虚拟仿真施工技术范文
时间：2023-07-12 17:41:53
导语：如何才能写好一篇虚拟仿真施工技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
Abstract： Decorative construction technology is the core of professional courses in decorative art design. It has rich content and strong practicality. The traditional teaching methods are limited by various conditions， students can not master the construction process and characteristics of decoration engineering. So the virtual simulation technology is applied to the teaching and practice of decoration construction technology. It effectively solves the deficiency of traditional teaching methods， improves the students' learning effectiveness and efficiency， cultivates the students' ability of innovation and practice and effectively guarantees the curriculum teaching quality of the decoration construction technology.
Key words： virtual simulation；decoration construction technology；teaching application
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）13-0211-02
0 引言
近几年，虚拟仿真作为一种新型媒介，已广泛应用到各个领域。目前很多高职院校都在探索研究将虚拟仿真技术与实践教学有效的相结合，提高教学质量，国家教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中也提出在教学中要充分利用现代信息技术开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验。虚拟仿真技术已在城市规划、机械工程、旅游等多个专业教学上开始应用于实践，并取得一定成效，但在建筑装饰施工技术教学中的应用还在初级的探索阶段。本文以装饰艺术设计专业为研究对象，将传统教学与虚拟仿真教学相融合，以解决《装饰施工技术》课程施工工艺理论教学枯燥、校内实训室设备更新慢，校外实训基地受工期影响、存在安全隐患等问题，以此提高该专业教育教学现代化、信息化水平，从而培养全面发展的高素质技能型人才。
1 《装饰施工技术》课程教学的现状
高职院校装饰艺术设计专业开始的《装饰施工技术》课程，多采用传统的课堂理论教学和到校外实训基地参观相结合的教学模式，但这种教学模式因理论教学单一化、外出参观存在危险性、交通安全因素等限制，并不能产生良好的教学效果，其主要表现在以下几个方面：
1.1 学生兴趣难以持久
《装饰施工技术》课程是一门实践性非常强的课程，具有涉及面广、知识更新快的特点，但教师往往采用传统教学模式，如对照施工图、节点详图进行讲解，而学生缺少对图纸的理解能力和对三维空间想象能力，导致学生很难理解现场施工的全过程，学习起来难度较大，久而久之对本门课失去了学习兴趣。
1.2 实践课程安排不方便
教师授课一般按教学大纲制定的进度完成，校外实训场地施工进程和教学时间相冲突，常常出现工期和上课时间无法同步的情况。装饰施工工艺流程讲究完整性和连续性，学生没有足够的时间到施工现场将整个施工流程完整学习，只能根据教学进度的安排接受片段学习，无法感受施工全过程，对施工工艺还停留在了解层面。其次，校外实训场地接待学生观摩人数非要有限，如家装工程现场场地较小，没有办法接待50人次的教学班，而且施工现场存在不定的完全隐患，学生工程现场经验不足和安全意识的相对薄弱，出于学生安全考虑，很多工程项目负责人不愿意接待学生观摩学习。
1.3 实训室建设要求较高
现在目前高职院校都大投入的建设校内实训室，装饰艺术设计专业多建立材料实训室和构造实训室，对于施工实训室的建立多是购买一些常用装饰施工机具和设备，但由于建筑材料日新月异，装饰机具和设备也要随着更新淘汰，学校投入经费有限，校内实训室设备往往跟不上技术发展，使校内实训室不能发挥很好的作用。
篇2
关键词：车床实训；虚拟仿真技术；工程实训教学
在工程实训教学中，传统的普通车床实训教学项目比较注重动手操作，但是由于工程实训中心的设备数量不足，加上有经验的实训指导教师人数、学生实训操作安全等方面的限制，传统车床的实训教学已无法满足学生的需求[1]。随着计算机技术的不断发展，由计算机控制的数控车床逐步取代人工操作的普通车床，已经成为一个不可逆转的趋势[2]，但是普通车床作为数控车床的基础，依然很重要，高等学校所开设的工程实训课程中仍将普通车床作为一个重要的实训项目[3]。依托计算机、网络、图像处理等技术的成熟，虚拟仿真技术已应用于各实训教学项目中，其能够实现实训教学的虚拟化、三维可视化；实现实训教学项目的交互与沉浸，使学生能够更主动地进行实训操作；还能解决车床实训教学过程中存在危险、车床设备数量不足等问题。与此同时，在注重工程专业认证的当下，虚拟仿真技术在工程实训方面的应用，对工程专业认证也有着重要的加分作用[4-5]。
1车削加工虚拟仿真教学系统设计思想
