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建筑消防技術(shù)虛擬仿真范文第1篇

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù)；建筑施工；信息化綜合化

1 虛擬仿真技術(shù)簡要論述

1.1 系統(tǒng)仿真技術(shù)的新發(fā)展

隨著計算機(jī)技術(shù)的普及和發(fā)展,在建筑工程施工中采用智能方法極大地促進(jìn)了施工技術(shù)和管理水平的提高,從而推動著施工學(xué)科的不斷進(jìn)步和發(fā)展。目前施工領(lǐng)域應(yīng)用較成熟的軟件系統(tǒng)有:CAD 輔助設(shè)計技術(shù)、專家系統(tǒng)、智能管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)等,這些計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用改造了傳統(tǒng)的施工方法和理論,帶來了新的理念。通過在建筑工程施工中引入虛擬技術(shù)的工程實踐證明,建筑工程施工應(yīng)用虛擬技術(shù)已成為可能,用虛擬技術(shù)研究建筑工程施工,將創(chuàng)造極大的經(jīng)濟(jì)性和促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步。虛擬現(xiàn)實技術(shù)綜合了計算機(jī)圖形技術(shù)、計算機(jī)仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)、顯示技術(shù)等多種學(xué)科的優(yōu)勢,為人機(jī)交互對話提供了更直接和真實的三維界面,并能在多維信息空間上創(chuàng)建一個虛擬信息環(huán)境,使用戶身臨其境。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不但具有仿真技術(shù)的優(yōu)點還能提供真實的環(huán)境效果,在許多應(yīng)用領(lǐng)域取得飛速發(fā)展。國內(nèi)外的土木工程界在“大壩安全在線監(jiān)控系統(tǒng)”和建筑消防研究方面也有一些嘗試。仿真技術(shù)是對系統(tǒng)動態(tài)模型的一種實驗手段,在安全性和經(jīng)濟(jì)性方面有較大的優(yōu)越性,使其廣泛地被航空、航天、軍事、電力、交通等行業(yè)采用,在化工、煤炭、冶金等方面也有較好應(yīng)用。

1.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的前沿性問題

虛擬仿真技術(shù)能否在建筑工程施工領(lǐng)域得以推廣和應(yīng)用取決于計算機(jī)硬件和仿真軟件本身的發(fā)展方面。目前應(yīng)用虛擬仿真施工系統(tǒng)存在以下問題:第一，虛擬仿真系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用要求的硬件平臺較高,需要在較高的專用工作站或?qū)嶒炇疑线M(jìn)行,企業(yè)自行開發(fā)系統(tǒng)時,要建造專用虛擬實驗室,購買國外進(jìn)口設(shè)備和軟件,這需投入一定的資金和人力。另外系統(tǒng)的演示受設(shè)備的限制,移動不方便。第二，在對單項工程進(jìn)行開發(fā)時,需從國外進(jìn)口VR 軟件平臺。由于虛擬仿真系統(tǒng)在工程施工中集成型軟件幾乎沒有,再加上工程施工中影響因素較多,客觀上造成開發(fā)一個項目所需成本較高,努力開發(fā)出一套面向建筑工程施工的專用集成型軟件系統(tǒng),為單項工程的開發(fā)提供一個方便的開發(fā)平臺(模塊) 是重要的前提。開發(fā)骨干,會增加施工企業(yè)的開支。

1.3 系統(tǒng)仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合

目前,我國一些大型建筑企業(yè)集團(tuán)建立了自己的設(shè)計研究院,這為施工企業(yè)的技術(shù)人才培養(yǎng)和蓄納創(chuàng)造了條件。我國施工企業(yè)的工程技術(shù)人員已具有一定的軟件研發(fā)能力和應(yīng)用水平,省、市級建筑施工集團(tuán)已成為開發(fā)和應(yīng)用施工定額軟件、施工管理軟件的主力。高等院校和科研機(jī)構(gòu)也積極開發(fā)各種工程施工中所需的計算機(jī)輔助設(shè)計軟件,另外在工程實踐方面對計算機(jī)的工藝集成控制技術(shù)也有不少探索和應(yīng)用,并取得了豐碩的成果。整個施工學(xué)科領(lǐng)域應(yīng)用計算機(jī)輔助軟件正逐步形成,完成完整的、適用的人工智能方法研究和實際推廣已具備可能性。仿真技術(shù)的應(yīng)用使仿真軟件取得了飛速發(fā)展,新的并行計算方法、新的仿真平臺和編程技術(shù)使其具有更好的可擴(kuò)展性,因而能被更多的領(lǐng)域所使用。

2 虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用

2.1 虛擬建造技術(shù)的現(xiàn)實意義

使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對施工過程進(jìn)行模擬,在施工前了解各種構(gòu)件在實際結(jié)構(gòu)中的相對位置及相互關(guān)系,實驗多種施工方法,計算相應(yīng)工況應(yīng)力,對方案進(jìn)行優(yōu)化,這對以下幾方面將產(chǎn)生重大意義。建筑工程施工方案的選擇和優(yōu)化建筑工程施工的施工方法及施工組織的選擇和優(yōu)化主要是建立在施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,存在一定局限性。同時,現(xiàn)代建筑基本都具有鮮明的個性,建筑工程施工成為不可完全重復(fù)的過程。使用施工虛擬仿真技術(shù)將可以直觀、科學(xué)地展示不同施工方法和施工組織措施的效果,可以定量地完成方案的對比,有助于施工方案的選擇和優(yōu)化,真正實現(xiàn)最優(yōu)施工。施工技術(shù)革新和新技術(shù)引入施工虛擬仿真技術(shù)一方面能使廣大施工技術(shù)人員低成本地試驗施工新工藝和革新思路,有助于創(chuàng)造性的充分發(fā)揮,同時能真切展示新技術(shù)的成效,縮短建筑業(yè)新技術(shù)的引入期和推廣期,降低新技術(shù)、新工藝的實驗風(fēng)險。施工管理施工虛擬仿真技術(shù)能事先模擬施工全過程,能提前發(fā)現(xiàn)施工管理中質(zhì)量、安全等方面存在的隱患,因而可以采取有效的預(yù)防和強(qiáng)化措施,提高工程施工質(zhì)量和施工現(xiàn)場管理效果。

