建筑信息模型與虛擬現(xiàn)實技術在吉安廬陵人文谷項目的綜合應用

吳皝

隨著建筑業(yè)數(shù)字化轉型逐步推進，建筑信息模型與虛擬現(xiàn)實技術在工程建設領域中發(fā)揮越來越重要的作用，文章從吉安廬陵人文谷項目實際應用為抓手，闡述建筑信息模型與虛擬現(xiàn)實技術在本項目中實際應用的情況。

建筑工程;數(shù)字化轉型;BIM技術;虛擬現(xiàn)實技術

今年是中國共產(chǎn)黨建黨一百年，也是國家“十四五”計劃開篇之年。推動全社會高質量發(fā)展是當前和下一個階段發(fā)展的主要動力。建筑行業(yè)作為一個傳統(tǒng)行業(yè)，百年來幾乎一直都在使用者相同的材料、相似的工藝。伴隨著全球經(jīng)濟的快速增長，人口的集聚增加，人們對居住的需求與日俱增，對改善型住宅的需求也在不斷增強，但這與建筑行業(yè)從業(yè)人員不斷減少、整合行業(yè)生產(chǎn)率低下、科技含量不高等形成一個矛盾體。這也直接影響著整個建筑行業(yè)的變革，倒逼著行業(yè)必須不斷提高生產(chǎn)效率，要求建筑行業(yè)必須走向工業(yè)化、數(shù)字化、智能化。

2020年7月3日，由住房和城鄉(xiāng)建設部聯(lián)合十三個部委印發(fā)《關于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導意見》（建市〔2020〕60號），2020年8月28日，住建部等9部委聯(lián)合發(fā)布《加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》（建標規(guī)〔2020〕8號），住建部的多次發(fā)文為建筑業(yè)的發(fā)展指明了方向，傳統(tǒng)的建筑業(yè)應當逐步變革，從建筑信息化，到數(shù)字化建筑，到建筑工業(yè)化，最終實現(xiàn)建筑智能化，以裝配式建筑為發(fā)展趨勢，提高數(shù)字化技術在建筑業(yè)的應用。

隨著計算機軟硬件水平的不斷提升，以建筑信息模型為核心的數(shù)字孿生技術的得到了進一步的發(fā)展，進一步解決了建筑工程全生命周期過程在設計、施工、運維等階段設計項目成本，施工安全，功臣質量等方面存在的問題，以數(shù)字孿生實踐工程項目信息化。虛擬現(xiàn)實技術是以計算機軟件渲染的各種虛擬現(xiàn)實場面，應用在使用者的視覺感受、聽覺感受，令使用者體會身在其中的體驗，其技術獨特性可以總結為3個方面，即交互性、沉浸感與想象性，現(xiàn)在已各行各業(yè)全面的到使用。建筑信息模型與虛擬現(xiàn)實技術的有機配合，通過軟件虛擬仿真技術，將工程建設內容完全模擬呈現(xiàn)，有利于項目各參與方的信息獲取，對工程項目管理有顯著的助力。在實際的建筑工程項目實施過程中，利用建筑信息模型可以將項目的元素如構建、幕墻、設備等的相關尺寸、價格、運維等信息以建筑信息模型為呈現(xiàn)平臺，通過虛擬現(xiàn)實技術為使用者提供一個虛擬仿真空間，使用者可以通過進度模擬，在安全的條件下體驗施工過程，加深認識與了解，拓展使用這的認知領域，對工程項目的實施有提前的認知。

廬陵院子三期住宅項目位于吉安市吉州區(qū)，吉祥路以南。占地面積84000㎡，總建筑面積14萬㎡，總樓棟數(shù)22棟，由高層、多層、別墅區(qū)組成，含一層地下室，為精裝住宅小區(qū)。由江西中煤建設集團參與施工建設，項目于2019年底動工。

本項目在項目實施工程中引進BIM技術，通過BIM+虛擬現(xiàn)實技術的技術應用在數(shù)字化孿生、管線綜合、虛擬現(xiàn)實技術方案和技術交底等方面，根據(jù)實際出發(fā)，充分實踐項目數(shù)字化應用的價值。