普通车床实训涉及的内容较多，学生需要掌握的知识不仅包括刀具、夹具和切削加工基础知识，还包括C6132D普通车床的相关操作知识。要想通过系统自学普通车床的加工操作过程，就不能抱着只是在系统上用鼠标、键盘简单地点击几下或敲几个按键的想法。使用虚拟仿真教学系统学习，学生须扎扎实实地掌握相关知识。基于这个目的，该系统从设计开始就需要有知识学习、操作演示、动手实践等基础的设计思想，给学生提供丰富的车削加工知识，通过向学生演示车削加工的实例，方便学生进行模拟操作。因此，该系统应是一个集实训教学与实训操作于一体的系统，同时可以依靠网络打破时间、空间的限制，让学生实现自主实训。
2车削加工虚拟仿真教学系统的开发软件构想
在车削加工虚拟仿真教学系统中，需要模拟出一个真实的工件从毛坯到车削加工成型的过程，使学生能身临其境地感受到车削加工的过程。AuthorWare作为备选软件，能将图像、声音、图片和动画等结合在一起形成一个完善的系统；非专业的编程人员也能创造出一个与车削加工操作相关的多媒体应用软件。在车削加工虚拟仿真开发方面，VisualBasic作为主要编程软件，基于可视化编程技术与多媒体功能，能搭建出集声音、动画和图像于一体的多媒体应用程序，营造出与车床实际操作过程相同的实训环境。为了使界面更加完美，动画显示更加真实，还可以使用Photoshop、Flash和3dsMax软件来处理图像和制作动画，实现虚拟仿真系统的各种功能。
3车削加工虚拟仿真教学内容
车削加工虚拟仿真教学系统是2020年山东科技大学虚拟仿真实验教学建设的项目之一，该系统在人机交互界面上力求反映真实的车床加工实际操作过程，具备较强的真实感、顺畅的交互性和一定范围内的容错性。该虚拟仿真教学系统可分为3个模块：3.1车削基础知识模块。该模块主要功能是为初次参与工程实训的学生提供一个车削加工设备的认知过程，学生在此模块中可以学到车削加工的基本知识，内容如下：（1）车削加工实训目的及要求：让学生在操作前充分掌握实训目的，了解与车削加工相关的专业知识。（2）车削加工实训安全技术要求：虽然学生通过虚拟仿真模拟车削加工过程没有危险性，但是虚拟模拟的最终目的还是要回归于实际的操作中，因此，详细地告知学生在实际操作过程中的注意事项十分必要。要明确说明什么可以做，什么不可以做，避免学生在实际操作过程中出现失误，导致实训设备损坏或发生严重的人身伤害事故。（3）车削加工的概念与工作原理：涉及车削加工的介绍，车削加工的优点、缺点，车削加工的范围等，学生可多角度观察车削加工过程。（4）车床结构（C6132D普通车床的结构）：通过车床模型可多角度任意旋转、缩放观察车床的结构，包括主轴箱、进给箱、挂轮箱、床身、溜板箱、尾架、光杠、丝杠、车床上各种按钮和手柄的功能等。（5）常用量具：让学生认识常用量具，例如游标卡尺、螺旋测微器等，并辅以动态图演示常用量具的结构及使用方法。（6）常用车刀与夹具介绍：向学生介绍常用车刀，包括内孔车刀、偏刀、切槽刀等，辅以车刀模型的结构、名称的展示，包括夹持部分、切削部分，夹具常使用的三爪卡盘、顶尖、中心支架等，并介绍它们的主要结构，辅以动态模型演示不同夹具的装夹原理。该模块还向学生介绍常见的车削加工设备，介绍车床的发展与演化过程，激发学生的学习热情。此外，该模块还提供了大量的车削设备实际加工过程的视频录像和动画演示，以便学生理解车削加工操作中车削设备的运行情况。3.2车削实训操作模块。此模块涉及车削加工的基本操作内容，学生不仅能够通过系统演示进行观察，还可以通过车削加工虚拟仿真教学系统来模拟相关操作。主要内容如下：（1）车刀安装：在虚拟仿真教学系统中，学生可通过三维模型动态演示学习车刀安装操作，并在系统演示后自行操作模拟安装车刀的过程。安装过程中需要注意，车刀安装在方刀架上，刀尖一般应与车床主轴中心等高。此外，车刀在方刀架上伸出的长度要适宜，垫刀片要放平整，车刀与方刀架均要锁紧。（2）三爪卡盘安装工件方法：三爪卡盘是车床上最常用的装夹工具，在虚拟仿真教学系统中，学生可通过三维模型动态演示学习如何将工件安装到三爪卡盘上，并在演示后自行模拟将工件安装到三爪卡盘上的过程。（3）车端面：车端面是车削加工中最基本、最常见的工序之一，改变的是工件的长度。车端面时，车刀的刀尖应对准工件的中心，以免车出的端面中心留有凸台；当背吃刀量较大时，容易扎刀；凸台是逐渐车掉的，所以车端面时使用弯头刀较为有利。（4）车外圆：车外圆也是车削加工中最基本、最常见的工序之一，改变的是工件的直径。为使车刀的主切削刃垂直于工件的轴线，可在先车好的端面上对刀，使主切削刃与端面贴平。3.3车削实训考核模块。该模块的作用是对学生进行考核，即学生在学习过车削加工的基本知识，以及车削加工的操作后，给学生一个具体的操作项目让学生在虚拟仿真系统上进行操作。在学生进行操作的过程中，该模块可以对学生的操作过程进行监督预警，如果操作步骤出现问题，可以及时提醒学生加以改正。在操作结束后，该模块还能对学生的操作过程进行评价，并给出一个分数。这个分数可以作为学生能否继续参加线下车削加工实训的标准，此外，这个分数还可以按一定比例折合算入学生车削加工实训的总成绩。
4车削加工虚拟仿真存在的问题
4.1虚拟仿真系统建设成本较高。虚拟仿真系统除了软件以外还需要有相关的硬件设备，最基础的设备就是计算机。学生通过计算机的鼠标、键盘与虚拟仿真实训软件进行信息交互，如果想让学生有更好的虚拟仿真实训体验，还需要有相应的配套设备，如VR眼镜、VR数据手套、VR手柄等。这些外置设备单价较高，如果要满足一个班的学生同时进行实训的需求，那么建成一个完整的虚拟仿真实训教室的费用就会相当可观。4.2虚拟仿真实训存在局限性。虚拟仿真实训也有其局限性，虚拟仿真无法全面模拟实训过程。例如，对实训中出现的一些偶发性问题可能无法全面模拟，学生就不能掌握其具体的解决方法，导致学生在实际操作机床的过程中遇到类似问题也不知道怎么处理。此外，实训操作中一些具体的过程，如装刀、装工件，以及操作过程中紧急情况下制动的使用等内容可能都无法涉及。
5结语
依托虚拟仿真技术在教学领域的发展，可实现车削加工实训的虚拟仿真，建设车削加工虚拟仿真系统，实现车削加工实训的虚拟体验教学。学生可以使用基本的计算机等设备在虚拟仿真教学系统上实现技能、知识的交互，增强认知，学习车床的基本知识、操作技能等内容，并通过考核模块对自主实训效果进行检验，提高实训指导老师的教学效率，提高车削加工实训的质量。
[参考文献]
[1]王荣校.新工科形势下普通车床实训教学思考与探索[J].科学咨询（科技•管理），2018（8）：9-10.
