等发挥了不可或缺的作用。在该项目的这个应用点上，BIM技术称之为“牛刀”也不为过。但是，上海中心在其他专业方向上的BIM应用，更多是仅是探索和尝试性质，而且很多分项工程的BIM应用均明显滞后于工程施工进度。

众所周知，对于道路（公路）工程及其相关的构造物而言，大量采用的是常规的、普通的结构型式。尽管类似钢筋打架等“差错漏碰”性质的问题肯定是存在的，但却并不像复杂、异形或超高层建筑等等那样来的那样频繁和迫切。

在现场调研中，不论是设计，还是施工阶段，很多工程师对钢筋打架等问题显得不以为然，对采用BIM碰撞检查去发现“钢筋打架”，更是有些惊讶和不屑。首先，对于墩、柱、台、梁、板等结构，在设计环节中布置钢筋的首要原则就包括——避免钢筋打架;其次，在施工阶段，稍微有些实践经验的施工人员，就可以通过现场搭接、弯头等灵活处理“钢筋打架”的现象了。工程师们惊讶和不屑的原因在于——如此费劲的翻模，就是为了发现钢筋打架问题吗？！

因此，对于路桥工程和普通结构的建筑类工程一样，通过大量翻模去实现所谓“BIM碰撞检查”，恐怕只是入不敷出的“鸡肋”罢了。

今天，在全国各级勘察设计企业中，均很早就实施了质量控制与管理体系，如ISO9000系列等。在很多勘察设计单位中，还普遍采用的“两校三审”的设计成果校核与审查制度等。而实施质量控制与管理体系最终目的，就是发现并消除工程设计、建设中的各类“差、错、漏、碰”等问题。大家都知道，实施“过程控制”（或称为“过程管理”）是质量管理体系的核心所在。

作者认为，对道路工程而言，如果有条件，基于BIM技术可以进行“碰撞检查”是未尝不可的，但是，我们却不必过分夸大其作用和价值。毕竟“碰撞与打架”类的问题，只是“差、错、漏、碰”问题中的一小部分，还有很多问题并不是通过碰撞检查就能够解决的。例如：公路路面、支挡防护工程、桥隧构造物等结构设计与分析计算等方面可能存在的错误或问题；对于设计与建设中那些没有BIM建模的工程内容，BIM碰撞检查自然是无能为力的了……

因此，工程企业要系统性解决和消除“差、错、漏、碰”等质量问题，质量控制与管理体系依然是是更有效、更成熟的解决方案。毕竟，通过一种“技术手段”去发现复杂工程中的问题，有很大的局限性。

图3各类质量管理体系示意图

此外，在今天的道路工程BIM技术应用中，大多数单位和项目都还处于“两张皮”的状态，从事BIM应用的的团队，往往都是非工程专业的人员。依靠非专业人员去发现专业设计中可能存在的问题，本来就是一件不严谨、不可思议的事情。

那么，在“工程算量”、“碰撞检查”之外，基于BIM模型，是否还有更具价值的应用呢？作者的回答是肯定的。

在道路设计中，视距是保证公路行车安全的、最关键的要素。但是，由于公路是不规则空间实体，驾驶员的视线不仅受到公路自身几何条件的限制，而且受到路侧边坡、构筑物、跨线桥梁、以及护栏、标志牌等的影响。如果我们构建了公路主体BIM模型，再创建路域环境及相关设施的BIM模型，然后基于道路空间视距检测原理，开发专用的视线遮挡影响模型和计算分析软件功能，就可以精确检测获得任意桩号、任意车道的空间视距条件，进而就能分析找出遮挡和影响视距的具体因素了。

图4道路空间视距检测原理图示

作者注意到，在这一方面，国产纬地软件就已经走在了国际上同类软件的前列。在纬地软件BIM2.0解决方案中，不仅实现了多专业BIM自动建模，而且还结合道路工程设计原理和专业需求，实现了公路运行速度预测分析、空间视距检测检验、对向行车眩光影响分析，以及高速行车稳定性与超高设计进行检验等专业性的仿真分析功能。

图5 纬地BIM2.0视距检测分析

道路工程专业人士肯定知道，上述基于BIM模型基础上的检验、分析和评价应用，直接关系到公路设计与建设方案的合理性、公路行车的安全性等，与直观的“BIM碰撞检查”相比较，专业性更强、研发难度更高，对工程的实际价值和意义也更大。

概括本文，作者认为，由于道路工程专业特点和主要采用常规结构等因素，BIM“碰撞检查”等在实际工程中的应用价值是非常有限的。但是，只要我们摒弃对国外软件的盲从心理，避免简单地照搬套用建筑等行业的思路，把BIM技术和道路工程专业更紧密的结合起来，必然可以超越“碰撞检查”等浅表层次的应用，发现BIM技术更多、更有价值的应用点。