建筑施工中虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用

徐成勇（貴州建工集團(tuán)第五建筑工程有限責(zé)任公司 550002）

建筑施工中虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用

徐成勇
（貴州建工集團(tuán)第五建筑工程有限責(zé)任公司 550002）

針對(duì)建筑工程中虛擬仿真技術(shù)的基本內(nèi)容，對(duì)其在建筑工程施工中的具體應(yīng)用策略進(jìn)行研究。先對(duì)虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行分析，包括虛擬仿真技術(shù)的基本內(nèi)容、虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀等；再結(jié)合當(dāng)前建筑工程施工，對(duì)虛擬仿真技術(shù)的具體應(yīng)用策略進(jìn)行研究。以進(jìn)一步提高虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用水平，為提高建筑施工整體質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

建筑施工；虛擬仿真技術(shù)；應(yīng)用

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，許多新興技術(shù)開(kāi)始被應(yīng)用在建筑工程項(xiàng)目中，虛擬仿真技術(shù)就是其中的代表。從大量工程項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到建筑施工中，有助于強(qiáng)化相關(guān)單位對(duì)建筑施工過(guò)程中的管理能力，提高建筑項(xiàng)目的整體經(jīng)濟(jì)性。而在實(shí)際上，由于虛擬仿真技術(shù)屬于一種新型產(chǎn)物，很多人員在應(yīng)用過(guò)程中存在技術(shù)不明確、操作不科學(xué)等問(wèn)題，影響了建筑施工管理質(zhì)量。因此，要重視對(duì)建筑施工中虛擬仿真技術(shù)問(wèn)題應(yīng)用的分析，以提高建筑施工質(zhì)量。

1.虛擬仿真技術(shù)分析

1.1 虛擬仿真技術(shù)的概念

虛擬仿真技術(shù)又被稱為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)一個(gè)虛擬的系統(tǒng)區(qū)模仿真實(shí)的系統(tǒng)，通過(guò)真實(shí)還原對(duì)象的相關(guān)信息，為開(kāi)展針對(duì)性管理奠定良好基礎(chǔ)。從相關(guān)學(xué)者對(duì)虛擬仿真技術(shù)的研究情況來(lái)看，該技術(shù)具有交互性、沉浸性等優(yōu)點(diǎn)，再配合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的圖形技術(shù)、仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)等，能為相關(guān)人員在多維空間上創(chuàng)造虛擬信息環(huán)境，最終營(yíng)造一種身臨其境的感覺(jué)，提高了感官性。

1.2 虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

對(duì)虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用的研究一直是相關(guān)學(xué)者工作的重點(diǎn)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真與現(xiàn)代生產(chǎn)的結(jié)合，也是社會(huì)科研人員重點(diǎn)研究的內(nèi)容。同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也進(jìn)一步擴(kuò)大了虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用范圍，方便了相關(guān)學(xué)者對(duì)其的研究?？傮w而言，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)在某些行業(yè)中取得了理想成果，例如，在航天領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了虛擬仿真技術(shù)的身影，因此可以預(yù)見(jiàn)，虛擬仿真技術(shù)的推廣，將會(huì)使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生巨大的變化

而在建筑工程項(xiàng)目中，虛擬仿真技術(shù)也具有廣闊的發(fā)展前景，包括建筑設(shè)計(jì)、工程結(jié)構(gòu)等。以上海正大廣場(chǎng)項(xiàng)目為例，該工程在實(shí)施過(guò)程中對(duì)虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行了大規(guī)模的應(yīng)用，從建筑設(shè)計(jì)到工程項(xiàng)目完結(jié)，整個(gè)項(xiàng)目都在虛擬仿真技術(shù)的指導(dǎo)下開(kāi)展的，顯著提高了整個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)水準(zhǔn)，達(dá)到了預(yù)期效果。雖然我國(guó)虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展時(shí)間較短，但相信在未來(lái)，該技術(shù)將會(huì)迎來(lái)發(fā)展的新時(shí)期。

2.虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究

2.1 虛擬仿真技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

在建筑工程中使用虛擬仿真技術(shù)，能在虛擬模型的基礎(chǔ)上完成虛擬施工，而對(duì)技術(shù)人員而言，通過(guò)開(kāi)展虛擬施工能夠驗(yàn)證工程項(xiàng)目施工方案的合理性，判斷工程項(xiàng)目施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)象，通過(guò)及時(shí)的采取風(fēng)險(xiǎn)控制措施，保證工程項(xiàng)目順利進(jìn)行。