[2]汤秀红，莫足琴.车床数控加工与改造设计[J].湖南农机，2013，40（11）：76-77.
[3]韩德虎.高职院校校内数控车床实训教学浅谈[J].教育现代化，2019，6（50）：271-272.
[4]李世丁，黄启昭，薛裕童，等.基于VRML的虚拟车床仿真系统[J].无线互联科技，2017（11）：143-144.
篇3
关键词：LabVlEW；图形化编程语言；DLL函数；虚拟仪器
0 引言
VR技术的蓬勃发展推动了“虚拟实验室”的发展。在教学或科研领域广泛开展虚拟实验具有重要的意义，如：①能弥补实验经费不足；②能实现资源无损重复利用；③能打破实验受时空的限制；④能实现对实验的微观控制等等。在进行数字逻辑课程教学时，笔者需要组织学生进行各种数字逻辑实验，但受物理条件的限制无法正常开展硬件实验；虽然EDA技术的发展，EDA实验室也提供了相关的实验功能，但EDA实验室的组建需要大笔经费，这受到了经济上的限制。为此，笔者以EDA技术为基础，设计了一个数字逻辑电路虚拟实验平台模型，并用VC作为主要开发工具实现该平台。该实验平台模型如图1所示。
该模型中虚拟实验平台是一个实现人机交互的图形界面，主要完成数据的采集和结果的输出显示。
后台计算程序是一个数据处理模块，负责完成两方面的工作：一方面将用户编辑输入的电路转换成模拟数据；另一方面，利用用户输入的外部激励信号和控制命令驱动电路，进行模拟计算得出模拟结果。
虚拟设备库中包含了数字逻辑实验中所要用到的所有设备，包括各种电源器件、显示器件(各种指示灯等)、基本门电路、集成芯片、各种仪器(如示波器)等。所有这些虚拟器件都需要为其建立相应的对象模型。对上述的虚拟元件建立的模型是E=(N，F，I，O)，其中，N为元件的类型名称，F为元件的功能，I、O是元件的输入输出端口。
VC作为一种面向对象的语言，同时具备强大的图像处理能力，从而成为了开发的首选工具，借助于Microsoft出色的MFC类库和应用程序框架，能够轻易实现对象的存储与表示。然而，直接使用VC来编写代码实现虚拟设备库中大量器件的逻辑功能，其工作十分烦琐。为此笔者选择采用LabVIE来编制虚拟器件的逻辑功能函数并生成DLL函数以供VC中调用，从而简化这部分代码的编写与调试。
1 LabVIEW与虚拟仪器编程
1．1虚拟仪器是计算机仿真的基本元件
虚拟仪器(Virtual Instrument，简称Ⅵ)是LabVIEW首先提出的创新概念。所谓虚拟仪器，是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。它利用PC计算机显示器(CRT)的显示功能模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果，利用PC计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析、处理，由I/O接口设备完成信号的采集、测量与调理，从而完成各种测试功能。“虚拟”二字主要包含两方面的含义：
第一，虚拟仪器的面板是虚拟的。
第二，虚拟仪器测量功能由软件编程来实现。
最初LabVIEW提出的虚拟仪器概念实际是一种程序设计思想，目前虚拟仪器概念已经发展成为一种创新的仪器设计思想。这种思想可以简单表述为：一个VI可以由前面板、数据流图和图标连接端口组成，前面板相当于真实物理仪器的操作面板，而数据流框图就相当于仪器的电路结构，前面板和数据流框图有各自的设计窗口，而图标连接端口则负责前面板窗口和框图窗口之间的数据传输与交换。
1．2 LabVlEW是图形化的虚拟仪器编程语言
LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument EngineeringWorkbench，实验室虚拟仪器工程平台)是美国m公司(NationalInstrumem Company)最先于1986年的一种基于G语言(Graphics Language，图形化编程语言)的虚拟仪器软件开发工具，到目前LabVIEW已经发展到8.0版本。可以说虚拟仪器是与LabVIEW同步诞生的。目前已有多种的虚拟仪器的软件开发工具，如C、Visual C++、Visual Basic、Labwindows/CVI等属于文本式编程语言，而LabVIEW,HPVEE则属于图形化编程语言。LabVIEW以其强大的便捷的图形化编程方式赢得了包括航空、航天、通信、汽车、半导体、生物医学等世界范围众多领域的广泛应用，从大学实验室到工厂，从探索研究到技术集成，我们都可以发现LabVIEW应用的成果和开发的产品。
LabVIEW为虚拟仪器设计者提供了一个便捷、轻松的设计环境，利用它，设计者可以像搭积木一样，轻松组建一个测量系统和构造自己的仪器面板，而无需进行任何繁琐的代码编写。而且用LabVIEW设计的虚拟仪器可以脱离LabVIEW环境使用。LabVIEW提供了大量与外部代码或软件进行连接的机制，诸如DLLs(动态链接库)、DDE(共享库)、ActiveX等，这就使得利用LabVIEW与Visual C++组合开发虚拟实验室系统成为可能。
2 利用LabVIEW实现虚拟器件的逻辑功能
