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建筑信息模型与虚拟现实技术在吉安庐陵人文谷项目的综合应用

2021-09-10吴皝

智能建筑与工程机械 2021年6期
关键词:使用者虚拟现实数字化

吴皝

随着建筑业数字化转型逐步推进,建筑信息模型与虚拟现实技术在工程建设领域中发挥越来越重要的作用,文章从吉安庐陵人文谷项目实际应用为抓手,阐述建筑信息模型与虚拟现实技术在本项目中实际应用的情况。

建筑工程;数字化转型;BIM技术;虚拟现实技术

今年是中国共产党建党一百年,也是国家“十四五”计划开篇之年。推动全社会高质量发展是当前和下一个阶段发展的主要动力。建筑行业作为一个传统行业,百年来几乎一直都在使用者相同的材料、相似的工艺。伴随着全球经济的快速增长,人口的集聚增加,人们对居住的需求与日俱增,对改善型住宅的需求也在不断增强,但这与建筑行业从业人员不断减少、整合行业生产率低下、科技含量不高等形成一个矛盾体。这也直接影响着整个建筑行业的变革,倒逼着行业必须不断提高生产效率,要求建筑行业必须走向工业化、数字化、智能化。

2020年7月3日,由住房和城乡建设部联合十三个部委印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》(建市〔2020〕60号),2020年8月28日,住建部等9部委联合发布《加快新型建筑工业化发展的若干意见》(建标规〔2020〕8号),住建部的多次发文为建筑业的发展指明了方向,传统的建筑业应当逐步变革,从建筑信息化,到数字化建筑,到建筑工业化,最终实现建筑智能化,以装配式建筑为发展趋势,提高数字化技术在建筑业的应用。

随着计算机软硬件水平的不断提升,以建筑信息模型为核心的数字孪生技术的得到了进一步的发展,进一步解决了建筑工程全生命周期过程在设计、施工、运维等阶段设计项目成本,施工安全,功臣质量等方面存在的问题,以数字孪生实践工程项目信息化。虚拟现实技术是以计算机软件渲染的各种虚拟现实场面,应用在使用者的视觉感受、听觉感受,令使用者体会身在其中的体验,其技术独特性可以总结为3个方面,即交互性、沉浸感与想象性,现在已各行各业全面的到使用。建筑信息模型与虚拟现实技术的有机配合,通过软件虚拟仿真技术,将工程建设内容完全模拟呈现,有利于项目各参与方的信息获取,对工程项目管理有显著的助力。在实际的建筑工程项目实施过程中,利用建筑信息模型可以将项目的元素如构建、幕墙、设备等的相关尺寸、价格、运维等信息以建筑信息模型为呈现平台,通过虚拟现实技术为使用者提供一个虚拟仿真空间,使用者可以通过进度模拟,在安全的条件下体验施工过程,加深认识与了解,拓展使用这的认知领域,对工程项目的实施有提前的认知。

庐陵院子三期住宅项目位于吉安市吉州区,吉祥路以南。占地面积84000㎡,总建筑面积14万㎡,总楼栋数22栋,由高层、多层、别墅区组成,含一层地下室,为精装住宅小区。由江西中煤建设集团参与施工建设,项目于2019年底动工。

本项目在项目实施工程中引进BIM技术,通过BIM+虚拟现实技术的技术应用在数字化孪生、管线综合、虚拟现实技术方案和技術交底等方面,根据实际出发,充分实践项目数字化应用的价值。

本项目利用Revit 软件对项目进行实际建模,在项目尚在基础工程施工阶段时,在电脑软件中已完整搭建完成,设计阶段的BIM 模型传至施工方,施工方根据施工安排和工艺措施对模型进行二次深化,将模型升级为施工阶段所需要的建筑信息模型,施工模型根据工程实际情况所建成,在设计模型的基础上添加施工阶段所附加的构建信息,如结构尺寸、材料选型、生产日期、施工情况等添加到数据信息模型中,使得BIM模型数据趋于完整,方便后期管理,同时,利用三维模型的可视化,项目未开工,实体模型就已经出现眼前。

