虚拟仿真技术在建筑工程施工中的应用现状和展望

兰雅丹

摘  要：文章主要介绍了虚拟仿真这项高科技技术在建筑施工中重要意义，在此基础上，又介绍了建筑施工中对虚拟仿真技术进行运用的现状，最后对虚拟仿真技术的发展进行展望。

关键词：虚拟仿真技术;建筑工程;现状;展望

随着经济的发展，计算机技术被人们广泛应用到建筑工程之中，在一定程度上不仅提高了建筑工程的实际施工技术以及管理水平，同时还促进了工程施工发展。目前建筑施工之中经常被应用的系统有办公自动化和智能管理以及CAD辅助等，而在建筑施工中应用计算技术以后就改变了原来的施工理论和方法，随之人们开始应用一些虚拟技术进行建筑施工，这样人们能够通过建筑施工获得到更高的经济效益。

1 应用虚拟技术进行建筑施工的具体意义

1.1 使施工方案变得更加优化

建筑施工中，通常都是根据施工经验来对施工方法进行优化，针对这一点而言，局限性非常强。目前很多建筑都要求具有独特的特点，因此，施工方法也要有所不同，而应用虚拟技术就可以直观地将施工方法和组织展现在人们的面前，并定量完成施工方案，这样就会使施工方案得到很好的优化，进而使最优施工得以实现。

1.2 革新了施工技术

在施工中应用虚拟技术，可以使技术人员对新工艺进行试验，且试验成本较低，进而充分地发挥出技术人员的创造性。与此同时，还会将新技术应用成果真切的展示出来，使引进以及推广新技术的时间大大缩短，还使新技术的应用风险大大降低[1]。

1.3 方便对施工进行管理

应用虚拟技术可以在施工之前对施工整体过程进行模拟，提前发现存在于施工管理中的安全隱患以及质量隐患，这样就能够制定合理的预防方案，使施工管理的效果达到最佳。

1.4 使培训和生产变得更加的安全

通过虚拟技术我们可以直接观察到施工过程中的实际情况，这样操作人员便能够通过此项技术全面了解施工的整体操作过程，进而高质量的将工程任务完成。

1.5 设计大型工程

利用虚拟技术能够考察设计与要求是否相符，进而作出相应的修改，使设计更加合理。与此同时，还能够使设计单位和业主间顺利进行设计交底工作。

1.6 其余方面

随着虚拟技术的开发，虚拟现实技术会被更加广泛的应用到众多领域当中，假如在建筑行业当中应用，就会使城市的规划变得更加合理[2]。

2 虚拟技术的研究以及现状

虚拟技术这门学科是最近几年新兴起的，而虚拟建筑这一问题也一直未得到明确，目前国外主要从下述几个方面进行了虚拟建筑的理论研究：其一，有效对建造理论进行深入研究，能够给虚拟建造打下良好的理论基础。其二，对可视化仿真以及精益建造进行研究，能够促进虚拟建造体系的建设成功。其三，想要在建筑行业中有效应用虚拟现实技术，就需要对软件的开发以及系统加大研究力度。

例如，2012年同济大学组织学生开展了应用计算机进行建筑设计的大会，在会议之上讨论了应用CAD技术来虚拟建筑工程的专题，其中主要介绍了如何应用VR技术对建筑进行设计以及仿真和模拟。此会议主要研究了设计方面，而我国却在实际施工中有效应用了虚拟仿真这项技术，譬如：正大广场的建设，针对此次施工构建的具体虚拟系统分为以下几部分：其一，虚拟建筑的外观以及城市的场景，也就是当建筑物还没有建成时，利用虚拟系统就可以将建筑物完成之后的情况展示出来[3]。其二，对钢结构的实际施工方案进行优化处理。其三，分析和讨论钢构件的内力以及桅杆起重机。其中后两部分为虚拟系统的主要部分。2013我国针对这个项目开展了技术评审会，会议中一些专家对这个项目的评价非常高，这为应用虚拟技术进行建筑施工提供了依据。

3 虚拟技术的研究以及前景展望

计算机技术的具体发展情况关系着是否可以应用仿真技术进行施工建筑，现在所研制的仿真系统中有以下问题存在：

第一，想要开发和应用仿真系统，必须有着较高的硬件平台作为支撑，且还需要在专门的工作站中进行。企业如果想自己开发仿真系统，就需要专门建设一个实验室，购进一些先进的软件以及设备，这需要大量的人力以及资金的支持。除此之外，系统移动非常的不方便，且演示也会受到一些设备所限制。

第二，在开发单项工程时，应该引进国外的VR软件平台。因为施工过程中存在着众多的影响因素，所以，想要开发一个单项工程，也需要大量的资金费用支持。这就应该先针对整个施工过程开发一个完善的软件系统，然后再开放单项工程。现在我国华中科技大学以及建筑三局已经开始进行此项目的研发工作。

第三，现在我国有很多建筑企业已经有了专门的研究院，这样就可以为企业培养出一批技术型人才。

我国现在一些科研机构以及一部分高等院校已经针对工程施工开放了一些计算机软件，除此之外，还在工程实践中探索了控制施工工艺的技术，并获得了非常好的研究成果，这充分表明我们可以在施工过程中应用计算机技术[4]。

随着仿真技术的不断应用，仿真软件的发展速度逐渐加快，一些仿真平台、计算方法以及编程技术不断涌现，促使仿真技术有了更多的更能，可以被应用到很多领域之上。除此之外，人们对仿真系统所具有的微机化也进行了研究，并取得了很好的成果，进而把在微机上进行虚拟现实变成了可能。

想要实现现代化施工，进行校企联合是一个很好的方法。建筑企业和专门科研院建立联系以及良好交流，并建立起长期的合作关系，对高校所具有的人才以及科研能力进行利用，积极对虚拟仿真系统进行开发和利用。

4 结束语

根据作者在上文的叙述可知，现在一些高新技术发展的速度越来越快，在此背景下，建筑行业一定要积极的引进大量的新技术，并对这些新技术进行相应的改造，以推动施工技术的快速发展，这已经成为建筑施工实现现代化施工这一宏伟目标，以及增加自身市场竞争能力的有效途径。

参考文献

[1]刘仲波，李瑞涛.虚拟仿真技术在城市轨道交通工程实训中的应用[J].价值工程，2012（12）：169.

[2]陈丽霞，范士勇，刘鑫，等.虚拟仿真技术在现代通信网实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2015，32（4）：133-135.

[3]杨光生.虚拟仿真技术在技工院校数控加工专业实训教学中的应用[J].科教文汇，2012（19）：62+147.

[4]刘镇.虚拟仿真技术在高职土建类专业教学中的应用[J].职教论坛，2012（17）：34-35.