试分析虚拟仿真技术在建筑施工中的运用

摘要：虚拟仿真技术是当今网络技术飞速发展的产物，并随着该项技术的不断研究发展，其所运用的范围也越来越广泛。在建筑施工的过程中，虚拟仿真技术能够对建筑施工现场及过程进行模拟，帮助施工人员发现建设方案中所存在的不足，有效减少了施工成本，提升了施工的安全系数。本文讨论了虚拟仿真技术在建筑施工中的应用与具体运用方式，以便人们对其有更深层的了解。

关键词：虚拟仿真技术；建筑施工；运用

虚拟仿真技术又称为虚拟现实技术或模拟技术，是通过输入相关的真实数据，利用人工智能、计算机图像成型及传感技术等对真实情况进行模拟[1]。虚拟仿真技术是在二十世纪四十年代随着计算机技术的逐步兴起慢慢发展起来的，是人们对世界进行改造的更好的工具之一。如今虚拟仿真技术被运用在各领域范围中，并都取得不错的效果。

1.虚拟仿真技术运用在建筑施工中的意义

1.1有效控制建筑施工的成本，提升其经济效益

在建筑施工中，虚拟仿真技术能帮助人们更好的发现施工方案的不足，方便人们寻找最优的建筑施工方案。虽然在施工前，施工人员会详细的收集相关数据，勘察施工现场，以保证施工方案能最大限度的施工现场的实际要求，具有较高的可操作性。但由于种种原因，施工现场的环境与各影响因素都在不断变化，因此其施工方案也应该做出相应的修改。如此一来，无形中就增加了建筑施工的成本。在施工方案的设计阶段，就使用虚拟仿真技术，能有效对比各个施工方案，从中找到最具有科学性、技术性和经济性的施工方案。虚拟仿真技术还能够模拟复杂的施工技术，让施工人员能够直观的感受并选择出最符合施工要求的技术。

1.2有效弥补建筑施工方案中的安全漏洞，提升其安全系数

施工安全是建筑施工中非常重要的部分，不仅关系到施工的进度与质量，还与整个建筑施工的经济效益与社会效益有着重要的联系。虚拟方针技术能详细的模拟施工过程，让工作人员能及早的发现方案中存在的施工安全漏洞，并进行有效的处理。或处理安全隐患，或寻找安全隐患的源头，优化整个施工流程，提升整体的安全系数。

同时，在施工人员培训新技术或使用新设备时，也可以使用虚拟仿真技术，让施工人员能详细、直观的学习，帮助更好的掌握。这样在实际施工的过程中，就能够有效降低因操作不当或对机械设备的不了解导致的安全事故。

2.虚拟仿真技术在建筑施工中的运用

2.1对施工方案的虚拟仿真

施工可以看作将施工方案由图纸变为现实，这是一个非常困难的过程，因为在实际施工的过程中，会有许多不定项的影响因素。若只是通过设计方案的图纸及相关的数据来对比选择最优施工方案，就需要完全凭借施工人员的经验[2]。这样的选择方式非常容易出现问题，且由于施工现场与相关技术是不断变化的，因此后期修改是不可避免的。但将虚拟仿真技术运用其中，能有效的对每个方案进行模拟，让工作人员直观的感受到每个方案的优劣，从而有效的选择出最优方案。并对其中较为重要的施工技术（尤其是新的施工技术）进行模拟，能有效改进整个方案。如此就避免了后面的修改与重新施工，提升工程进度的同时，也保证了施工效率。

2.2对施工过程的虚拟仿真

对施工过程虚拟仿真，不仅能帮助工作人员预估施工方案的执行效果，还能从不同的角度考察，为优化施工过程提供重要的依据。虚拟仿真技术能真实还原施工现场的环境，包括附近的物体。运用电脑与鼠标的操作，工作人员能够以第一视觉直观的感受施工过程，从不同角度观看、分析整个施工过程是否存在不合理、有待改进的地方。通过虚拟仿真技术，工作人员能真实的了解施工中各建筑构件的相对位置与关系，进而进行有效的施工方法实验，以此提升对施工过程的控制[3]。

2.3对施工环境的虚拟仿真

施工环境是施工过程中非常重要的、具有决定性的因素。施工环境不仅包括施工时所处的一个整体空间，还有在施工过程中出现的各个小空间。钢结构是建筑施工中常见的小空间。由于钢结构是现代建筑中的核心部分，因此钢结构的形态、边界条件、负重情况及受力性质都需要得到有效的控制与平衡。而随着施工阶段的不断进行，钢结构也会发生变化。常常在这一施工阶段，钢结构得到有效的平衡与控制，但进行到下一阶段的施工阶段，钢结构因周围环境发生改变，就必须寻求新的控制与平整。面对其随着外在空间不断变化的内在空间的性质，既要保证其整体的平衡，又要考虑到不同的施工阶段与小空间对其的影响，虚拟仿真技术能有效的解决这一难题。虚拟仿真技术能真实的模拟出钢结构的空间变化，并对其相关数据进行跟踪与分析，进而帮助施工人员了解施工中最危险的阶段，并对其制定有效的应对措施与改进计划。

2.4对施工安全控制的虚拟仿真

安全施工是建筑施工中的重点，若没有对其进行有效的控制与控制，很容易发生安全事故，为施工进度与建筑工程造成不同程度的损失。若情况严重，甚至会导致施工被迫停止。虚拟仿真技术主要从降低事故的发生率与降低事故发生的损失两方面提升对施工安全的控制。虚拟仿真技术能模拟不同环境下的施工过程，对比不同技术与施工方案的影响，详细分析不安全环境产生的原因与隐患，了解容易发生的事故点，以制定有效的处理措施。虚拟仿真技术还能模型事故发生时紧急逃生的过程，帮助制定出有效的逃生路线，降低事故发生时的损失。

虚拟仿真技术能有效提升建筑施工的整体质量。从选择最优或优化施工方案，提升对施工过程、空间与安全的控制，以最大限度的实现建筑的经济性、科学性与技术性。尽管虚拟仿真技术还不能直观有效的模拟人类感知，但对于提升建筑施工的质量与进度仍具有重要的意义。

参考文献：

[1]陈晓玲. 虚拟仿真技术在建筑工程施工中的应用现状和展望[J]. 门窗，2014，06：81+84.

[2]李恒. 基于建筑施工中虚拟仿真技术的应用[J]. 科技与企业，2015，01：149.

[3]古力铭. 虚拟仿真技术在建筑施工中的应用分析[J]. 江西建材，2015，08：89-90.

作者简介：张喆（1986-），男，陕西省渭南市人，硕士，陕西工业职业技术学院，助教。主要研究方向：黄土力学与地基基础工程。