本項目利用Revit 軟件對項目進行實際建模，在項目尚在基礎工程施工階段時，在電腦軟件中已完整搭建完成，設計階段的BIM 模型傳至施工方，施工方根據(jù)施工安排和工藝措施對模型進行二次深化，將模型升級為施工階段所需要的建筑信息模型，施工模型根據(jù)工程實際情況所建成，在設計模型的基礎上添加施工階段所附加的構建信息，如結構尺寸、材料選型、生產(chǎn)日期、施工情況等添加到數(shù)據(jù)信息模型中，使得BIM模型數(shù)據(jù)趨于完整，方便后期管理，同時，利用三維模型的可視化，項目未開工，實體模型就已經(jīng)出現(xiàn)眼前。

本項目BIM技術在三維地質信息的應用內容是：通過地勘報告，建立項目占地范圍內地質土層數(shù)據(jù)模型，打破設計、施工與觀測之間的應用壁壘，體現(xiàn)項目數(shù)據(jù)孿生全貌，各項目參與方無溝通障礙，實現(xiàn)全面信息共享。利用civil3D建立數(shù)據(jù)模型，通過revit建立樁基模型，基于施工工藝與設計圖紙，確定樁基下料數(shù)據(jù)，指導施工進程。，同時獲取周邊環(huán)境、建筑等數(shù)據(jù)，建立三維場布模型，并根據(jù)施工圖紙要求，計算土方工程數(shù)據(jù)量，并輸出清單為項目實施提供參考依據(jù)。

當工程建設項目的建筑專業(yè)、結構專業(yè)與機電專業(yè)的建筑信息模型建立完成后，可以利用對模型進行全專業(yè)整合，如信息模型數(shù)據(jù)過大，超過軟件的計算能力，可以根據(jù)實際應用需要，將不同專業(yè)，不同區(qū)域的模型兩兩整合，之后導出應用模型。選用Navisworks進行碰撞檢查，碰撞可以指定是小范圍結構與結構之間，也可以指定是全專業(yè)，建筑與機電或是結構之間碰撞檢查，通過這一步驟可以快速發(fā)現(xiàn)圖紙中設計不合理之處，通過對碰撞位置進行分析后一一分析并根據(jù)規(guī)范要求進行修改，在施工以前進行修改，有效提供施工效率。

建筑工程生產(chǎn)過程中大部分的安全事故發(fā)生，其原因是作業(yè)人員的主觀意識不深刻導致的，這些因素不以物質為基礎，不能直接用傳統(tǒng)的工程技術手段去解決，虛擬現(xiàn)實技術通過提前預設好的程序，通過一整套虛擬現(xiàn)實設備，影響使用者的視覺和聽覺，在絕對安全的環(huán)境中，讓使用者與虛擬場景互動，提高使用者的參與感，對不安全因素導致的事故有深刻的認識，提高使用者的安全意思。在項目安全培訓相關工作中起到重要作用。利用建筑信息模型與虛擬現(xiàn)實技術進行安全教育培訓，改善了傳統(tǒng)安全教育方式的不足之處。通過反復模擬的方式，強化了建筑工人的安全管理意識，降低了安全教育成本。

影響裝飾效果的主要因素除了設計的好壞，也與材料的選擇有很大的關聯(lián)，利用虛擬現(xiàn)實技術對裝修設計進行驗證，篩選不同的材料呈現(xiàn)效果，可以通過虛擬現(xiàn)實技術的可視化效果，對地磚、墻面涂料、吊頂，燈具等材料選型與顏色進行對比甄別，這個是效果圖所無法呈現(xiàn)的，虛擬現(xiàn)實技術所呈現(xiàn)的空間體驗與互動性可以讓使用者更好的理解彼此的意圖，讓方案設計更具互動性，節(jié)約溝通時間，提高方案的通過率。

根據(jù)BIM工程5D確定的時間安排，進行施工材料的比選與采購，通過BIM模型對施工過程中的各項資源進行需求分析，進一步整合施工現(xiàn)場人力資源，將其有效調度，通過BIM提供與之加工構建的精確尺寸，并指定安裝位置。方便施工單位現(xiàn)場安裝。

隨著新技術的應用逐步完善，建筑業(yè)數(shù)字化轉型將步入快車道，以BIM、虛擬現(xiàn)實技術為核心的項目信息化，將為工程實施提供更有效的指導作用，為建筑業(yè)提質增效發(fā)揮更重要的作用。

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（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