2.2 三維動畫技術(shù)在建筑施工領(lǐng)域的應(yīng)用

建筑施工全程虛擬是在現(xiàn)實建筑工程施工之前技術(shù)對施工全過程的各環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬真實展示和體驗施工各階段預(yù)期結(jié)果并應(yīng)用系統(tǒng)軟件適時調(diào)整施工變更或偏差#實現(xiàn)施工方案決策優(yōu)化施工全程，虛擬技術(shù)的首要功能是虛擬預(yù)演即從待施工的建筑造型設(shè)計結(jié)構(gòu)施工方案施工場地及施工組織設(shè)計施工關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計建筑施工各階段控制過程中有關(guān)信息的集成管理，直至建筑工程竣工驗收全過程進(jìn)行虛擬預(yù)演將虛擬施工過程真實呈現(xiàn)于施工方及管理人員，虛擬施工環(huán)境下的全方位仿真可準(zhǔn)確預(yù)演實際施工過程及其結(jié)果，它與傳統(tǒng)實際建造施工過程相比，可提前發(fā)現(xiàn)施工方案設(shè)計中的缺陷和施工過程中可能發(fā)生的質(zhì)量和安全問題，縮短施工工期更便于施工方案的監(jiān)控與調(diào)整技術(shù)的另一突出功能是反演決策即在虛擬施工環(huán)境中，通過時間反演改變參數(shù)設(shè)置使施工過程與結(jié)果可根據(jù)業(yè)主要求及施工組織設(shè)計需要進(jìn)行適時調(diào)整由于參數(shù)選擇的不同可建立多樣化施工比較方案根據(jù)實際情況選擇最優(yōu)方案。

3 建筑施工領(lǐng)域引人虛擬技術(shù)的發(fā)展趨勢

建立在計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)上的虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬現(xiàn)有的事實或即將實施的工程。在三維世界中，計算機(jī)用戶依靠虛擬技術(shù)去認(rèn)知虛擬的工程，諸如開燈或關(guān)燈、駕駛汽車、搬運(yùn)物體等，為達(dá)到這樣的目的，視頻、音頻、三維模型等組成部分經(jīng)過整合才能產(chǎn)生真實感。虛擬技術(shù)起源于美國的飛機(jī)模擬器，1989 年,美國VPL Research 公司的奠基人Jaron Lanier提出了Virtual Reality一詞,用以統(tǒng)一表述當(dāng)前紛紛涌現(xiàn)的各種借助計算機(jī)技術(shù)及最新研制的傳感裝置所創(chuàng)建的一種嶄新的模擬環(huán)境的概念,目前大家都稱它為虛擬現(xiàn)實。虛擬現(xiàn)實是利用計算機(jī)技術(shù)生成一個逼真的, 具有視、聽、觸、嗅、味等多種感知的虛擬環(huán)境,置身于該環(huán)境中的人可以通過各種傳感交互設(shè)備與這一虛構(gòu)的現(xiàn)實進(jìn)行相互作用, 達(dá)到彼此交替更迭、融為一體的程度。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)由五個關(guān)鍵部分構(gòu)成：虛擬世界、虛擬現(xiàn)實軟件、計算機(jī)、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是八十年代末出現(xiàn)，并迅速成為科學(xué)界和工程界關(guān)注的熱點，它匯集了計算機(jī)圖形學(xué)、計算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、傳感技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)和人的行為研究等多項技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是這些技術(shù)高層次的集成和滲透,它給用戶以逼真的體驗,為人們探索宏觀世界和微觀世界中由于種種原因不便直接觀察的事物運(yùn)動變化規(guī)律,提供了極大的便利。

4 結(jié)論

使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對施工過程進(jìn)行模擬,在施工前了解各種構(gòu)件在實際結(jié)構(gòu)中的相對位置及相互關(guān)系,實驗多種施工方法,計算相應(yīng)工況應(yīng)力,對方案進(jìn)行優(yōu)化這對建筑施工技術(shù)性的發(fā)展將產(chǎn)生重大意義。

參考文獻(xiàn):

[1]張希黔,張利. 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] . 施工技術(shù),2001 ,30 (8) .

建筑消防技術(shù)虛擬仿真范文第2篇

關(guān)鍵詞 建筑工程；實訓(xùn)教學(xué)平臺；三維仿真系統(tǒng)

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）24-0052-02

Construction and Research of an Education Platform about Ha-ving Practical Teaching Which Combine Virtuality with Reality in Architectural Engineering//ZHANG Tao， KANG Jiatao

Abstract It can be summarized from investigation and analysis that there exist some architectural engineering problems， accordingly， the

idea of building an architectural engineering practical teaching edu-

cation platform of quaternity include texture， entity， virtuality， learning

is put forward. The platform is composed of four parts： entity model

for architectural structure， three-dimensional simulation system for

architectural structure，network management platform and mobile

terminals’ application software， meanwhile， shows the characteris-tics of virtuality with reality combining， management integration， creative teaching and environment for learning. And eventually， it constructs an integrated， multifunctional and omnibearing practical teaching education platform.

Key words architectural engineering； practical teaching platform； 3-

D simulation system

1 引言

高職人才的培養(yǎng)定位有其自身特性，既要注重理論知識的教育，又要注重崗位能力的培養(yǎng)。高職建筑工程技術(shù)專業(yè)是培養(yǎng)面向工程一線技術(shù)應(yīng)用和技術(shù)管理的技術(shù)技能型人才，要求學(xué)生不僅要具有扎實的理論基礎(chǔ)，還要滿足工作崗位的崗位技能要求，因此，高職教育必須解決好理論教學(xué)與實訓(xùn)教學(xué)的關(guān)系。但是受到安全、工期、交通等各種因素的影響，實訓(xùn)教學(xué)的多個環(huán)節(jié)難以在校外工程現(xiàn)場開展，需要在校內(nèi)實訓(xùn)基地進(jìn)行。校內(nèi)實訓(xùn)基地也存在場地有限、資金短缺、工藝難展現(xiàn)、綜合利用率低等困難[1-3]。

如何C合、高效、多方位地開展建筑工程實訓(xùn)教學(xué)，始終是高職院校的一個難題。

為了解決實訓(xùn)教學(xué)中存在的問題，各院校也都在做積極的嘗試和探索。通過建設(shè)建筑結(jié)構(gòu)實體模型，解決工地認(rèn)知實訓(xùn)的困難；通過施工工藝仿真實訓(xùn)軟件，解決工藝展現(xiàn)困難、難以循環(huán)利用的問題。這些校內(nèi)實訓(xùn)基地解決了部分實際問題，在一定時期內(nèi)發(fā)揮了重要的作用，但是通過調(diào)研分析，也存在一定的問題：1）建筑結(jié)構(gòu)實體模型實訓(xùn)基地為靜態(tài)展示，學(xué)習(xí)方式單一，利用效果有限；