本文以半加器为例，分析在LabVIEW中创建半加器逻辑功能函数DLL的方法。
2．1 创建子VI
LabVIEW中的子VI(subVI)相当于文本编程语言中的函数、过程和子程序，就是可以被其他的VI调用的VI。要在VC或其他文本编程语言程序调用LabVIEW的子VI，首先要利用子VI创建DLL函数。
子Vl的创建过程与普通Vl的创建过程基本相同，即都是通过前面板来定义用户界面，用程序框图(block diagram)来定义程序流程。创建好的半加器VI的前面板和程序框图如图2、图3所示。从一个普通VI构造子VI的重要工作是定义它的图标和连接器。子VI的图标是作为被其他VI调用时出现在程序框图中的图标，而连接器则定义了子VI作为子函数(过程)具有的输入输出参数类型与个数。对制作被文本语言调用的DLL函数来说，定义连接器是必须的。因为半加器有两个输入和两个输出，所以在定义它的连接器时应选择一个两输入两输出的模板。未定义的连接器各个端子都是空白的，通过将各个端子与前面板中相应的控制器或指示器关联后，连接器的端子变了颜色。用没有定义连接器的子VI创建的DLL函数将是一个没有任何输入、输出参数的函数。因此创建DLL前一定要将子VI的连接器定义好。
2．2 利用子VI创建DLL
创建好子Ⅵ后，就可以利用它来制作DLL了。工作开始之前要打开包含了以上子VI的项目。如果原来的子VI是单独建立的则新建一个项目，然后将子VI添加到新项目中并保存该项目。注意一定要先保存项目，未经保存的项目是无法创建 DLL或EXE的。
简单归纳制作步骤如下：
(1)打开项目后，在项目浏览器(Project Explorer)中展开“My Computer”。
(2)右击其中的“Build specification”，从快捷菜单中选择New->Shared Library命令打开Shared Library Property对话框(如图3)。通过该对话框为即将创建的DLL配置参数，其中最重要的就是Shared Library Information和Source Files两类参数。前者用于指定输出的DLL文件路径等信息，后者则指出用于制作DLL函数的源子VI文件。
(3)在Shared Library Information面板设置生成的目标文件信息。用户要特别关注两个参数： Target filename和SharedLibrary destination directory，前者是生成的DLL文件名，后者是存放DLL文件的目录路径。值得注意的是Windows环境所用的DLL是以.dll为扩展名，而在Mac OS中用的扩展名是，framework，Linux中则是.SO。
(4)在Source files面板中指定将导出DLL的VI；即要从Project Files列表中将既定的VI文件添加到Exported Vis列表中。LabVIEW会根据加入的子VI自动生成DLL函数原型void HalfAdder(unsigned char A,unsigned char B,unsigned char*Y,unsigned char*C)。
在此用户可以对该函数作进一步配置。如果原来的子VI明明存在数据输入输出，而在此却发现函数原型中没有任何输入输出参数或者参数的数目与子VI中的输入输出端口不相符，则说明在创建子VI的时候没有定义连接器或连接器定义不正确，需重新定义子VI的连接器。
(5)相关参数配置好后便可以执行创建“Build”命令，LabVIEW会根据参数生成相关的文件(如图4)。其中在VC中调用该函数时要用到的有三个文件dll、h和lib文件。
3 结束语
篇4
关键词：未来市场上最具潜力新工艺、新材料、新技术发展方向
中图分类号：TU74文献标识码： A
建筑业10大项新技术中有108项新技术，今天我们对土建工程进行分析各类的潜力及未来市场中施用最为广泛的几项技术：
1、虚拟仿真施工技术：虚拟仿真施工技术是虚拟现实和仿真技术在工程施工领域应用的信息化技术。虚拟仿真技术在工程施工中的应用主要有以下几方面：①施工工件动力学分析：如应力分析、强度分析；②施工工件运动学仿真：如机构之间的连接与碰撞。③施工场地优化布置：如外景仿真、建材堆放位置，④施工机械的开行、安装过程；⑤施工过程结构内力和变形变化过程跟踪分析；⑥施工过程结构或构件及施工机械的运动学分析；⑦施工过程动态演示和回放。
1.1、虚拟仿真施工主要包含以下技术体系:
1.1.1、三维建模技术
运用三维建模和建筑信息模型（BIM）技术，建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制的施工模型。该模型能将工艺参数与影响施工的属性联系起来，以反应施工模型与设计模型之间的交互作用，施工模型要具有可重用性，因此必须建立施工产品主模型描述框架，随着产品开发和施工过程的推进，模型描述日益详细。通过BIM技术，保持模型的一致性及模型信息的可继承性，实现虚拟施工过程各阶段和各方面的有效集成。
1.1.2、仿真技术
计算机仿真是应用计算机对复杂的现实系统经过抽象和简化形成系统模型，然后在分析的基础上运行此模型，从而得到系统一系列的统计性能。基本步骤为；研究系统收集数据建立系统模型确定仿真算法建立仿真模型运行仿真模型输出结果，包括数值仿真、可视化仿真和虚拟现实VR仿真。
