摘 要:隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,計算機模擬技術(shù)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)實驗成為設(shè)計與驗證的主要手段和工具。當前,計算機模擬技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)領(lǐng)域,并發(fā)揮了非常重要的作用。尤其在建筑工程中的應(yīng)用,大大減少了工作人員的勞動強度,提高了建筑工程設(shè)計與施工管理的科學性與合理性。因此,本文以推進計算機模擬技術(shù)應(yīng)用為目標,初步分析了其在建筑工程中發(fā)揮的有效作用。
關(guān)鍵詞:建筑工程 計算機模擬技術(shù) 施工技術(shù) 施工方案 施工管理
中圖分類號:TU722文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)07(b)-0050-01
隨著建筑工程質(zhì)量要求和施工技術(shù)水平的不斷提高,建筑工程施工質(zhì)量成為社會大眾普遍關(guān)心和重視的主要問題。在計算機技術(shù)應(yīng)用如此普及的今天,先進的科學技術(shù)手段使建筑工程施工中引入計算機模擬技術(shù)成為可能。計算機模擬技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用,極大增強了建筑工程施工分析的科學性與合理性,促進了施工技術(shù)和管理水平的提高,推動了施工學科的不斷進步和發(fā)展。鑒于計算機模擬技術(shù)對建筑工程施工發(fā)揮了巨大功效,有必要進一步分析其在建筑工程施工中的具體應(yīng)用。
1 計算機模擬技術(shù)概述
計算機模擬技術(shù)綜合了計算機圖形技術(shù)、計算機仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)、現(xiàn)實技術(shù)等多種學科的優(yōu)勢,為人機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。不僅具有仿真技術(shù)的優(yōu)勢,還能夠為使用者提供較為真實的環(huán)境效果。從另一角度考慮,計算機模擬技術(shù)是系統(tǒng)動態(tài)模型的一種實驗與驗證手段,在安全性和經(jīng)濟性方面具有較大的優(yōu)越性。因而,才被廣泛應(yīng)用于航空、軍事、電力、交通、建筑工程等領(lǐng)域,并在其中取得了較好的應(yīng)用效果。
2 計算機模擬技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用
2.1 解釋工具
計算機模擬技術(shù)為建筑設(shè)計師提供了一個具有真實感的序列立體圖像,創(chuàng)造出來的施工設(shè)計方便于大眾的認識和理解。因此,它可以算得上是一種理解與解釋工具。通常情況下,通過它展示的建筑工程設(shè)計更便于人們的理解。比如,在建筑專業(yè)教學中應(yīng)用計算機模擬技術(shù)創(chuàng)造出中國傳統(tǒng)建筑的虛擬模型,學生通過它仿佛看到真實的傳統(tǒng)建筑。
2.2 設(shè)計及體驗的手段
為了保證設(shè)計出來的建筑工程滿足用戶的需求,應(yīng)盡可能地讓用戶在建筑設(shè)計階段體驗所設(shè)計的性能,便于根據(jù)用戶需求及時改進設(shè)計方案。尤其對于大型建筑工程來講,體驗施工設(shè)計性能是十分重要的。由于大型建筑工程一旦發(fā)生設(shè)計問題,將會影響諸多方面,所以體驗設(shè)計性能是一種必要行為。現(xiàn)在,通過計算機虛擬技術(shù)完全可以實現(xiàn)這一目標。模擬技術(shù)讓用戶在虛擬空間中體驗建筑的性能,并讓其對建筑的使用性能及系統(tǒng)做出客觀的評價,設(shè)計師便可以更好地改進與修整施工設(shè)計,使用戶得到滿意的設(shè)計結(jié)果。比如,根據(jù)CAD設(shè)計軟件畫出臥室的大致框架,并建立模擬圖形,然后讓用戶自己體驗臥室設(shè)計的空間感、延伸感及各種配置的舒適程度。
