試分析虛擬仿真技術在建筑施工中的運用

摘要：虛擬仿真技術是當今網絡技術飛速發展的產物，并隨著該項技術的不斷研究發展，其所運用的范圍也越來越廣泛。在建筑施工的過程中，虛擬仿真技術能夠對建筑施工現場及過程進行模擬，幫助施工人員發現建設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。本文討論了虛擬仿真技術在建筑施工中的應用與具體運用方式，以便人們對其有更深層的了解。

關鍵詞：虛擬仿真技術；建筑施工；運用

虛擬仿真技術又稱為虛擬現實技術或模擬技術，是通過輸入相關的真實數據，利用人工智能、計算機圖像成型及傳感技術等對真實情況進行模擬[1]。虛擬仿真技術是在二十世紀四十年代隨著計算機技術的逐步興起慢慢發展起來的，是人們對世界進行改造的更好的工具之一。如今虛擬仿真技術被運用在各領域范圍中，并都取得不錯的效果。

1.虛擬仿真技術運用在建筑施工中的意義

1.1有效控制建筑施工的成本，提升其經濟效益

在建筑施工中，虛擬仿真技術能幫助人們更好的發現施工方案的不足，方便人們尋找最優的建筑施工方案。雖然在施工前，施工人員會詳細的收集相關數據，勘察施工現場，以保證施工方案能最大限度的施工現場的實際要求，具有較高的可操作性。但由于種種原因，施工現場的環境與各影響因素都在不斷變化，因此其施工方案也應該做出相應的修改。如此一來，無形中就增加了建筑施工的成本。在施工方案的設計階段，就使用虛擬仿真技術，能有效對比各個施工方案，從中找到最具有科學性、技術性和經濟性的施工方案。虛擬仿真技術還能夠模擬復雜的施工技術，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。

1.2有效彌補建筑施工方案中的安全漏洞，提升其安全系數

施工安全是建筑施工中非常重要的部分，不僅關系到施工的進度與質量，還與整個建筑施工的經濟效益與社會效益有著重要的聯系。虛擬方針技術能詳細的模擬施工過程，讓工作人員能及早的發現方案中存在的施工安全漏洞，并進行有效的處理?；蛱幚戆踩[患，或尋找安全隱患的源頭，優化整個施工流程，提升整體的安全系數。

同時，在施工人員培訓新技術或使用新設備時，也可以使用虛擬仿真技術，讓施工人員能詳細、直觀的學習，幫助更好的掌握。這樣在實際施工的過程中，就能夠有效降低因操作不當或對機械設備的不了解導致的安全事故。

2.虛擬仿真技術在建筑施工中的運用

2.1對施工方案的虛擬仿真

施工可以看作將施工方案由圖紙變為現實，這是一個非常困難的過程，因為在實際施工的過程中，會有許多不定項的影響因素。若只是通過設計方案的圖紙及相關的數據來對比選擇最優施工方案，就需要完全憑借施工人員的經驗[2]。這樣的選擇方式非常容易出現問題，且由于施工現場與相關技術是不斷變化的，因此后期修改是不可避免的。但將虛擬仿真技術運用其中，能有效的對每個方案進行模擬，讓工作人員直觀的感受到每個方案的優劣，從而有效的選擇出最優方案。并對其中較為重要的施工技術（尤其是新的施工技術）進行模擬，能有效改進整個方案。如此就避免了后面的修改與重新施工，提升工程進度的同時，也保證了施工效率。

2.2對施工過程的虛擬仿真

對施工過程虛擬仿真，不僅能幫助工作人員預估施工方案的執行效果，還能從不同的角度考察，為優化施工過程提供重要的依據。虛擬仿真技術能真實還原施工現場的環境，包括附近的物體。運用電腦與鼠標的操作，工作人員能夠以第一視覺直觀的感受施工過程，從不同角度觀看、分析整個施工過程是否存在不合理、有待改進的地方。通過虛擬仿真技術，工作人員能真實的了解施工中各建筑構件的相對位置與關系，進而進行有效的施工方法實驗，以此提升對施工過程的控制[3]。

2.3對施工環境的虛擬仿真

施工環境是施工過程中非常重要的、具有決定性的因素。施工環境不僅包括施工時所處的一個整體空間，還有在施工過程中出現的各個小空間。鋼結構是建筑施工中常見的小空間。由于鋼結構是現代建筑中的核心部分，因此鋼結構的形態、邊界條件、負重情況及受力性質都需要得到有效的控制與平衡。而隨著施工階段的不斷進行，鋼結構也會發生變化。常常在這一施工階段，鋼結構得到有效的平衡與控制，但進行到下一階段的施工階段，鋼結構因周圍環境發生改變，就必須尋求新的控制與平整。面對其隨著外在空間不斷變化的內在空間的性質，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其的影響，虛擬仿真技術能有效的解決這一難題。虛擬仿真技術能真實的模擬出鋼結構的空間變化，并對其相關數據進行跟蹤與分析，進而幫助施工人員了解施工中最危險的階段，并對其制定有效的應對措施與改進計劃。

2.4對施工安全控制的虛擬仿真

安全施工是建筑施工中的重點，若沒有對其進行有效的控制與控制，很容易發生安全事故，為施工進度與建筑工程造成不同程度的損失。若情況嚴重，甚至會導致施工被迫停止。虛擬仿真技術主要從降低事故的發生率與降低事故發生的損失兩方面提升對施工安全的控制。虛擬仿真技術能模擬不同環境下的施工過程，對比不同技術與施工方案的影響，詳細分析不安全環境產生的原因與隱患，了解容易發生的事故點，以制定有效的處理措施。虛擬仿真技術還能模型事故發生時緊急逃生的過程，幫助制定出有效的逃生路線，降低事故發生時的損失。

虛擬仿真技術能有效提升建筑施工的整體質量。從選擇最優或優化施工方案，提升對施工過程、空間與安全的控制，以最大限度的實現建筑的經濟性、科學性與技術性。盡管虛擬仿真技術還不能直觀有效的模擬人類感知，但對于提升建筑施工的質量與進度仍具有重要的意義。

參考文獻：

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

[2]李恒. 基于建筑施工中虛擬仿真技術的應用[J]. 科技與企業，2015，01：149.

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

作者簡介：張喆（1986-），男，陜西省渭南市人，碩士，陜西工業職業技術學院，助教。主要研究方向：黃土力學與地基基礎工程。