1.1.3、优化技术
优化技术将现实的物理模型经过仿真过程转化为数学模型以后，通过设定优化目标和运算方法，在制定的约束条件下，使目标函数达到最优，从而为决策者提供科学的、定量的依据。它使用的方法包括：线性规划、非线性规划、动态规划、运筹学、决策论和对策论等。
1.1.4、虚拟现实技术
虚拟建造是在虚拟环境下实现的，虚拟现实技术是虚拟建造系统的核心技术。虚拟现实技术是一门融合了人工智能、计算机图形学、人机接口技术、多媒体工业建筑技术、网络技术、电子技术、机械技术等高新技术的综合信息技术。目的是利用计算机硬件、软件以及各种传感器创造出一个融合视觉、听觉、触觉甚至嗅觉，让人身临其境的虚拟环境。操作者沉浸其中并与之交互作用，通过多种媒体对感官的刺激，获得对所需解决问题的清晰和直观的认识。
2、逆作法施工技术：施工原理：逆作法是建筑基坑支护的一种施工技术，它通过合理利用建（构）筑物地下结构自身的抗力，达到支护基坑的目的。逆作法是将地下结构的外墙作为基坑支护的挡墙（地下连续墙）、将结构的梁板作为挡墙的水平支撑、将结构的框架柱作为挡墙支撑立柱的自上而下作业的基坑支护施工方法。根据基坑支撑方式，逆作法可分为全逆作法、半逆作法和部分逆作法三种。逆作法设计施工的关键是节点问题，即墙与梁板的连接，柱与梁板的连接，它关系到结构体系能否协调工作，建筑功能能否实现。优点：节地、节材、环保、施工效率高，施工总工期短。缺点：目前市场使用该技术较少，安全可靠性小。
预制混凝土装配整体式接受施工技术：预制混凝土装配整体式结构施工，指采用工业化生产方式，将工厂生产的主体构配件（梁、板、柱、墙以及楼梯、阳台等）运到现场，使用起重机械将构配件吊装到设计指定的位置，再用预留插筋孔压力注浆、键槽后浇混凝土或后浇叠合层混凝土等方式将构配件及节点连成整体的施工方法。优点：速度快、质量易于控制、节省材料、降低工程造价、构件外观质量好、耐久性好以及减少现场湿作业，低碳环保等诸多优点。
3、预制混凝土装配整体式结构施工技术：预制混凝土装配整体式结构施工，指采用工业化生产方式，将工厂生产的主体构配件（梁、板、柱、墙以及楼梯、阳台等）运到现场，使用起重机械将构配件吊装到设计指定的位置，再用预留插筋孔压力注浆、键槽后浇混凝土或后浇叠合层混凝土等方式将构配件及节点连成整体的施工方法。具有建造速度快、质量易于控制、节省材料、降低工程造价、构件外观质量好、耐久性好以及减少现场湿作业，低碳环保等诸多优点。尤其预应力叠合梁、叠合板组成的楼盖结构，更具有承载力大、整体性好、抗裂度高、减少构件截面、减轻结构自重和节省钢筋等特点，完全符合“四节一环保”的绿色施工标准。其主要结构形式有：预制预应力混凝土装配整体式框架结构；预制预应力混凝土装配整体式剪力墙结构；预制预应力混凝土叠合梁、板、楼盖结构；预制钢筋混凝土框架结构；预制钢筋混凝土剪力墙结构等。优点：安拆方便、节约人工、质量高等优点。
4、自密实混凝土技术：混凝土拌合物不需要振捣仅依靠自重即能充满模板、包裹钢筋并能够保持不离析和均匀性,达到充分密实和获得最佳的性能的混凝土,属于高性能混凝土的一种。自密实混凝土技术主要包括自密实混凝土流动性、填充性、保塑性控制技术；自密实混凝土配合比设计；自密实混凝土早期收缩控制技术。优点：减少气泡、蜂窝麻面，浇筑量大，浇筑深度、高度大的工程结构；配筋密实、结构复杂、薄壁、钢管混凝土等施工空间受限制的工程结构；工程进度紧、环境噪声受限制、或普通混凝土不能实现的工程结构。
5、早拆模板施工技术：早拆模板施工技术是指利用早拆支撑头、钢支撑或钢支架、主次梁等组成的支撑系统，在底模拆除时的混凝土强度要求符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204表4.3.1规定时，保留一部分狭窄底模板、早拆支撑头和养护支撑后拆，使拆除部分的构件跨度在规范允许范围内，实现大部分底模和支撑系统早拆的模板施工技术。优点：早拆模板成套技术可以大量节省模板一次投入量，减少模板配置量的1/3～1/2；可以缩短施工工期50%左右，加快施工速度，提高工效30%以上；可以延长模板使用寿命，节省施工费用20%以上。缺点：装拆不方便，标程标高调整不方便。
6、预拌砂浆技术：预拌砂浆是指由专业生产厂生产的，用于建设工程中的各类砂浆拌合物，预拌砂浆分为干拌砂浆和湿拌砂浆两种。优点：施工方便，不需要现场人工手动预拌，专业公司预拌可保证建筑质量。
7、外墙体自保温体系施工技术：墙体自保温体系是指以蒸压加气混凝土、陶粒增强加气砌块和硅藻土保温砌块（砖）等制成的蒸压粉煤灰砖、蒸压加气混凝土砌块和陶粒砌块等为墙体材料，辅以节点保温构造措施的自保温体系。即可满足夏热冬冷地区和夏热冬暖地区节能50％的设计标准。优点：节省造价成本，减少工程进度等优点。
8、绿色环保施工技术应用：基坑施工降水回收利用技术、工业废渣及（空心）砌块应用技术、硬泡聚氨酯外墙喷涂保温施工技术、建筑外遮阳技术、植生混凝土、透水混凝土。
篇5
【关键词】BIM虚拟施工技术 工程管理 应用探讨