2）施工工藝操作實訓(xùn)基地使用成本高、限制條件多，無法與課堂形成一體互動；3）虛擬仿真實訓(xùn)軟件輔助教學(xué)，缺乏真實體驗感，無法感受工程現(xiàn)場真實環(huán)境；4）各實訓(xùn)場

地、軟件獨(dú)立存在，缺乏統(tǒng)一的平臺管理。

為解決上述存在的問題，提出建設(shè)虛實結(jié)合實訓(xùn)教學(xué)平臺，在統(tǒng)一的平臺下使教學(xué)、課程、實訓(xùn)、自主學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合。

2 平臺的設(shè)計理念

建筑工程虛實結(jié)合實訓(xùn)教學(xué)平臺是以建筑工程技術(shù)專業(yè)核心課程知識體系為“理論”基礎(chǔ)，以“實體”實訓(xùn)模型為施工工藝展示載體，利用“三維仿真、網(wǎng)絡(luò)信息化”為技術(shù)手段，達(dá)到創(chuàng)新教學(xué)模式、發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)能動性的目的，構(gòu)建一體化、多功能、全方位的學(xué)習(xí)環(huán)境，打造“理、實、虛、學(xué)”四位一體的建筑工程實訓(xùn)教學(xué)平臺。

3 平臺的基本構(gòu)架

建筑工程實訓(xùn)教學(xué)平臺是以教學(xué)資源庫為應(yīng)用基礎(chǔ)，由建筑結(jié)構(gòu)實體模型、建筑結(jié)構(gòu)三維仿真系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理平臺、移動端APP四部分組成。將實體、虛擬、教學(xué)、自學(xué)有機(jī)結(jié)合成統(tǒng)一整體，構(gòu)建理實一體、虛實結(jié)合、教學(xué)一體的全新教學(xué)、學(xué)習(xí)環(huán)境。

教學(xué)資源庫 教學(xué)資源庫是信息化教學(xué)的基礎(chǔ)，豐富的展現(xiàn)形式可以滿足多樣式教學(xué)創(chuàng)新的需要，平臺的各組成部分通過不同形式調(diào)用教學(xué)資源庫的內(nèi)容進(jìn)行展示。教學(xué)資源庫是對具體知識節(jié)點的全面介紹和展示，其形式包括文字資料、圖紙資料、圖片資料、施工動畫、工藝視頻、課程視頻等。教學(xué)資源庫具有展現(xiàn)形式多樣、展示內(nèi)容統(tǒng)一、資源及時更新等特點。

建筑結(jié)構(gòu)實體模型 建筑結(jié)構(gòu)實體模型是以實體結(jié)構(gòu)形式展示建筑結(jié)構(gòu)及建筑施工工藝。實體模型是課程理論體系的整合，包含磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)五大結(jié)構(gòu)類型，結(jié)合施工全過程中的基坑工程、基礎(chǔ)工程、主體工程、屋面工程、水電工程、暖通工程、消防工程、裝修工程等分部工程，部分分層形式展現(xiàn)關(guān)鍵工藝節(jié)點300多項，配以教學(xué)資源庫。

建筑結(jié)構(gòu)實體模型可以對結(jié)構(gòu)及節(jié)點靜態(tài)展示進(jìn)行認(rèn)知實訓(xùn)，還可以通過二維碼掃碼調(diào)用教學(xué)資源庫內(nèi)容，進(jìn)行多樣化的動態(tài)展示。

建筑結(jié)構(gòu)三維仿真系統(tǒng) 建筑結(jié)構(gòu)三維仿真系統(tǒng)是以實體模型為藍(lán)本建設(shè)的虛擬仿真系統(tǒng)，虛擬環(huán)境與實體環(huán)境完全對應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)實體模型的虛擬網(wǎng)絡(luò)化，彌補(bǔ)實體模型靜態(tài)展示的單一性。建筑結(jié)構(gòu)三維仿真系統(tǒng)可以實現(xiàn)建筑的三維漫游、虛擬化展示、知識節(jié)點學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)化調(diào)用等功能。使用者可以通過網(wǎng)絡(luò)在終端登錄仿真系統(tǒng)，其體驗與實體結(jié)構(gòu)模型完全一樣，既實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)模型虛擬化的隨時隨地調(diào)用，又滿足了虛擬仿真與實體結(jié)構(gòu)的認(rèn)知互補(bǔ)性，真正實現(xiàn)虛實結(jié)合，達(dá)到高度的統(tǒng)一性。

網(wǎng)絡(luò)管理平臺 網(wǎng)絡(luò)管理平臺是對教學(xué)資源庫、三維仿真系統(tǒng)、后臺管理的統(tǒng)一。平臺的各組成部分具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)入口，通過身份認(rèn)證登錄，可以實現(xiàn)仿真軟件的遠(yuǎn)程調(diào)用、網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)、教學(xué)資源庫查閱、在線考試、統(tǒng)計報表分析等功能。

移動端APP 移動端教學(xué)APP是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺的手機(jī)版本，通過移動網(wǎng)絡(luò)可以滿足隨時隨地的學(xué)習(xí)需求，適應(yīng)泛在學(xué)習(xí)模式下學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求。APP還可以對實體模型展示節(jié)點二維碼進(jìn)行掃描，進(jìn)行知識點學(xué)習(xí)。

4 平臺功能應(yīng)用

建筑工程實訓(xùn)教學(xué)平臺以教學(xué)資源庫為基礎(chǔ)，可以實現(xiàn)工藝節(jié)點的實體展現(xiàn)，可以實現(xiàn)軟件端虛擬三維仿真漫游，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，具有多維度、多樣式展示的特點，具體應(yīng)用可以分為以下幾個方面。

教學(xué)應(yīng)用 以教學(xué)資源庫為基礎(chǔ)，以實體模型、三維仿真、網(wǎng)絡(luò)課堂為展現(xiàn)方式，可以輕松滿足多種形式的教學(xué)融合需求，創(chuàng)新教學(xué)環(huán)境，為進(jìn)一步改變教學(xué)模式、創(chuàng)新課堂設(shè)計打下基礎(chǔ)。管理平臺可以針對性地對每個學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、在線考試情況生成針對性的分析報表，有利于教師掌握學(xué)生具體情況，進(jìn)行針對性教學(xué)組織，滿足個性化學(xué)習(xí)的需要。

