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一文讀懂基于BIM的虛擬建造——施工模擬（虛擬施工是bim技術在()的運用）

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隨著BIM技術在國內施工的推進，目前BIM技術已從原先對一些簡單的靜態(tài)碰撞分析發(fā)展到對整個項目進行全生命周期應用的階段。一個項目從施工進場開始，首先要面對的是如何對整個項目的施工場地進行合理布置。合理的場地布置能盡可能減少將來大型機械和臨時設施反復調整平面位置，盡最大限度地利用大型機械設施的性能。同時，能夠對物流材料做好需求分析，盡可能合理地安排材料進場和材料堆放，對現場人流進行合理的規(guī)劃，保證流水作業(yè)等。為避免上述問題，可以將BIM技術提前應用到施工現場臨時設施規(guī)劃階段，從而更好地指導施工，為企業(yè)降低施工風險與施工成本。

一文讀懂基于BIM的虛擬建造——施工模擬（虛擬施工是bim技術在()的運用）

基于BIM的虛擬建造包括基于BIM的施工模擬、基于BIM的構件虛擬拼裝、基于BIM的施工現場臨時設施規(guī)劃等方面。

今天我們就先來講一講BIM的施工模擬~

1、虛擬施工的概述

虛擬施工(Virtual Construction，簡稱VC)，是實際施工過程在計算機上的虛擬實現。它采用虛擬現實和結構仿真等技術，在高性能計算機等設備的支持下群組協同工作。通過BIM技術建立建筑物的幾何模型和施工過程模型，可以實現對施工方案進行實時、交互和逼真的模擬，進而對已有的施工方案進行驗證、優(yōu)化和完善，逐步替代傳統(tǒng)的施工方案編制方式和方案操作流程。

在對施工過程進行三維模擬操作中，能預知在實際施工過程中可能碰到的問題，提前避免和減少返工以及資源浪費的現象，優(yōu)化施工方案，合理配置施工資源，節(jié)省施工成本，加快施工進度，控制施工質量，達到提高建筑施工效率的目的。

一文讀懂基于BIM的虛擬建造——施工模擬（虛擬施工是bim技術在()的運用）

基于BIM的虛擬施工技術體系流程。從體系架構中可以看出，在建筑工程項目中使用虛擬施工技術，將會是個龐大復雜的系統(tǒng)工程，其中包括了建立建筑結構三維模型、搭建虛擬施工環(huán)境、定義建筑構件的先后順序、對施工過程進行虛擬仿真、管線綜合碰撞檢測以及最優(yōu)方案判定等不同階段，同時也涉及了建筑、結構、水暖電、安裝、裝飾等不同專業(yè)、不同人員之間的信息共享和協同工作。

一文讀懂基于BIM的虛擬建造——施工模擬（虛擬施工是bim技術在()的運用）

基于BIM的虛擬施工體系流程

BIM的載體是模型，核心是信息，其本質就是面向全過程的信息整合平臺。虛擬施工是通過仿真技術虛擬現實。隨著BIM的不斷成熟，將BIM技術與虛擬施工技術相結合，利用BIM技術，在虛擬環(huán)境中建模、模擬、分析設計與施工過程的數字化、可視化技術。通過虛擬施工，可以優(yōu)化項目設計、施工過程控制和管理，提前發(fā)現設計和施工的問題，通過模擬找到解決方法，進而確定最佳設計和施工方案，用于指導真實的施工，最終大大降低返工成本和管理成本。

如果虛擬施工有效協同三維可視化功能再加上時間維度，可以進行進度模擬施工。4D模型虛擬施工隨時隨地直觀快速地將施工計劃與實際進展進行對比，同時進行有效協同，施工方、監(jiān)理方、甚至非工程行業(yè)出身的業(yè)主、領導都能對工程項目的各種問題和情況了如指掌；5D模型對項目工程量進行準確測量，有效控制費成本支出；6D模型實現對安全環(huán)境的模擬，時時觀察環(huán)境變化，做好改善與預防措施。這樣通過BIM技術結合施工方案、施工模擬和現場視頻監(jiān)測，減少建筑質量問題、安全問題，減少返工和整改。

一文讀懂基于BIM的虛擬建造——施工模擬（虛擬施工是bim技術在()的運用）

基于BIM的nD虛擬施工模型

虛擬施工的特點包括：

1．先試后建，正是因為它這一特點大大降低了施工過程中的返工率，節(jié)約了很大一部分成本。

2．分析與優(yōu)化，對設計進行分析與優(yōu)化，確?？墒┕ば?。

  • 整合設化，使各專業(yè)的協作在設計開始就“自然”地通過中心數據庫實現，無須具體人員的參與、組織、管理，設計中的交流、溝通顯而易見，基本上不需要任何成本。
  • 增強了設計優(yōu)化的手段，設計、檢查協調、修改、再設計的循環(huán)過程，直至在施工之前解決所有設計問題，消除設計錯誤和設計忽略，減少施工中的返工成本。
  • 工序上分化BIM模型和進度計劃軟件（如MS Project，P3等）的數據集成，實時監(jiān)控施工進度，實時調整現場情況。 可建性分析，進行安全、施工空間、對環(huán)境影響等全面的可建性模擬分析。
  • 沖突碰撞檢查分析，建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進行模擬，生成與提供可整體化協調的數據，解決傳統(tǒng)的二維圖紙會審耗時長、效率低、發(fā)現問題難的問題。

3．優(yōu)化施工管理，清晰展示施工過程，各工種人員能清楚了解自己的工作內容和工作條件。

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虛擬施工核心技術

2、模擬施工的目的及意義

一文讀懂基于BIM的虛擬建造——施工模擬（虛擬施工是bim技術在()的運用）

? 4D施工模擬提升管理水平

施工進度計劃是項目建設和指導工程施工的重要技術文件，是施工單位進行生產和經濟活動的重要依據。進度管理是質量、進度、投資是三個建設管理環(huán)節(jié)的中心，直接影響到工期目標的實現和投資效益的發(fā)揮。施工進度計劃是施工組織設計的核心，通過合理安排施工順序，在勞動力、材料物資及資金消耗最少的情況下，按規(guī)定工期完成擬建工程施工任務。傳統(tǒng)進度管理的方式有基于二維圖紙、網絡圖等。

? 可建性模擬提高工作效率

為了工程如期完成，不同專業(yè)在同一區(qū)域、同一樓層交叉施工的情況是難以避免的。是否能夠組織協同好各方的施工順序以及施工區(qū)域，都會對工作效率和既定計劃查收產生影響。BIM技術可以通過施工模擬為各個專業(yè)施工方建立良好的協調管理提供支持和依據。

3、實現虛擬施工過程的仿真軟件

用于建模的Revit軟件本身不具備進行施工模擬的能力。要實現施工過程仿真需要一種能夠將BIM模型和施工進度安排相結合并以動畫形式展現的工具。這里可以使用Navisworks。

Navisworks的主要功能如下：

三維模型的實時漫游模型整合 碰撞校審 模型渲染 4D模擬 支持PDMS和PDS模型 模型發(fā)布

4、虛擬施工的運用

虛擬施工可比較不同的施工方案，對方案進行提前模擬和優(yōu)化。通過虛擬施工從設備投入、工期、施工措施費用等各方面精細的對比評估，能夠確定最優(yōu)施工方案。

除了利用施工模擬技術優(yōu)化施工方案外，基于BIM對構件進行虛擬拼裝和吊裝，對施工現場的臨時設施進行規(guī)劃等方面的應用也在逐步發(fā)展成熟。

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