将BIM虚拟施工技术应用到建设项目的工程管理中，能够使管理层第一时间了解到建筑工程的施工进度和相关信息，并根据当下情况准确、及时的下达指令，可有效缩短沟通时间，使施工任务更加高效、准确的完成，并有效保障建筑项目的施工技术水平和质量安全等，有助于该行业的长期发展[1]。
1 BIM虚拟施工技术在工程管理中的工艺流程
BIM虚拟施工技术必须要依照国家及地区建筑行业相关管理制度、施工合同及资料等进行虚拟施工的编程工作。
首先，在建模阶段需要专业技术人员利用BIM软件建立完整的施工模型，并结合施工图纸、合同以及相关文件建立土建及安装等项目，再对BIM模型完成安装工作。BIM模型的评审需要通过三维模型展示对模型和设计图纸的符合度、节点部位的设计要求以及施工条件等，只有通过这几点的审核才能保证该模型能够达到预期的标准。如果在评审过程中发现模型出现任何问题，需要及时进行三维模型检测并尽快找出解决方法，并结合实际变更情况对模型进行维护方案，保证建筑工程的的正常施工进度和安全质量。其次，虚拟施工方案完成后，虚拟模型要根据工程当下的施工进度及时进行补充，以充分发挥出BIM虚拟施工技术的管理作用。同时，需要根据施工方案的编制，在模型上同步完成施工的相关数据信息，并结合虚拟方案对与工程相关的任何属性进行链接，由此达到对整个工程全方位进行模拟，进一步加强工程的施工水平。最后，在模型中务必设置各项施工成本控制指标的预警提示，有利于对施工成本的有效管控，实现精细化管理模式的要求，并配合虚拟施工方案关键时间点的标准，对其输入相应的工期及进度配合视觉化动态显示，以便于准确的对现场施工工作进行指导。
2 BIM虚拟施工技术在工程管理中的应用
在建筑行业中采用BIM虚拟施工技术有利于加强对施工现场的管理及监督，管理方可以应用虚拟施工技术对施工情况随时进行查询和指导，可有效提升管理层与实际施工人员的沟通效率，对建筑企业的集约化管理模式起到了推动的作用，并能最大限度减低建筑工程的成本，实现施工方最大收益化[2]。
2.1 降低因设计变更及返工等造成的成本增加
目前，我国建筑行业施工项目较为复杂，过程中由于设计的变化、变更所导致的施工返工等各方面原因造成的施工成本增加情况多不胜数，不仅对工程进度、质量安全产生了影响，并能直接对施工方造成巨大经济损失。根据建筑行业数据调查发现，该行业总承包工程中由于返工、设计变更等原因造成的成本增加比例约为百分之十到百分之二十左右，而管理团队成本相继增加百分之十到百分之三十左右，对施工单位的经济效益产生了难以估算的影响。对于这一弊端，采用BIM虚拟施工技术能在原来的施工基础上，利用模型更加直观的展示整个工程的实际信息，在正式动工前对工程设计、验收及竣工等情况进行评估，最大限度减少因设计变更和返工等情况造成的成本增加。另外，BIM模型技术有利于提前发现设计问题，并能通过虚拟仿真技术对钢筋排布等进行多方面模拟实验，有效降低后期的返工情况，保证了工程的施工工期和施工成本。
2.2 为建筑工程提供准确的数据化信息
在正式施工前，采用BIM虚拟施工技术对各个阶段施工过程进行模拟实验，对工程中的每个细节进行精确设定，对整个工程进行精细化管理。BIM虚拟施工技术结合4D数据库能够更加快速、准确的提供工程基础信息并将其拆分为实物量，对工程采购工作提供准确的数据支持，有利于施工项目的质量、进度及成本等方面的管理控制。建筑工程中，经常出现各种难以准确统计的支出费用、合同应付款项等，无法按照正常施工进度和工程要求及时获得合同工程造价及相关工程量。BIM虚拟技术可利用4D关联数据库快速的确定相关图形区域并准确完成框图价格，对施工过程中的产值核算及进度控制等提供有效的数据指导。
2.3 加强对整个工程的管理作用
BIM虚拟施工技术在工程管理中对模型方案进行同步优化，准确掌握施工中的重点部分，并借助3DMAX技术对施工工艺流程进行展现，通过对虚拟施工的展现，能够使复杂的设计和标准变得更为直观，有助于管理人员及施工人员对工程的了解和实际操作，有效降低因对施工理解不够造成的失误操作。BIM虚拟施工技术通过将整个建设工程及材料采购、使用等相关信息进行数据记录，可随时对整个施工过程中的改进、检查以及责任追究等提供有效依据，对建筑工程起到了良好的管控作用[3]。
2.4 减少施工现场意外发生
在建筑工程中，利用3D模型可直观的显示设备吊装的动态情况，可避免实际吊装过程中的碰撞事故，在出现意外时系统可及时发出警报，确保吊装工作的顺利进行，减少施工现场因设备原因而产生的意外事故。同时，可利用移动应用方法对现场施工画面进行实时拍摄并自动上传，并与BIM虚拟模拟进行对应，全面实现对施工现场、进度管理、安全控制施工等情况与模拟模型进行对应，提升工程效率。
3 结语
总之，BIM虚拟施工技术在工程管理中的应用能有效加强建筑工程管理效果以及施工进度，为工程的安全质量提供有力保障，降低施工中的各种意外状况，实现施工单位的最大经济效益。同时，BIM虚拟施工技术还在不断完善其技术系统，并运用实践效果不断对其进行调整，以助于我国建筑工程业的发展和进步。
参考文献：
[1]葛秀坤，邵辉，陈海群，赵庆贤，郝永梅.“三位一体”的《化工安全工程》课程教学模式研究[J].广东化工，2016（05）：185-186.