教師應(yīng)用 平臺多樣化的展現(xiàn)形式可以為教師提供極大的便利，幫助教師進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新，方便教師進(jìn)行微課、慕課等教學(xué)組織，減輕教師工作壓力。教師組織的微課、慕課等教學(xué)資源可以加入教學(xué)資源庫，實現(xiàn)教學(xué)資源的循環(huán)更新，保證平臺的及時性、實用性。

學(xué)生應(yīng)用 通過平臺的創(chuàng)新性應(yīng)用形式，適應(yīng)新時代學(xué)生學(xué)習(xí)特點，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。終端APP可以滿足學(xué)生隨時隨地的學(xué)習(xí)需求，創(chuàng)新泛在學(xué)習(xí)模式，創(chuàng)新學(xué)習(xí)環(huán)境。

延伸應(yīng)用 平臺可以向企業(yè)實習(xí)學(xué)生延伸，通過網(wǎng)絡(luò)課堂、在線考試滿足異地實習(xí)學(xué)生的學(xué)習(xí)、考核及管理需求。平臺可以向工人技能培訓(xùn)和崗位證書培訓(xùn)延伸，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)和實訓(xùn)教學(xué)，打造培訓(xùn)一體化平臺。平臺可以延伸為建筑百科，滿足不同人群、不同時段、不同地點的學(xué)習(xí)需求，打造綜合化建筑百科學(xué)習(xí)端。

5 特色創(chuàng)新

建筑工程實訓(xùn)教學(xué)平臺是理論教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、教育信息化的多方融合，在設(shè)計理念、展現(xiàn)形式、應(yīng)用環(huán)境方面具有明顯的特色和創(chuàng)新。

虛實結(jié)合 通過實體模型與三維仿真的一一對應(yīng)，真正實現(xiàn)實訓(xùn)教學(xué)虛實結(jié)合的理念，使實體模型與三維仿真y一在一個平臺，既互相支持，又互相印證補(bǔ)充。

資源統(tǒng)一性 教學(xué)資源庫作為平臺的各組成部分的應(yīng)用基礎(chǔ)，實現(xiàn)資源調(diào)用及展現(xiàn)形式的統(tǒng)一性，使資源的更新維護(hù)具有方便快捷的特性。

拓展延伸性 平臺可以在軟件集成上進(jìn)行擴(kuò)展，在使用范圍上進(jìn)行延伸，具有拓展延伸性。

環(huán)境創(chuàng)新性 通過平臺可以實現(xiàn)展示形式的多樣性，滿足教學(xué)模式創(chuàng)新需求，滿足隨時隨地的學(xué)習(xí)需求，營造創(chuàng)新性的教學(xué)環(huán)境及學(xué)習(xí)環(huán)境。

6 結(jié)語

建筑工程實訓(xùn)教學(xué)平臺是河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院為改革實訓(xùn)教學(xué)、創(chuàng)新實訓(xùn)環(huán)境而重點支持的實訓(xùn)建設(shè)項目。該項目啟動之初對相關(guān)院校進(jìn)行了考察學(xué)習(xí)，對實訓(xùn)教學(xué)及實訓(xùn)建設(shè)中存在的問題進(jìn)行了分析總結(jié)，針對性地提出“理、實、虛、學(xué)”四位一體的建筑工程實訓(xùn)教學(xué)平臺，真正實現(xiàn)虛擬仿真和實體結(jié)構(gòu)的完美結(jié)合，達(dá)到虛實結(jié)合的設(shè)計理念，在多個方面具有其特色和創(chuàng)新性。該平臺的建成必將極大改善學(xué)院的實訓(xùn)教學(xué)條件，營造全新的實訓(xùn)教學(xué)環(huán)境和學(xué)習(xí)環(huán)境，為教學(xué)理念、教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新注入全新動力。

平臺的建設(shè)也對管理人員和教師提出更高的要求，在后續(xù)使用中要注重對師資的培養(yǎng)，平臺的良性循環(huán)最終要依托素質(zhì)優(yōu)良的教師。另外，教育理念和科學(xué)技術(shù)都處于快速發(fā)展之中，這就要求管理人員注重利用新理念和新技術(shù)對平臺進(jìn)行升級優(yōu)化，保持其先進(jìn)性。

參考文獻(xiàn)

[1]陳璐.普通高校建筑工程技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)現(xiàn)狀和改進(jìn)策略[J].中國裝備技術(shù)教育，2015（16）：159-160.

建筑消防技術(shù)虛擬仿真范文第3篇

關(guān)鍵詞：建筑施工；管理；虛擬現(xiàn)實技術(shù)

中圖分類號：TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展, 作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的建筑業(yè)也獲得了蓬勃發(fā)展。建筑物的規(guī)模、功能、造型越來越大型化、復(fù)雜化和多樣化, 所采用的新材料、新設(shè)備、新工藝日新月異。虛擬現(xiàn)實技術(shù)采用新的技術(shù)和計算工具,對建筑施工過程進(jìn)行仿真,最終得到優(yōu)化的設(shè)計方案。將虛擬技術(shù)應(yīng)用于建筑施工中不但可以提高工作效率,還可以發(fā)現(xiàn)施工中存在的安全隱患,確保安全生產(chǎn),在復(fù)雜建筑的施工中尤為重要。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，簡稱VR）技術(shù)，又稱靈境技術(shù)，是迅速發(fā)展的一項綜合性計算機(jī)、圖形交互技術(shù)。它綜合利用了計算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感官功能，使人能夠沉浸在計算機(jī)生成的虛擬境界中，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進(jìn)行實時交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。使用者不僅能夠通過虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)感受到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的“身臨其境”的逼真性，而且能夠突破空間、時間以及其他客觀限制，感受到在真實世界中無法親身經(jīng)歷的體驗。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有沉浸感、交互性、想象力三個基本特征。沉浸感，是指用戶感到作為主角存在于虛擬環(huán)境中的真實程度，即讓用戶由觀察者變?yōu)閰⑴c者，覺得自己是計算機(jī)系統(tǒng)所創(chuàng)建的虛擬環(huán)境的一部分，并能全身心地沉浸于虛擬實踐中。沉浸感被認(rèn)為是 VR 最主要特征，導(dǎo)致這種沉浸感的原因是用戶對計算機(jī)環(huán)境中的虛擬物體產(chǎn)生了類似于面對現(xiàn)實物體時才有的意識或幻覺。交互性，指用戶對虛擬環(huán)境中對象的可操作程度和從虛擬環(huán)境中得到反饋的自然程度。主要借助于各種專用設(shè)備（如頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套等）產(chǎn)生，從而使用戶以自然方式如手勢、體勢、語言等，如同在真實世界中一樣考察和操作虛擬環(huán)境中的對象。想象力，指用戶在虛擬世界中根據(jù)所獲取的多種信息和自身在系統(tǒng)中的行為，通過邏輯判斷、推理和聯(lián)想等思維過程，隨著系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)變化而對其未來進(jìn)展進(jìn)行想象的能力。對適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對象加上虛擬現(xiàn)實的創(chuàng)意和想象力，可以大幅度提高生產(chǎn)效率、減輕勞動強(qiáng)度、提高產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)為人類認(rèn)識世界開辟了一條新途徑，為我們創(chuàng)建和體驗虛擬世界提供了有利的支持。它逐漸成為21世紀(jì)廣泛應(yīng)用的一種新技術(shù)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到如建筑施工、教育培訓(xùn)、醫(yī)療、軍事模擬、工業(yè)仿真等諸多領(lǐng)域。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 在施工方案設(shè)計中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實施工方案設(shè)計是利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)造一個虛擬施工環(huán)境,在此虛擬環(huán)境中,建立周圍場景、結(jié)構(gòu)構(gòu)件及機(jī)械設(shè)備等的三維CAD模型和有限元模型(虛擬模型),形成基于計算機(jī)的具有一定功能的仿真系統(tǒng),讓系統(tǒng)中的模型具有動態(tài)性能,并對系統(tǒng)中的模型進(jìn)行虛擬裝配,根據(jù)虛擬裝配的結(jié)果,在人機(jī)交互的可視化環(huán)境中對施工方案進(jìn)行修改。