本项目BIM技术在三维地质信息的应用内容是:通过地勘报告,建立项目占地范围内地质土层数据模型,打破设计、施工与观测之间的应用壁垒,体现项目数据孪生全貌,各项目参与方无沟通障碍,实现全面信息共享。利用civil3D建立数据模型,通过revit建立桩基模型,基于施工工艺与设计图纸,确定桩基下料数据,指导施工进程。,同时获取周边环境、建筑等数据,建立三维场布模型,并根据施工图纸要求,计算土方工程数据量,并输出清单为项目实施提供参考依据。

当工程建设项目的建筑专业、结构专业与机电专业的建筑信息模型建立完成后,可以利用对模型进行全专业整合,如信息模型数据过大,超过软件的计算能力,可以根据实际应用需要,将不同专业,不同区域的模型两两整合,之后导出应用模型。选用Navisworks进行碰撞检查,碰撞可以指定是小范围结构与结构之间,也可以指定是全专业,建筑与机电或是结构之间碰撞检查,通过这一步骤可以快速发现图纸中设计不合理之处,通过对碰撞位置进行分析后一一分析并根据规范要求进行修改,在施工以前进行修改,有效提供施工效率。

建筑工程生產过程中大部分的安全事故发生,其原因是作业人员的主观意识不深刻导致的,这些因素不以物质为基础,不能直接用传统的工程技术手段去解决,虚拟现实技术通过提前预设好的程序,通过一整套虚拟现实设备,影响使用者的视觉和听觉,在绝对安全的环境中,让使用者与虚拟场景互动,提高使用者的参与感,对不安全因素导致的事故有深刻的认识,提高使用者的安全意思。在项目安全培训相关工作中起到重要作用。利用建筑信息模型与虚拟现实技术进行安全教育培训,改善了传统安全教育方式的不足之处。通过反复模拟的方式,强化了建筑工人的安全管理意识,降低了安全教育成本。

影响装饰效果的主要因素除了设计的好坏,也与材料的选择有很大的关联,利用虚拟现实技术对装修设计进行验证,筛选不同的材料呈现效果,可以通过虚拟现实技术的可视化效果,对地砖、墙面涂料、吊顶,灯具等材料选型与颜色进行对比甄别,这个是效果图所无法呈现的,虚拟现实技术所呈现的空间体验与互动性可以让使用者更好的理解彼此的意图,让方案设计更具互动性,节约沟通时间,提高方案的通过率。

根据BIM工程5D确定的时间安排,进行施工材料的比选与采购,通过BIM模型对施工过程中的各项资源进行需求分析,进一步整合施工现场人力资源,将其有效调度,通过BIM提供与之加工构建的精确尺寸,并指定安装位置。方便施工单位现场安装。

随着新技术的应用逐步完善,建筑业数字化转型将步入快车道,以BIM、虚拟现实技术为核心的项目信息化,将为工程实施提供更有效的指导作用,为建筑业提质增效发挥更重要的作用。

[1]过 源,平毅恒,马 超.BIM+VR 技术在施工安全的应用研究[J].住宅与房地产,2019(5):152.

[2]李钰,吕建国.基于BIM 和VR/AR 技术的地铁施工信息化安全管理体系[J].工程管理学报,2017,31(4):111-115.

[3]张颢,张原.BIMVR技术在公共图书馆综合管线碰撞检查中的应用[J].山西建筑,2018(26):257-258.

[4]刘勇.VR、AR在建筑工程信息化领域的应用[J].土木建筑工程信息技术,2018(4):100-107.

(Jiangxi China Coal Construction Group Co., Ltd., Nanchang Jiangxi  330000)

With the gradual advancement of the digital transformation of the construction industry, building information modeling and virtual reality technology are playing an increasingly important role in the field of engineering construction. The article starts with the practical application of the Luling Humanities Valley project in Ji’an, and elaborates on the construction information model and The actual application of virtual reality technology in this project.

Construction engineering; digital transformation; BIM technology; virtual reality technology

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