篇6
关键词：BIM；虚拟施工；建筑施工；运用
前言：在建筑施工运行的过程中，BIM虚拟施工技术发挥重要作用，但是，由于受到多种因素影响，施工人员并不能够全面应用BIM虚拟施工技术。所以，现阶段，施工人员面临的主要任务是如何在建筑施工的过程中，应用BIM虚拟施工技术。
一、BIM虚拟施工技术的概述
BIM虚拟施工技术起源于美国，至今已经有10几年的历史，但是，对于BIM的具体内涵，国内外学者尚未形成明确的定论。部分学者认为BIM是指：一种虚拟的施工技术，将施工规划以信息模型的形式表现出来，将空间信息与时间信息有机的结合在一起，从而形成一个4D模型，进而使施工过程表现的更加直观化、具体化。部分学者认为BIM是指：参数建筑模型、虚拟建造与数字沟通等等[1]。
基于以上学者们的不同观点，权威的BIM概念究竟指的是什么，美国国家BIM标准将其定义为：在建筑项目施工的过程中，对于项目的物理和功能特性，采用数字化的表达方式，为建筑施工的顺利开展提供重要的信息资源。然而，美国国家建筑科学院将BIM定义为：Building Information Modeling，主要强调过程的重要性，不但属于创建建筑信息模型的一种行为，也是建筑信息的模型化，在建筑行业发展的过程中，此定义被广泛的应用，主要强调动词Modeling，即模型化，却不是模型Model。
现阶段，人们普遍赞同和认可的定义为美国国家科学院所提出的Building Information Modeling，此虚拟技术运行的基础是三维数字技术，并且在建筑工程施工的过程中，将产生的各种信息建立一个工程数据模型。工程数据信息模型的实现，能够全面、深入的展现与工程项目相关的信息，进而确保建筑项目的顺利运行[2]。
二、BIM虚拟施工技术在建筑施工中的运用
（一）建筑施工的应用背景
伴随科学技术的快速发展，以及信息化时代的到来，使建筑行业的发展进程不断加快，由以往的画图板时代进入了二维绘图阶段。在以往建筑设计的过程中，通常情况下，建筑师会选择实体模型，检验建筑物的体量、造型以及立面处理状况。但是，在实体模型建造的过程中，会消耗大量的时间、人力、物力以及财力，这不利于建筑师调整和优化设计方案。
随着计算机技术的快速发展，逐渐出现了三维建筑模型，三维建筑模型能够生成形象化、具体化的建筑效果图片，但是，其所生成的建筑效果图，并不能够真实、客观的反映与建筑项目相关的信息。所以，BIM虚拟施工技术的出现，能够与时展相适应，实现建筑施工的信息化管理。
（二）BIM虚拟施工技术的应用
现阶段，BIM虚拟施工技术已经得到学术界与软件开发界的一致认可，BIM虚拟施工技术的运用，不仅可以节省时间、减少经济成本，也会使生产效率不断提高。如果从技术方面分析，此项虚拟施工技术应与其相配套软件有机的结合在一起，才能够充分发挥BIM虚拟施工技术的作用。现阶段，能够与BIM虚拟施工技术相结合主要包括以下两个方面，即ArchiCAD和Revit[3]。
（三）BIM虚拟施工的关键技术
1.施工组织设计
现阶段，在建筑工程施工的过程中，施工组织设计至关重要，能够为建筑施工指明具体方向，是提高施工效率的主要途径。由于建筑工程项目自身的特殊性质，对于每一项建筑工程，都应独立编制施工组织设计，在得到上级批准过后，才可以键入正式施工阶段，进而加快建筑施工的发展进程。此外，单位工程的施工组织设计，其主要对象为单个建筑物，并且以施工图纸为主要理论依据，由于施工对象规模、复杂程度的不同，使施工组织设计的内容也存在较大差别。
2.碰撞检测算法
最近几年，随着我国经济的快速发展，建筑工程的发展规模不断扩大，因此，在建筑施工的过程中，将虚拟现实、计算机图形学以及仿真技术有机的结合在一起，已经成为时展的必然趋势。尤其是在建筑虚拟施工模拟过程中，如果能够确保碰撞检测的精准性和可靠性，有利于后续施工的顺利进行。这就要求在虚拟施工正式开展之前，施工人员应熟悉和了解碰撞检测系统，进而确保施工的顺利开展。
（四）BIM虚拟施工技术的过程
现阶段，在建筑施工的过程中，通过BIM虚拟技术建立的施工过程模型，能够提高工作效率。BIM虚拟施工技术是一个十分复杂的系统工程，需要不同部门中专业水平较高的人员共同努力、合作，才能最终顺利实现虚拟施工[4]。
结论：综上所述，通过分析BIM虚拟施工技术在建筑施工项目中的运用，我们能够看出，在建筑施工的过程中，BIM虚拟施工技术发挥重要作用，但是，由于受到多种因素制约，施工人员并不能够熟练的掌握BIM虚拟施工技术，阻碍建筑施工项目的顺利运行。因此，这就要求施工人员应熟悉和了解BIM虚拟施工技术的内涵、运行特点。以及在运行的过程中应当注意的事项，做好建筑施工项目的前期准备、中期建设以及后期管理维护环节，使我国建筑行业稳固的向前发展。
参考文献：
[1]张利，石毅，张希黔.浅谈BIM虚拟施工技术应用实践和研究开发展望[J].工业建筑，2010，18（03）：259-261.
[2]潘怡冰，陆鑫，黄晴.基于BIM的大型项目群信息集成管理研究[J].建筑经济，2012，20（05）：12-14.