沉浸性和交互性是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)關(guān)鍵的兩個特性,這兩個特性充分反映了建筑施工方案設(shè)計在人機(jī)關(guān)系上的基本特征,它們充分反映了設(shè)計者的主導(dǎo)作用: 從過去只能在計算結(jié)束后查看計算結(jié)果,到能沉浸到虛擬現(xiàn)實的環(huán)境中參與整個計算過程；由過去的經(jīng)驗、靜態(tài)和類比設(shè)計轉(zhuǎn)向動態(tài)優(yōu)化設(shè)計。在虛擬現(xiàn)實的環(huán)境中進(jìn)行建筑施工方案的分析和設(shè)計時,設(shè)計人員能對可視化的虛擬模型進(jìn)行適時修改,從而優(yōu)化施工方案。

虛擬現(xiàn)實施工方案設(shè)計方法的實現(xiàn)過程為:在三維可視化虛擬環(huán)境中,設(shè)計人員可利用CAD設(shè)計軟件建立對象結(jié)構(gòu)實體模型,并將模型的幾何信息輸入有限元分析軟件(如AN-SYS等)中,建立三維可視化的有限元模型,然后對有限元模型進(jìn)行計算分析。有限元模型數(shù)據(jù)和分析結(jié)果數(shù)據(jù)分別存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中,并轉(zhuǎn)化成圖形數(shù)據(jù)文件,表達(dá)為圖形或圖像的形式,使設(shè)計人員能沉浸在三維可視化的虛擬環(huán)境中觀察模型的模擬和計算,并實時地對模擬過程進(jìn)行修改,直到獲得滿意的方案。最后將最優(yōu)施工方案的結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫,為繪制施工圖提供可靠依據(jù)。優(yōu)化施工方案過程主要由計算機(jī)完成,并能充分利用設(shè)計人員的經(jīng)驗,而不是像傳統(tǒng)的施工方案設(shè)計只能依靠施工技術(shù)人員多年積累的實踐經(jīng)驗或習(xí)慣作法。

2.2 在施工人員培訓(xùn)中的應(yīng)用

在虛擬環(huán)境中對施工人員進(jìn)行培訓(xùn)是一種非常理想的培訓(xùn)方式,其優(yōu)越性主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)虛擬現(xiàn)實完全是交互式的,在虛擬環(huán)境中由用戶決定下一步做什么、如何做、可重復(fù)做；(2)虛擬現(xiàn)實強(qiáng)調(diào)參與者的經(jīng)驗和理論知識, 在有經(jīng)驗施工人員的參與下,可為缺乏經(jīng)驗的施工人員提供建筑施工的經(jīng)驗,在先期虛擬環(huán)境中認(rèn)識、學(xué)習(xí)、驗證建筑施工組織和管理；(3)參與者和虛擬現(xiàn)實交互的方式和參與者在現(xiàn)實世界中的方式是完全相同的,虛擬現(xiàn)實中的任何事物很容易被參與者接收和理解, 參與者不必學(xué)習(xí)任何操作計算機(jī)的技巧；(4)虛擬現(xiàn)實提供的是一種有趣的、激動人心的培訓(xùn)工具, 能通過虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)對施工人員進(jìn)行培訓(xùn)。

通過對施工方案的動態(tài)模擬,施工人員可以隨意地選擇觀察點和角度,對施工現(xiàn)場進(jìn)行實時漫游,以獲得全面的印象。施工過程中,各工序間的協(xié)調(diào)配合是不容易做到的；而在虛擬施工中,可以對方案反復(fù)進(jìn)行試驗,得出一些具體參數(shù)用以指導(dǎo)施工。在虛擬施工中,還可以直觀地觀察到對象間相互的空間關(guān)系,對于接近可能干涉的對象,可提醒施工人員施工時特別小心,做到心中有數(shù)。

2.3 建筑裝修、裝飾

建筑裝修設(shè)計是一個復(fù)雜的綜合過程。在傳統(tǒng)的設(shè)計過程中，裝修設(shè)計師根據(jù)建筑圖紙構(gòu)造出虛擬的室內(nèi)模型，并將其設(shè)計理念應(yīng)用于室內(nèi)模型，最后以多面視圖、效果圖、家具圖、大樣圖和結(jié)構(gòu)圖等手段表達(dá)設(shè)計效果。然而，這種離散的平面表現(xiàn)模式使得客戶和施工方難以全面地了解裝修效果。另外，繁瑣的工程量和造價估算過程也使得客戶難以準(zhǔn)確快速地對裝修方案進(jìn)行評估評選。如果在計算機(jī)中輸入實際房間的模型，設(shè)計者身處所需裝飾的房間，按照自己的構(gòu)思去裝飾、修改，并且可以變換自己在房間中的位置，去觀察裝飾的效果，直到滿意為止，一切就將變得簡單輕松?？梢栽O(shè)想，在未來的裝飾工程中虛擬現(xiàn)實技術(shù)將會代替現(xiàn)有的實際模型而顯示出其強(qiáng)大的生命力。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)有效地提高了裝修設(shè)計的效率，并且能夠增強(qiáng)設(shè)計師和客戶之間的溝通，增加客戶對設(shè)計方案的滿意程度。同時，建筑裝飾在設(shè)計和施工階段可能出現(xiàn)無法預(yù)期的問題，而使工期延誤或者成本增加。而在虛擬世界中，我們可以提前模擬出需要的效果，從而在功能性、房屋空間比例尺寸、消防安全性、色彩、材質(zhì)、以及采光效果等方面提前預(yù)知會發(fā)生的問題，只要前面花少量時間對最終效果進(jìn)行推敲，就可以非常直觀的給施工人員和客戶一個滿意的交代。

