建筑施工方案可视化优化与实践 摘要:通过对各种建筑施工方案可视化模拟技术进行对比分析,指出了现有技术的不足。同时以上海中心大厦工程为例,通过建立精确的 BIM 模型,并与现有 3DSMAX 动画技术结合,发挥两者技术优势,实现了优化的基于 BIM 的建筑施工方案可视化模拟,为施工方案的优化以及技术交底提供了更为真实化的模拟手段。 关键词:施工方案模拟;BIM;施工动画;可视化;虚拟现实 建筑施工方案可视化模拟技术是一种仿真技术。通过这一技术,可以将施工方案以三维动态的方式直观地展示出来,改变了原来平面的、静止的施工方案表现手段。对于复杂的建筑工程施工来说,这一技术可以为施工方案的编制者、决策者提供更为便捷、高效的辅助。所谓三维可视化模拟技术,其本质就是通过计算机的运算和处理,建立三维物体造型并使该物体在三维空间运动。从最初的三维物体造型进展到目前的虚拟现实技术,在三维模拟的建立手段、计算方法以及三维真实效果等方面,技术进展日新月异。 1 建筑施工方案可视化模拟现有技术及其不足 建筑施工方案可视化模拟技术的进展在我国已有 10 多年,从最初的 FLASH 二维平面动画模拟技术(图 1)逐步进展到以3DSMAX 为代表的三维动画模拟技术。随着技术的进展以及建筑工程复杂程度的提高,二维施工动画很难满足实际需求,目前更多的是用在 PPT 演示文稿中,针对一些简单的工艺进行描述。而三维施工方案模拟技术在建筑施工领域的应用日益广泛,在施工企业的竞标以及施工管理等方面都发挥了重要作用,上海中心大厦工程就专门制作了施工方案三维动画(图 2)。这期间,PKPM 等国内软件公司开发了针对建筑工程施工现场的专门动画制作软件(图 3),简化了软件入手难度,但其效果与 3DSMAX 等专业动画制作软件仍有差距。图 1FLASH 制作的二维滑模图 2 上海中心大厦施工方案三维施工动画演示动画演示近年来,BIM 技术在建筑业掀起了一场巨大变革。BIM 以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。BIM 可以进行 3D 可视化施工模拟,假如整合施工进度后,就可以实现 4D 施工模拟(图 4);再进一步,在整合成本信息后,可以实现 5D 施工模拟。BIM 软件不少具有动画模拟的功能,如常用的Navisworks 等[1-2]。BIM 可视化施工模拟,即虚拟建造的优点在于其基础模型的精度与实物的吻合度提高了,这样模拟的...