2.3 技術(shù)論證
對于建筑工程項目來講,因施工技術(shù)問題而導致的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、安全事故問題、質(zhì)量問題已經(jīng)屢見不鮮。為了保證建筑工程施工技術(shù)選用的科學性,有必要對施工技術(shù)進行可行性論證,計算機虛擬技術(shù)正好為施工技術(shù)可行性論證提供了有效手段。因為,計算機虛擬技術(shù)不僅能夠提供較為真實的視覺效果,還能對動力學、運動學仿進行仿真。比如,設(shè)計和安排工程鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工。由于鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)多應(yīng)用于高層建筑,且需要采用大型吊車,鋼結(jié)構(gòu)上吊和安裝過程中可能發(fā)生碰撞、就位失誤等情況。這種情況下,可以通過計算機模擬技術(shù)仿真鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工的整個過程,驗證鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工過程中是否會發(fā)生碰撞、干涉等情況,鋼結(jié)構(gòu)在運輸過程中是否會出現(xiàn)損壞等問題。通過這種形式的驗證方法,一定程度上能夠提高施工技術(shù)的合理性和有效性,降低采用新施工技術(shù)的風險。從另一角度考慮,模擬技術(shù)為建筑工程施工技術(shù)的革新提供了一條全新道路,有助于充分調(diào)動創(chuàng)新的積極性,將新技術(shù)直觀而客觀地展現(xiàn)出來。因此,計算機模擬技術(shù)在施工技術(shù)方面的應(yīng)用,極大地推進了建筑工程施工技術(shù)的革新和引入。
2.4 施工方案分析與驗證
從以往情況來看,建筑工程施工方案及施工組織的選擇和優(yōu)化主要依靠施工經(jīng)驗,缺少科學依據(jù),導致優(yōu)化結(jié)果存在一定局限性。另一方面,現(xiàn)代建筑在保證施質(zhì)量的基礎(chǔ)上仍然具有比較鮮明的個性特征,設(shè)計師們不可能重復某一種設(shè)計,施工方案及施工組織也不可能完全相同。為了保證建筑工程施工方案和施工組織到達最優(yōu)化,通過計算機仿真技術(shù)可以直觀、科學地展現(xiàn)不同施工方案和施工組織的效果,得到的對比數(shù)據(jù)將會更加精確和可靠。由此可見,計算機模擬技術(shù)在施工方案和施工組織方面的應(yīng)用,有利于施工方案的選擇和優(yōu)化,真正實現(xiàn)最優(yōu)化施工,保證建筑工程具有良好的施工質(zhì)量。
2.5 施工管理
由于施工管理不到位、不必要的工作疏忽等原因引發(fā)的施工質(zhì)量、施工安全等問題不在少數(shù),成為建筑工程施工管理工作的重中之重。為此,有必要利用模擬技術(shù)模擬施工全過程,提前發(fā)現(xiàn)施工過程中管理方面存在的安全隱患,做到及時采取科學、合理的強化措施嚴格規(guī)范施工現(xiàn)場,進而保證建筑工程的施工質(zhì)量。同時,在施工過程中還可以利用模擬技術(shù)向施工人員展示直觀的施工過程和施工技術(shù),有助于幫助技術(shù)人員更好地了解和掌握施工技術(shù),保質(zhì)保量地順利完成工程項目。
3 結(jié)語
計算機模擬技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用,不僅為其提供了一種驗證施工技術(shù)、施工方案、施工組織和施工管理科學性與合理性的工具,也為施工技術(shù)開辟了一條新的革新和進步的道路。由此可見,模擬技術(shù)不止在航天、軍事、交通等領(lǐng)域發(fā)揮了巨大作用,在建筑工程設(shè)計和施工中也發(fā)揮了良好的應(yīng)用效果。鑒于計算機模擬技術(shù)引起的強大應(yīng)用效果,應(yīng)當將其逐漸拓展到其他領(lǐng)域,使其持續(xù)發(fā)揮著自身無可替代的作用。
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