在傳統(tǒng)工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，相關(guān)人員需要根據(jù)設(shè)計(jì)人員的工作經(jīng)驗(yàn)確定相應(yīng)的施工方案，在這種環(huán)境下，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所制定的方案很容易出現(xiàn)漏洞，最終導(dǎo)致建筑工程項(xiàng)目出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題或進(jìn)度問(wèn)題。在這種背景下，相關(guān)人員通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，能夠根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況建立起相應(yīng)的仿真模型，模擬本次工程項(xiàng)目的施工資料。通過(guò)這種模擬仿真，能驗(yàn)證工程項(xiàng)目施工方案的合理性，使施工方案更加科學(xué)。

同時(shí)，虛擬仿真技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)管理中也發(fā)揮著重要作用。例如，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)能依靠施工現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)資料，渲染處理建筑物的道路、場(chǎng)景，并依靠計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目環(huán)境的交互；而技術(shù)人員也能在虛擬仿真技術(shù)的支撐下，深入到建筑工程項(xiàng)目模型中，觀察建筑工程項(xiàng)目的內(nèi)在環(huán)境，尋找其中存在的質(zhì)量問(wèn)題。

除此之外，設(shè)計(jì)人員還能通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，觀察自己設(shè)計(jì)的成果，進(jìn)而了解建筑工程各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的位置與結(jié)構(gòu)關(guān)系，使設(shè)計(jì)人員能對(duì)建筑工程項(xiàng)目有一個(gè)更加清晰的認(rèn)識(shí)，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)工程施工的全過(guò)程控制。例如，在某工程項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)人員根據(jù)業(yè)主的要求分別提出了三種圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案，并按照虛擬仿真技術(shù)對(duì)三種圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真，三種圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的相關(guān)資料如表1所示。

表1 三種圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案資料表

從仿真結(jié)果所反映的信息來(lái)看，方案3的節(jié)能效果最好，因此該項(xiàng)目決定使用方案3為建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.2 虛擬仿真技術(shù)在復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

在建筑工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)是整個(gè)施工中的重難點(diǎn)項(xiàng)目，由于建筑物的鋼結(jié)構(gòu)是單獨(dú)的鋼制構(gòu)件拼接在一起的，這就導(dǎo)致不同鋼結(jié)構(gòu)的受力情況存在差異，導(dǎo)致其在施工過(guò)程中平衡性是不同的。針對(duì)這種情況，相關(guān)人員可以通過(guò)虛擬仿真技術(shù)彌補(bǔ)鋼結(jié)構(gòu)施工中存在的不足，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，精準(zhǔn)定位在鋼結(jié)構(gòu)中的相關(guān)部件，也有助于項(xiàng)目管理人員全程跟蹤項(xiàng)目實(shí)施情況，為提高復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

2.3 建筑施工過(guò)程中三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)工程項(xiàng)目施工過(guò)程項(xiàng)目相關(guān)人員只能依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)判斷工程項(xiàng)目施工進(jìn)度，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程施工的指導(dǎo)。而在虛擬仿真技術(shù)的支撐下，三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)開(kāi)始被廣泛的應(yīng)用在建筑施工過(guò)程中，相關(guān)人員可以通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)的形式顯示每個(gè)施工過(guò)程的細(xì)節(jié)，保證相關(guān)人員能掌握施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)，保證了工程項(xiàng)目質(zhì)量。也有學(xué)者通過(guò)研究認(rèn)為，在當(dāng)前建筑工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，應(yīng)用三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)能避免對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行重復(fù)的修改，有助于相關(guān)人員更好的開(kāi)展工程項(xiàng)目進(jìn)度管理工作。例如，中央電視臺(tái)新址施工、山海環(huán)球金融中心在施工過(guò)程中都采用了三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)，從應(yīng)用效果來(lái)看，三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)有效保證了施工整體質(zhì)量，達(dá)到了預(yù)期效果。

結(jié)束語(yǔ)：

主要研究了建筑施工中虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)問(wèn)題，并對(duì)其在施工中的具體應(yīng)用進(jìn)行研究?？傮w而言，在建筑工程項(xiàng)目施工中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)有助于提高施工水平，因此相關(guān)人員要重視對(duì)虛擬仿真技術(shù)的研究與學(xué)習(xí)，掌握相關(guān)技術(shù)的重難點(diǎn)內(nèi)容，保證該技術(shù)能更好的應(yīng)用在工程項(xiàng)目施工中，最終提高施工質(zhì)量。

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TU75

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1007-6344（2016）06-0193-01