3結(jié)束語

將虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于施工方案設(shè)計,不僅能夠以三維圖形的形式動態(tài),實時地顯示施工方案實施的全過程,還能讓方案設(shè)計人員沉浸在虛擬的環(huán)境中,根據(jù)自己的思想隨時調(diào)整、優(yōu)化施工方案,直至得到理想的結(jié)果。還能通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)對現(xiàn)場工程技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。通過對施工方案的動態(tài)模擬,工程技術(shù)人員可以隨意地選擇觀察點和角度,對施工現(xiàn)場進(jìn)行實時漫游,以獲得全面的印象。施工過程中,各工序間的協(xié)調(diào)配合是不容易做到的,而在虛擬施工中,可以對方案反復(fù)進(jìn)行試驗,得出一些具體的參數(shù)(如吊裝機(jī)械工作的最佳角度、高度等),以指導(dǎo)施工。在虛擬施工中,可以直觀地觀察到構(gòu)件間相互的空間關(guān)系,對于接近干涉的構(gòu)件,提醒現(xiàn)場技術(shù)人員施工時應(yīng)該特別小心,做到心中有數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王守清.計算機(jī)輔助建筑工程項目管理[M].北京:清華大學(xué)出版社,1996.

建筑消防技術(shù)虛擬仿真范文第4篇

這是一名網(wǎng)友送給在上海膠州路大火中喪生嬰兒的一張卡片。這場大火，帶走了50多個鮮活的生命。就在同月，吉林市商業(yè)大廈的一把大火又吞噬了19人的生命。而2009年央視文化中心的大火，也使1名消防隊員不幸犧牲。每一次的高層建筑大火都傷亡慘重，也攪痛了人們的心。高層建筑火災(zāi)撲救難，成了人們的一個心結(jié)。

據(jù)了解，北京目前已經(jīng)有8592座高層建筑，其中高度超過lOO米的超高層有58座，而目前北京最高的超高層建筑為國貿(mào)三期，達(dá)到了3299米，而這一高度還在不斷地被刷新?！斑@些高層建筑在發(fā)生火災(zāi)以后，由于樓層過高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能像一般建筑那樣從外部進(jìn)行滅火，這給人員疏散、火災(zāi)撲救工作帶來了很大的困難，很容易造成重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。”清華大學(xué)公共安全研究中心副主任袁宏永教授告訴記者。

所以早在2008年北京市科委就開始支持高層建筑消防領(lǐng)域的科技攻關(guān)工作。而到目前為止，在北京市科委的支持下，北京市消防局、清華大學(xué)公共安全研究中心等單位的科研攻關(guān)已經(jīng)取得了不少的成果。

袁宏永告訴記者，其中“超高層建筑消防綜合數(shù)字預(yù)案系統(tǒng)”可以為北京的超高層建筑建立起一套“建筑信息檔案”。它就像每個人的個人檔案一樣，能夠分門別類地收錄建筑的各項數(shù)據(jù)，比如樓層高度、各層的建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料、消防出口位置、樓梯位置等。而且大樓內(nèi)部情況一應(yīng)俱全，大樓外部與消防相關(guān)的信息也收錄其中，比如最近的消防栓位置，附近消防部隊的分布情況以及周圍有沒有重點保護(hù)對象和危險源等等。

“這套數(shù)字化預(yù)案比以往的紙質(zhì)預(yù)案更為細(xì)化和便利?！痹暧勒f，比如原來的文本預(yù)案里可能只寫到要通知消防員，但是這套系統(tǒng)中，可能會詳細(xì)顯示出最近的消防局。而且有些火災(zāi)撲救時可能需要登高車，系統(tǒng)中會顯示最近的消防局是否配備了登高車，如果沒有，還能顯示出最近的配備有登高車的消防單位名稱和地點等。

為了使這套預(yù)案系統(tǒng)的“本事”充分體現(xiàn)，其中幾個科技亮點的運(yùn)用也功不可沒。比如為了解決人員定位問題，課題組就想出了好方法。

“火災(zāi)發(fā)生時，確定火場內(nèi)部的人員定位一直是滅火救援最為關(guān)心也是最難解決的問題?！痹暧栏嬖V記者，而目前消防官兵了解火源的主要手段是調(diào)取大樓的中控系統(tǒng)，但是有時中控系統(tǒng)沒有覆蓋到所要查看的地點，而此時火勢又太猛，消防官兵又無法進(jìn)入實地查看。在這些情況下，常規(guī)的技術(shù)手段難以滿足對高層樓內(nèi)受困人群和消防救援人員的定位需求。

所以，在新成果中，科研人員會預(yù)先在大樓工作人員和消防官兵的胸牌里安放一個存有個人信息的RFlD芯片。一旦發(fā)生火災(zāi)，安裝在建筑內(nèi)和指揮車上的接收器就能接收到相關(guān)信息。在很短的時間內(nèi)，地面指揮車就能實時地了解到每個人是誰、在什么位置等信息了。

而火情的感知同樣是個大問題。在袁宏永看來，了解建筑物內(nèi)部的火情是現(xiàn)場救援指揮的基本參考，如何監(jiān)測火源的位置及火情的發(fā)展，做到知己知彼是成功撲救的關(guān)鍵。

為了了解火場的第一手資料，課題組在建筑物內(nèi)部安置了可以收集到溫度、煙氣等參數(shù)的傳感器。利用無線傳感技術(shù)，將建筑內(nèi)的實時監(jiān)測信息與現(xiàn)場指揮車相連。這些信息匯總到一起后，這套系統(tǒng)就能估算和重建建筑內(nèi)的災(zāi)情態(tài)勢圖，進(jìn)而推斷出火源位置和參數(shù)，預(yù)測災(zāi)情發(fā)展趨勢。然后再根據(jù)通過RFlD技術(shù)掌握的人員分布情況，計算出人員的疏散方案。

