試分析虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的運(yùn)用

摘要：虛擬仿真技術(shù)是當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的產(chǎn)物，并隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷研究發(fā)展，其所運(yùn)用的范圍也越來(lái)越廣泛。在建筑施工的過(guò)程中，虛擬仿真技術(shù)能夠?qū)ㄖ┕がF(xiàn)場(chǎng)及過(guò)程進(jìn)行模擬，幫助施工人員發(fā)現(xiàn)建設(shè)方案中所存在的不足，有效減少了施工成本，提升了施工的安全系數(shù)。本文討論了虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用與具體運(yùn)用方式，以便人們對(duì)其有更深層的了解。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；建筑施工；運(yùn)用

虛擬仿真技術(shù)又稱為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或模擬技術(shù)，是通過(guò)輸入相關(guān)的真實(shí)數(shù)據(jù)，利用人工智能、計(jì)算機(jī)圖像成型及傳感技術(shù)等對(duì)真實(shí)情況進(jìn)行模擬[1]。虛擬仿真技術(shù)是在二十世紀(jì)四十年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的逐步興起慢慢發(fā)展起來(lái)的，是人們對(duì)世界進(jìn)行改造的更好的工具之一。如今虛擬仿真技術(shù)被運(yùn)用在各領(lǐng)域范圍中，并都取得不錯(cuò)的效果。

1.虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用在建筑施工中的意義

1.1有效控制建筑施工的成本，提升其經(jīng)濟(jì)效益

在建筑施工中，虛擬仿真技術(shù)能幫助人們更好的發(fā)現(xiàn)施工方案的不足，方便人們尋找最優(yōu)的建筑施工方案。雖然在施工前，施工人員會(huì)詳細(xì)的收集相關(guān)數(shù)據(jù)，勘察施工現(xiàn)場(chǎng)，以保證施工方案能最大限度的施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際要求，具有較高的可操作性。但由于種種原因，施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境與各影響因素都在不斷變化，因此其施工方案也應(yīng)該做出相應(yīng)的修改。如此一來(lái)，無(wú)形中就增加了建筑施工的成本。在施工方案的設(shè)計(jì)階段，就使用虛擬仿真技術(shù)，能有效對(duì)比各個(gè)施工方案，從中找到最具有科學(xué)性、技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的施工方案。虛擬仿真技術(shù)還能夠模擬復(fù)雜的施工技術(shù)，讓施工人員能夠直觀的感受并選擇出最符合施工要求的技術(shù)。

1.2有效彌補(bǔ)建筑施工方案中的安全漏洞，提升其安全系數(shù)

施工安全是建筑施工中非常重要的部分，不僅關(guān)系到施工的進(jìn)度與質(zhì)量，還與整個(gè)建筑施工的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益有著重要的聯(lián)系。虛擬方針技術(shù)能詳細(xì)的模擬施工過(guò)程，讓工作人員能及早的發(fā)現(xiàn)方案中存在的施工安全漏洞，并進(jìn)行有效的處理?；蛱幚戆踩[患，或?qū)ふ野踩[患的源頭，優(yōu)化整個(gè)施工流程，提升整體的安全系數(shù)。

同時(shí)，在施工人員培訓(xùn)新技術(shù)或使用新設(shè)備時(shí)，也可以使用虛擬仿真技術(shù)，讓施工人員能詳細(xì)、直觀的學(xué)習(xí)，幫助更好的掌握。這樣在實(shí)際施工的過(guò)程中，就能夠有效降低因操作不當(dāng)或?qū)C(jī)械設(shè)備的不了解導(dǎo)致的安全事故。

2.虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的運(yùn)用

2.1對(duì)施工方案的虛擬仿真

施工可以看作將施工方案由圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，這是一個(gè)非常困難的過(guò)程，因?yàn)樵趯?shí)際施工的過(guò)程中，會(huì)有許多不定項(xiàng)的影響因素。若只是通過(guò)設(shè)計(jì)方案的圖紙及相關(guān)的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)比選擇最優(yōu)施工方案，就需要完全憑借施工人員的經(jīng)驗(yàn)[2]。這樣的選擇方式非常容易出現(xiàn)問(wèn)題，且由于施工現(xiàn)場(chǎng)與相關(guān)技術(shù)是不斷變化的，因此后期修改是不可避免的。但將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用其中，能有效的對(duì)每個(gè)方案進(jìn)行模擬，讓工作人員直觀的感受到每個(gè)方案的優(yōu)劣，從而有效的選擇出最優(yōu)方案。并對(duì)其中較為重要的施工技術(shù)（尤其是新的施工技術(shù)）進(jìn)行模擬，能有效改進(jìn)整個(gè)方案。如此就避免了后面的修改與重新施工，提升工程進(jìn)度的同時(shí)，也保證了施工效率。

