微型計算機技術在建筑施工中的應用

江劍鋒

（廣東三穗建筑工程有限公司，廣東 湛江 524000）

隨著計算機的廣泛應用產生的新技術革命如潮水般向我們涌來。這場新技術革命產生了很多新興產業(yè)，而傳統(tǒng)產業(yè)面臨著更新改造。建筑業(yè)是從事建造各類房屋和興建各項土木工程的行業(yè)，是國民經濟傳統(tǒng)的四大支柱產業(yè)之一，施工只有借助計算機進行科學管理，才能使領導者及時準確掌握各種資源信息，快速作出決策，及時下達命令，執(zhí)行具體操作，然后及時得到反饋，并作出必要調整，形成信息運行的封閉環(huán)路，真正使領導者“眼觀六路”、“耳聽八方”、“運籌帷幄”、“決勝千里”；才能使建筑施工有計劃、有節(jié)奏、協(xié)調均衡，人力、物力、財力得到優(yōu)化組合，達到保證質量、保證進度，取得較好經濟效益的目的。

1 現(xiàn)代化建筑施工的內涵特征

信息化時代，建筑施工的內涵特征發(fā)生了本質變化，建筑工程產品的固定屬性及生產施工中的流動屬性間產生了對立矛盾，使施工進程中的空間布置與時間排列無法同步開展。同時，建筑工程的生產施工還具有周期長、工序復雜、綜合性突出、高空與地下作業(yè)居多等特征，使其對各類施工技術提出了更高的要求。再者，在眾多施工建設任務中，各類職能人員的關系相對復雜，加之各類豐富的施工機械、施工材料與設施令不同工種人員間的協(xié)調配合、相互交流合作及連貫性操作管理變得難上加難。基于上述建筑施工內涵特征我們不難發(fā)現(xiàn)，建筑施工中傳統(tǒng)計算機技術的應用已無法滿足其快速發(fā)展的綜合需求，為了有效解決各類生產之間的矛盾，突破施工管理難點，我們應科學引入虛擬現(xiàn)實計算機技術，令其充分發(fā)揮綜合輔助管理效能，切實提升施工建設效率及工作質量。

2 計算機技術在施工中的應用

虛擬現(xiàn)實計算機技術包含兩類關鍵屬性，即沉浸性和交互性，設計人員可通過虛擬現(xiàn)實技術令其主導作用全面呈現(xiàn)出來并參與到整體計算過程中，而非等到完成計算后才知曉相關結果。同時在虛擬環(huán)境中，各類施工方案設計主要以動態(tài)優(yōu)化方式取代以往憑經驗、依據(jù)類比的靜態(tài)設計方式，令設計方案通過虛擬模型的可視效果實現(xiàn)綜合的分析、修改與最優(yōu)化的選擇。具體的實踐過程為在三維可視的虛擬環(huán)境下，設計人員可科學利用綜合功能的CAD軟件對施工對象結構進行實體模型建立，并將其集合信息全面錄入分析軟件中，從而科學建立可視化三維有限元模型，而后對其進行綜合計算及分析。該類有限元模型的相關數(shù)據(jù)及分析結果則分別存于相應數(shù)據(jù)庫中，轉化為圖形數(shù)據(jù)資料，令設計人員在三維可視的虛擬環(huán)境中進行對觀察模型的計算與模擬，并通過實時檢測對其模擬的全過程進行及時修改，直至最終獲取滿意方案。得出優(yōu)化方案后我們應將結果錄入相應數(shù)據(jù)庫中，從而為下一步繪制施工圖提供優(yōu)質可靠的參考依據(jù)。該類施工方案的優(yōu)化過程主體依靠計算機完成，并結合設計人員的豐富經驗，摒棄了傳統(tǒng)方案設計中僅依靠經驗與習慣的單一式操作方式。