袁宏永告訴記者，高層建筑由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以疏散時間往往較長，而受困人群如果不及時疏散，很可能會受到煙氣的毒害而死亡。同時火災(zāi)發(fā)生時，人們在慌亂中會四處躲避，有可能在不明情況下反而跑向火源，增加危險。所以系統(tǒng)在計算出疏導(dǎo)方案后，會通過無線控制，開啟預(yù)先安裝的雙向應(yīng)急疏散燈，并啟動語音疏散指導(dǎo)等，指導(dǎo)人們從安全的地方快速撤離。

“這套系統(tǒng)的最大優(yōu)勢就是能使地面指揮人員在第一時間掌握火場信息?！痹暧栏嬖V記者，以往高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，消防指揮人員到達(dá)滅火現(xiàn)場后，信息來源主要靠各方面的匯報，沒有直觀的認(rèn)識。由于不清楚內(nèi)部火源和人員的位置及火場的蔓延情況，很難做出準(zhǔn)確的決策。

而這項研究首次將高層內(nèi)部無線傳感器感知信息、人員定位信息、火情感知與預(yù)測信息、疏散指示與疏導(dǎo)信息進(jìn)行集成處理，使救援能夠根據(jù)人員分布情況、現(xiàn)有的救援力量和實際災(zāi)情情況得出最佳的方案，降低由決策失誤造成的火災(zāi)損害。

建筑消防技術(shù)虛擬仿真范文第5篇

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計；BIM；應(yīng)用

中圖分類號：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，我國城市建設(shè)不斷進(jìn)步，將BIM應(yīng)用于建筑設(shè)計之中，可以有效提高設(shè)計的質(zhì)量與效率，極大地推動了建筑行業(yè)的資源優(yōu)化，在實際應(yīng)用中獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會效益，BIM作為建筑設(shè)計的一場革命，將引導(dǎo)建筑行業(yè)進(jìn)入到BIM設(shè)計時代，不斷推動建筑行業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。

一、BIM概述

BIM（BuildingInformationModel，建筑信息模型）技術(shù)，核心是通過在計算機(jī)中建立虛擬的建筑工程三維模型，同時利用數(shù)字化技術(shù)，為這個模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。該信息庫不僅包含描述建筑物構(gòu)件的幾何信息、專業(yè)屬性及狀態(tài)信息，還包含了非構(gòu)件對象（例如空間、運(yùn)動行為）的狀態(tài)信息。借助這個富含建筑工程信息的三維模型，建筑工程的信息集成化程度大大提高，不僅可以用于建筑設(shè)計，還可以用于結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備管理、工程量統(tǒng)計、成本計算、物業(yè)管理等，可以在整個建筑業(yè)中發(fā)揮作用，管理建筑生命周期的全部信息。

二、BIM原理

BIM，是一種專門面向建筑設(shè)計的基于對象的CAD技術(shù)，用于對建筑進(jìn)行數(shù)字描述。利用BIM技術(shù)可以在一個電子模型中存儲完整的建筑信息，這種方法被稱贊為一種最新的變革。

在BIM應(yīng)用系統(tǒng)中，建筑構(gòu)件被對象化，數(shù)字化的對象通過編碼去描述和代表真實的建筑構(gòu)件。一個對象需要有一系列參數(shù)來描述其屬性。這個對象的代碼必須包含這些參數(shù)。參數(shù)通常是預(yù)先定義好的，或者遵守某些制定好的規(guī)則。這些參數(shù)信息就構(gòu)成了建筑的屬性。例如，一個墻對象是一個具有墻的所有屬性的對象，不僅包括幾何尺寸信息如長、寬、高，還包含了墻體材料、保溫隔熱性能、表面處理、墻體規(guī)格、造價等等。而在一般的CAD繪圖軟件中，墻體是通過兩條平行線的二維方式來表達(dá)，線條之間沒有任何關(guān)聯(lián)。