2.2對(duì)施工過(guò)程的虛擬仿真

對(duì)施工過(guò)程虛擬仿真，不僅能幫助工作人員預(yù)估施工方案的執(zhí)行效果，還能從不同的角度考察，為優(yōu)化施工過(guò)程提供重要的依據(jù)。虛擬仿真技術(shù)能真實(shí)還原施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，包括附近的物體。運(yùn)用電腦與鼠標(biāo)的操作，工作人員能夠以第一視覺直觀的感受施工過(guò)程，從不同角度觀看、分析整個(gè)施工過(guò)程是否存在不合理、有待改進(jìn)的地方。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，工作人員能真實(shí)的了解施工中各建筑構(gòu)件的相對(duì)位置與關(guān)系，進(jìn)而進(jìn)行有效的施工方法實(shí)驗(yàn)，以此提升對(duì)施工過(guò)程的控制[3]。

2.3對(duì)施工環(huán)境的虛擬仿真

施工環(huán)境是施工過(guò)程中非常重要的、具有決定性的因素。施工環(huán)境不僅包括施工時(shí)所處的一個(gè)整體空間，還有在施工過(guò)程中出現(xiàn)的各個(gè)小空間。鋼結(jié)構(gòu)是建筑施工中常見的小空間。由于鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑中的核心部分，因此鋼結(jié)構(gòu)的形態(tài)、邊界條件、負(fù)重情況及受力性質(zhì)都需要得到有效的控制與平衡。而隨著施工階段的不斷進(jìn)行，鋼結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變化。常常在這一施工階段，鋼結(jié)構(gòu)得到有效的平衡與控制，但進(jìn)行到下一階段的施工階段，鋼結(jié)構(gòu)因周圍環(huán)境發(fā)生改變，就必須尋求新的控制與平整。面對(duì)其隨著外在空間不斷變化的內(nèi)在空間的性質(zhì)，既要保證其整體的平衡，又要考慮到不同的施工階段與小空間對(duì)其的影響，虛擬仿真技術(shù)能有效的解決這一難題。虛擬仿真技術(shù)能真實(shí)的模擬出鋼結(jié)構(gòu)的空間變化，并對(duì)其相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤與分析，進(jìn)而幫助施工人員了解施工中最危險(xiǎn)的階段，并對(duì)其制定有效的應(yīng)對(duì)措施與改進(jìn)計(jì)劃。

2.4對(duì)施工安全控制的虛擬仿真

安全施工是建筑施工中的重點(diǎn)，若沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行有效的控制與控制，很容易發(fā)生安全事故，為施工進(jìn)度與建筑工程造成不同程度的損失。若情況嚴(yán)重，甚至?xí)?dǎo)致施工被迫停止。虛擬仿真技術(shù)主要從降低事故的發(fā)生率與降低事故發(fā)生的損失兩方面提升對(duì)施工安全的控制。虛擬仿真技術(shù)能模擬不同環(huán)境下的施工過(guò)程，對(duì)比不同技術(shù)與施工方案的影響，詳細(xì)分析不安全環(huán)境產(chǎn)生的原因與隱患，了解容易發(fā)生的事故點(diǎn)，以制定有效的處理措施。虛擬仿真技術(shù)還能模型事故發(fā)生時(shí)緊急逃生的過(guò)程，幫助制定出有效的逃生路線，降低事故發(fā)生時(shí)的損失。

虛擬仿真技術(shù)能有效提升建筑施工的整體質(zhì)量。從選擇最優(yōu)或優(yōu)化施工方案，提升對(duì)施工過(guò)程、空間與安全的控制，以最大限度的實(shí)現(xiàn)建筑的經(jīng)濟(jì)性、科學(xué)性與技術(shù)性。盡管虛擬仿真技術(shù)還不能直觀有效的模擬人類感知，但對(duì)于提升建筑施工的質(zhì)量與進(jìn)度仍具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳曉玲. 虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀和展望[J]. 門窗，2014，06：81+84.

[2]李恒. 基于建筑施工中虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用[J]. 科技與企業(yè)，2015，01：149.

[3]古力銘. 虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用分析[J]. 江西建材，2015，08：89-90.

作者簡(jiǎn)介：張喆（1986-），男，陜西省渭南市人，碩士，陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，助教。主要研究方向：黃土力學(xué)與地基基礎(chǔ)工程。