3 計算機技術在施工人員培訓中的合理應用

基于虛擬環(huán)境的施工人員培訓是一種較為理想的實踐培訓方式，其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在，首先虛擬現(xiàn)實計算機技術的全面交互性，令用戶充分發(fā)揮自主權，決定下一步采取什么行動、如何做及怎樣做。同時計算機虛擬現(xiàn)實技術充分強調分享參與者的豐富經驗及理論知識，因此，在有經驗施工人才的共同參與下，可令缺乏經驗的年輕施工人員樹立明確的學習目標，主動參與到虛擬環(huán)境的認知學習中，自主驗證、全面管理。在虛擬現(xiàn)實中參與者的交互方式與在現(xiàn)實世界中的實踐方式完全相同，因此其虛擬環(huán)境中包含的任何事物容易被接受、掌握與理解，而不必令參與者掌握任何相關的計算機操作技巧。另外，虛擬現(xiàn)實計算機技術為施工人員提供了一種豐富有趣、綜合完備的培訓工具，我們可通過將施工方案進行動態(tài)模擬，讓施工人員自由選擇觀察實踐切入點及角度，深入施工現(xiàn)場展開實時漫游，獲取對建筑工程的整體印象。施工進程中包含的眾多工序搭接極易出現(xiàn)不協(xié)調的現(xiàn)象，因此我們應充分運用虛擬計算機技術對相關方案進行反復試驗，獲取具體價值參數(shù)用于對施工環(huán)節(jié)的指導。另外，我們還可通過在虛擬環(huán)境中對對象空間關系的生動觀察，發(fā)掘可能形成干涉影響的對象，并讓施工人員特別關注該環(huán)節(jié)，做到事前控制、心中有數(shù)、防患于未然。

4 計算機技術在建筑施工中的應用研究展望

虛擬現(xiàn)實計算機技術可為施工全過程構建一個整體、綜合、全面的集成環(huán)境，因而是一項擁有高強度集成性的創(chuàng)新信息化技術。目前，其技術的應用與實踐還存在諸多不盡如人意的地方，為了全面推動與實現(xiàn)建筑施工領域中計算機虛擬現(xiàn)實技術的廣泛應用與發(fā)展我們還需深入研究，不斷積累實踐經驗，完善相關工作。首先基于計算機虛擬現(xiàn)實技術發(fā)展時間有限，尚未構建完整理論體系的特征，我們應充分借鑒國外發(fā)達國家的先進思路與經驗，對建筑施工相關理論進行完善，力求實現(xiàn)本質上的突破。虛擬現(xiàn)實技術的廣泛應用及推廣離不開計算機系統(tǒng)硬件及各類豐富軟件的綜合發(fā)展支持。目前各類虛擬現(xiàn)實軟件技術的開發(fā)與系統(tǒng)的應用對平臺硬件的綜合性能要求較高，因此需要我們在較高水平的專業(yè)工作站及綜合設備全面的實驗室中進行實踐操作。與此同時，我國還沒有通過自主實踐成功創(chuàng)設出功能完備的軟件平臺，因此大多需要從國外進口，例如，建模軟件、可視化、虛擬現(xiàn)實軟件、網絡接口功能軟件等。這些需要投入大量的人力、物力及資金，對建筑企業(yè)提出了嚴峻的考驗?；谠摤F(xiàn)狀，我們應努力強化虛擬現(xiàn)實技術的研發(fā)實驗室建設，全面開發(fā)一套整體面向工程建設的集成化軟件系統(tǒng)，從而顯著降低各類單項建筑工程的成本造價，推進各類功能完備軟件的應用普及。再者該類虛擬現(xiàn)實技術屬于結構復雜、建設任務巨大的綜合系統(tǒng)工程，因此我們應積極調動多方機構的全面參與，在業(yè)主、政府、企業(yè)與研究機構之間進行完善的協(xié)調，促進全面交流，從而為建筑施工中計算機虛擬現(xiàn)實技術的科學應用打下堅實的基礎。

5 結束語

本文基于傳統(tǒng)計算機技術及軟件工具無法適應施工方案制定的準確及時與快速需求現(xiàn)狀，展開了建筑施工中如何引入計算機虛擬現(xiàn)實技術，切實提升施工建設水平的實踐策略探討，對促進建筑行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展有重要的實踐意義。

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