三、1BIM在建筑設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)點探析

當(dāng)前建筑設(shè)計中利用BIM的越來越多，其自身具有較多的優(yōu)點,其一為解決當(dāng)前建筑工程利用信息科學(xué)所產(chǎn)生問題。建立統(tǒng)一的工程數(shù)據(jù)庫。建筑工程各項目利用的為相同的信息源，以確保采集信息的科學(xué)性和完整性。建筑工程相關(guān)單位需要不斷進(jìn)行信息共享和交流。以科學(xué)的解決建筑工程參與部門由于采用紙質(zhì)檔案所進(jìn)行信息共享可能造成的信息遺漏以及應(yīng)用系統(tǒng)中的信息孤立問題。BIM通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息：三維幾何形狀信息和非幾何形狀信息，如建筑構(gòu)件的材料、重量、價格、進(jìn)度和施工等等集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)。為設(shè)計師、建筑師、水電暖鋪設(shè)工程師、開發(fā)商乃至最終用戶等各環(huán)節(jié)人員提供“模擬和分析”模型三維的立體實物圖形可視，項目設(shè)計、建造、運(yùn)營等整個建設(shè)過程可視方便進(jìn)行更好的溝通、討論與決策。BIM具有良好的協(xié)調(diào)性：各行業(yè)項目信息出現(xiàn)“不兼容”現(xiàn)象。如管道與結(jié)構(gòu)沖突，各個房間出現(xiàn)冷熱不均，預(yù)留的洞口沒留或尺寸不對等情況。使用有效BIM協(xié)調(diào)流程進(jìn)行協(xié)調(diào)綜合，減少不合理變更方案或問題變更方案3D畫面的模擬能效、緊急疏散、日照、熱能傳導(dǎo)等的模擬。對地震人員逃生及消防人員疏散等日常緊急情況的處理方式的模擬。并有良好的優(yōu)化性，BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具能對項目進(jìn)行可能的優(yōu)化處理利用模型提供的各種信息來優(yōu)化，如幾何、物理、規(guī)則、建筑物變化以后的各種情況信息給復(fù)雜程度高的建筑優(yōu)化。建筑設(shè)計圖+經(jīng)過碰撞檢查和設(shè)計修改=綜合設(shè)計施工圖如綜合管線圖、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖、碰撞檢查偵錯報告和建議改進(jìn)方案等實用的施工圖紙。BIM提供工程全部信息，將項目各階段主要參與方都集中，做出項目空間三維復(fù)雜形態(tài)的表達(dá)。虛擬建筑樣機(jī)，提供建筑物精確的空間關(guān)系和數(shù)據(jù)，與其他3D建模不同。根據(jù)3D模型自動生成和更新各種圖形和文檔，自動協(xié)調(diào)更改關(guān)聯(lián)變更相應(yīng)的信息來進(jìn)行信息共享。當(dāng)建筑工程中設(shè)計對象數(shù)據(jù)修改時，另外設(shè)計該對象會自動進(jìn)行更新來實現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計和高效化設(shè)計。BIM能夠?qū)崿F(xiàn)工程設(shè)計的檢測、分析能源耗費(fèi)、成本控制等。其能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程項目的交付IPD管理。把工程中不同部門、不同階段在設(shè)計過程中進(jìn)行有機(jī)的集合，使之服務(wù)于項目設(shè)計和使用的全部過程之中，通過BIM技術(shù)實現(xiàn)建筑工程的數(shù)字化設(shè)計并進(jìn)行智能化管理，實現(xiàn)建筑工程項目的動態(tài)化、集成化和可視化的多維項目管理。通過對建筑物和施工現(xiàn)場立體建模和施工過程中不同階段的有機(jī)鏈接，不斷與施工中的耗材和布置施工場地信息進(jìn)行有機(jī)的集成來組建4D施工的信息模型樣本，達(dá)到建設(shè)工程施工過程中工程的進(jìn)度、人力配備和材料使用等各種信息的集成管理以及施工階段的智能化、數(shù)字化模擬。BIM能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程不同部門進(jìn)行有效的協(xié)同工作。建筑工程不同參與部門能夠高效的進(jìn)行信息共享和數(shù)據(jù)、檔案的交流，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)文字檔案、圖表檔案和視頻資料的上交、審查、審核及使用。建筑工程項目參與的各個單位通過信息化進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào)工作來實現(xiàn)工程的洽談和商定，實現(xiàn)工程施工質(zhì)量的可控性、施工過程的安全性，并進(jìn)行施工成本和施工進(jìn)度的動態(tài)化管理和實時性監(jiān)控。能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬化的施工。BIM在計算機(jī)上通過數(shù)據(jù)的分析進(jìn)行建造過程的模型建立，建立的模型能夠?qū)崿F(xiàn)實際施工之前對建筑工程功能和建筑施工難題等可能存在的問題來進(jìn)行預(yù)測，其中包括建筑工程施工的方法驗證、施工技術(shù)方案的模擬以及施工方案探討和優(yōu)化等。其實BIM能夠引導(dǎo)建筑信息科技達(dá)到更高水平的的新技術(shù)和新理念，如果得到全面的應(yīng)用，其能夠為建筑行業(yè)的信息化發(fā)展帶來不可估量的影響和進(jìn)步，有效提高建筑項目的科學(xué)性和有效性。同時其能夠也促進(jìn)建筑行業(yè)的健康發(fā)展并帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，使建筑工程的設(shè)計以及工程質(zhì)量和施工效率明顯提高，設(shè)計和施工成本有效降低。

四、BIM在建筑設(shè)計中的實際應(yīng)用研究

1、復(fù)雜形體設(shè)計及建造應(yīng)用

BIM技術(shù)的出現(xiàn)，對于復(fù)雜形體設(shè)計及建造應(yīng)用存在著極為重要的作用。通過BIM技術(shù)，可以針對復(fù)雜形體建筑進(jìn)行數(shù)據(jù)上的驗證及整合，實現(xiàn)多維曲線設(shè)計，以立體形式將設(shè)計成果展示出來。建筑信息模型的出現(xiàn)，讓現(xiàn)代建筑師可以更加充分發(fā)揮自己的創(chuàng)意，展示構(gòu)思，可以直接的查看設(shè)計建筑的效果，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計效果，達(dá)到建筑設(shè)計的新境界。同時，通過BIM技術(shù)，可以將復(fù)雜的建筑項目進(jìn)行每一個單元每一個結(jié)構(gòu)的三維模型分析，并進(jìn)行模塊設(shè)計或修改，極大的減少了建筑設(shè)計中存在的信息誤差。

2、綜合管線設(shè)計與管網(wǎng)綜合排查

隨著現(xiàn)代建筑的功能日趨復(fù)雜，建筑體量不斷擴(kuò)大，建筑中存在的機(jī)電管網(wǎng)更是錯綜復(fù)雜，在進(jìn)行建筑設(shè)計時，為保證建筑質(zhì)量及品質(zhì)，需要做好綜合管線設(shè)計，避免出現(xiàn)管線相撞、管線交錯、管線施工不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象，在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計方式中，建筑管網(wǎng)設(shè)計只能通過人力目測的方式進(jìn)行檢測，方式單一，且容易出現(xiàn)管線相撞或交錯現(xiàn)象。通過BIM技術(shù)中管網(wǎng)檢測功能，可以直觀的將建筑管網(wǎng)生成三維模型，并分布在建筑模型之中，通過檢測功能，系統(tǒng)自動檢測出管網(wǎng)設(shè)計不當(dāng)、管線相撞與交錯部位并進(jìn)行標(biāo)注，極大提高了管網(wǎng)檢查效率，保障管網(wǎng)設(shè)計的質(zhì)量。

3、消防性能優(yōu)化設(shè)計

隨著超大型、超高型建筑的不斷涌現(xiàn)，采用傳統(tǒng)的規(guī)范設(shè)計很難滿足建筑的消防要求。通過BIM技術(shù)，采用消防性能優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)消防設(shè)計的最優(yōu)化、科學(xué)化、合理化。在消防性能優(yōu)化設(shè)計中包括有毒氣體擴(kuò)散時間、建筑材料耐燒極限、疏散距離及數(shù)字化模擬人員疏散時間等各項設(shè)計，并為實際應(yīng)用提供最佳的疏散方案，維護(hù)人們的生命安全及建筑安全。

4、其他

BIM在建筑設(shè)計中，不僅可以針對建筑內(nèi)部進(jìn)行分析，還可為場地規(guī)劃等提供大量計算分析，為場地設(shè)計發(fā)揮巨大作用；進(jìn)行BIM模擬實驗，可以及時發(fā)現(xiàn)建筑中存在的問題等。

結(jié)束語

只要有利于實行的綜合環(huán)境，設(shè)計企業(yè)也有提升綜合實力的信心，軟硬件廠商可以提供高質(zhì)產(chǎn)品與技術(shù)，BIM的廣泛應(yīng)用將會為設(shè)計師、設(shè)計企業(yè)帶來更加廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1]龍文志，建筑業(yè)應(yīng)盡快推行建筑信息模型(BIM)技術(shù)[J]，建筑技術(shù)，2011年01期