建筑施工中虚拟仿真技术的应用

2016-07-24徐成勇贵州建工集团第五建筑工程有限责任公司550002

四川水泥 2016年6期

徐成勇（贵州建工集团第五建筑工程有限责任公司 550002）

建筑施工中虚拟仿真技术的应用

徐成勇
（贵州建工集团第五建筑工程有限责任公司 550002）

针对建筑工程中虚拟仿真技术的基本内容，对其在建筑工程施工中的具体应用策略进行研究。先对虚拟仿真技术进行分析，包括虚拟仿真技术的基本内容、虚拟仿真技术的应用现状等；再结合当前建筑工程施工，对虚拟仿真技术的具体应用策略进行研究。以进一步提高虚拟仿真技术的应用水平，为提高建筑施工整体质量奠定基础。

建筑施工；虚拟仿真技术；应用

随着现代科学技术的进一步发展，许多新兴技术开始被应用在建筑工程项目中，虚拟仿真技术就是其中的代表。从大量工程项目的实践经验来看，将虚拟仿真技术应用到建筑施工中，有助于强化相关单位对建筑施工过程中的管理能力，提高建筑项目的整体经济性。而在实际上，由于虚拟仿真技术属于一种新型产物，很多人员在应用过程中存在技术不明确、操作不科学等问题，影响了建筑施工管理质量。因此，要重视对建筑施工中虚拟仿真技术问题应用的分析，以提高建筑施工质量。

1.虚拟仿真技术分析

1.1 虚拟仿真技术的概念

虚拟仿真技术又被称为虚拟现实技术，通过一个虚拟的系统区模仿真实的系统，通过真实还原对象的相关信息，为开展针对性管理奠定良好基础。从相关学者对虚拟仿真技术的研究情况来看，该技术具有交互性、沉浸性等优点，再配合计算机系统的图形技术、仿真技术、传感器技术等，能为相关人员在多维空间上创造虚拟信息环境，最终营造一种身临其境的感觉，提高了感官性。

1.2 虚拟仿真技术应用的现状

对虚拟仿真技术应用的研究一直是相关学者工作的重点内容，实现虚拟仿真与现代生产的结合，也是社会科研人员重点研究的内容。同时，计算机技术的发展也进一步扩大了虚拟仿真技术的应用范围，方便了相关学者对其的研究。总体而言，虚拟仿真技术已经在某些行业中取得了理想成果，例如，在航天领域、医学领域等就已经发现了虚拟仿真技术的身影，因此可以预见，虚拟仿真技术的推广，将会使传统产业发生巨大的变化

而在建筑工程项目中，虚拟仿真技术也具有广阔的发展前景，包括建筑设计、工程结构等。以上海正大广场项目为例，该工程在实施过程中对虚拟仿真技术进行了大规模的应用，从建筑设计到工程项目完结，整个项目都在虚拟仿真技术的指导下开展的，显著提高了整个项目的技术水准，达到了预期效果。虽然我国虚拟仿真技术的发展时间较短，但相信在未来，该技术将会迎来发展的新时期。

2.虚拟仿真技术在建筑施工中的应用研究

2.1 虚拟仿真技术在建筑工程中的应用

在建筑工程中使用虚拟仿真技术，能在虚拟模型的基础上完成虚拟施工，而对技术人员而言，通过开展虚拟施工能够验证工程项目施工方案的合理性，判断工程项目施工过程中可能出现的风险现象，通过及时的采取风险控制措施，保证工程项目顺利进行。

在传统工程项目施工过程中，相关人员需要根据设计人员的工作经验确定相应的施工方案，在这种环境下，根据经验所制定的方案很容易出现漏洞，最终导致建筑工程项目出现质量问题或进度问题。在这种背景下，相关人员通过虚拟仿真技术，能够根据工程项目的实际情况建立起相应的仿真模型，模拟本次工程项目的施工资料。通过这种模拟仿真，能验证工程项目施工方案的合理性，使施工方案更加科学。

同时，虚拟仿真技术在施工现场管理中也发挥着重要作用。例如，通过虚拟仿真技术能依靠施工现场的相关资料，渲染处理建筑物的道路、场景，并依靠计算机实现建筑工程项目环境的交互；而技术人员也能在虚拟仿真技术的支撑下，深入到建筑工程项目模型中，观察建筑工程项目的内在环境，寻找其中存在的质量问题。

除此之外，设计人员还能通过虚拟仿真技术，观察自己设计的成果，进而了解建筑工程各个结构部件的位置与结构关系，使设计人员能对建筑工程项目有一个更加清晰的认识，有助于实现对工程施工的全过程控制。例如，在某工程项目中，设计人员根据业主的要求分别提出了三种围护结构方案，并按照虚拟仿真技术对三种围护结构进行仿真，三种围护结构方案的相关资料如表1所示。

表1 三种围护结构方案资料表

从仿真结果所反映的信息来看，方案3的节能效果最好，因此该项目决定使用方案3为建筑物围护结构。

2.2 虚拟仿真技术在复杂钢结构施工中的应用

在建筑工程项目施工过程中，复杂钢结构是整个施工中的重难点项目，由于建筑物的钢结构是单独的钢制构件拼接在一起的，这就导致不同钢结构的受力情况存在差异，导致其在施工过程中平衡性是不同的。针对这种情况，相关人员可以通过虚拟仿真技术弥补钢结构施工中存在的不足，通过虚拟仿真技术，精准定位在钢结构中的相关部件，也有助于项目管理人员全程跟踪项目实施情况，为提高复杂钢结构施工质量奠定基础。

2.3 建筑施工过程中三维动画技术的应用

在传统工程项目施工过程项目相关人员只能依靠个人经验判断工程项目施工进度，难以实现对工程施工的指导。而在虚拟仿真技术的支撑下，三维动画技术开始被广泛的应用在建筑施工过程中，相关人员可以通过三维动画的形式显示每个施工过程的细节，保证相关人员能掌握施工过程中的注意事项，保证了工程项目质量。也有学者通过研究认为，在当前建筑工程项目施工过程中，应用三维动画技术能避免对工程项目进行重复的修改，有助于相关人员更好的开展工程项目进度管理工作。例如，中央电视台新址施工、山海环球金融中心在施工过程中都采用了三维动画技术，从应用效果来看，三维动画技术有效保证了施工整体质量，达到了预期效果。