篇7
土木工程施工技术直接影响着工程质量和施工安全，当前一些施工企业施工技术不完善、施工技术落后，严重影响着工程质量。本文简要介绍了土木工程施工的特点，分析了土木工程施工技术存在的若干问题，阐述了土木工程施工中使用的新技术。
关键词:
土木工程施工技术；施工技术存在的问题；新技术
土木工程是一项复杂的专业工程，随着我国土木工程的快速发展，工程的规模越来越大、功能也越来越复杂。因此必须及时解决土木工程施工中存在的技术问题，以确保工程质量和施工安全。另结合土木工程施工的特点，推广应用土木工程施工新技术、新材料，以提升企业的竞争能力。
1土木工程现场施工特点
1.1工程复杂性
土木工程是一项复杂的综合性工程。由于建筑功能的不同要求，造成了不同类型的土木工程项目。不同的土木工程项目具有不同的施工要求，再加上不同的地域环境，使得土木工程的施工技术具有很大的差异性。
1.2环境恶劣
大多数的工程建设是露天作业，在施工过程中经常出现大风、雨、雪等恶劣天气，造成施工中断、改变施工技术，从而影响施工质量和进度。因此在施工前，结合工地实际情况和当地气候状况，制定具有预见性和具备可行性的施工方案，保证施工的顺利进行。另外施工单位还应密切关注天气变化，做好突发状况的应急处理。
1.3施工人员流动性大、素质低是土木工程施工的特点
土木工程施工的具有人员流动性大、施工人员素质低等特点。造成这一特点的因素有以下几点：一、现场操作人员大多来自农村，而且年龄偏大，没有经过专业的培训，不具备专业知识和专业技术。二、土木工程作业的地点都不固定，作业内容不明确，导致施工人员缺乏积极性和主动性。三、现场施工作业是一项又苦又累的工作，现如今的社会越来越多的年轻人，不会去选择这种高强度的工作。
2土木工程施工技术存在的一些问题
2.1施工技术落后及技术理论不符合实际施工环境
我国现阶段土木工程施工新技术成本相对较高，施工单位为了追求经济效益而使用落后的技术和工艺。施工技术的不全面和落后，直接影响着施工效率和工程质量。忽视新技术对工程的影响，容易给整个工程埋下质量和安全隐患。在施工过程中没有很好的利用施工技术理论，导致施工技术不能满足实际施工环境。在实际施工环境中施工技术不能系统得分析出施工所需的数据和内容，致使严重影响了土木工程的施工质量。
2.2施工技术管理机制不完善
土木工程施工技术管理机制不完善，首先表现在施工企业的相关管理层对整个工程项目的施工管理不到位，企业负责人、项目责任人、项目管理人员和监理人员对施工现场的情况不了解，管理和监管存在疏漏，使施工不能顺利进行。其次是施工单位对土木工程的施工技术研究不够透彻，施工人员的综合素质低、施工技术水平不高，施工进度和施工质量无法满足工程施工要求等。
2.3施工操作不符合施工技术操作规程
由于土木工程施工工艺复杂、工序繁多，不同的分项工程采用的施工技术不同。许多施工作业人员在不熟悉施工图纸和设计要求的情况下，没有严格按照设计和技术要求进行施工。还有一些施工人员怀着一些错误的想法认为土木工程施工技术简单，不需要按照相关规范和技术要求进行作业，这些行为同样严重影响了工程的工期和质量。
3推广应用建筑业新技术
施工企业应在结合工程特点的基础上，积极使用施工新技术，解决工程建设和施工中出现的技术难题。新技术的应用不但提高了工程质量、加快了施工进度，更为企业创建品牌打下了基础。以下简单介绍几项建筑业的新技术。
3.1推广应用混凝土技术
混凝土作为建筑的基础材料，提高混凝土技术能大大促进我国建筑业整体水平的提高。新型混凝土新技术的实施，在推进生态和节约混凝土的同时，促进我国混凝土更好、更快、更科学的发展。
3.2使用钢筋及预应力技术
通过使用高强钢筋及预应力筋材料、推广连接与锚固技术、实行钢筋工厂化加工与配送，在保证工程质量、提高工人劳动效率的前提下，可显著减少钢筋用量、降低成本，在节能减排、节材降耗的同时，实现建筑业的可持续发展。
3.3新型模板和脚手架应用技术的优势
新型模板的应用在加速模板周转、加快施工进度、提高混凝土构件外观及质量方面有重大的进步。新型钢管脚手架技术的应用，不仅在结构上更安全可靠，而且强化了使用功能。
3.4推广应用绿色施工技术
绿色施工技术的目标是“四节一环保”，绿色施工技术具有一定的超前性和引导性，具有国内领先乃至国际先进水平。在应用时，应先因地制宜的选择适用的绿色施工技术，在示范工程中实现后，再结合情况在全国范围内推广。下面简单列举几项推广应用的绿色施工技术：应用基坑施工封闭降水技术，即保证了基坑周边安全又避免了对周围环境的影响；通过基坑施工降水和回收利用技术，对雨水、现场生产废水的回收和再利用，有效的节约了施工用水；应用建筑外墙的保温隔热技术，通过对建筑物进行有效的保温、隔热、遮阳等，节约了建筑物在使用时的能源，提高了使用的舒适度。
3.5推广使用先进的信息化应用技术
信息化技术包括：虚拟仿真施工技术和建设工程资源计划答理技术、项目多方协同答理信息化技术等。其中虚拟仿真施工技术是虚拟现实、结构仿真等高端信息化技术，可展现并提高建筑企业的市场经营竞争能力、提高施工生产效率、提升工程施工技术水平等重要作用。而项目多方协同管理信息化技术，对推进建设工程总承包的实施、实现设计施工一体化具有重要的支撑作用。而建设工程资源计划管理技术，既改变了传统的建筑企业与工程项目管理模式，又提高企业工程管理的经济与社会效益、企业管理水平、企业综合竞争能力，并对推进科技进步水平具有重大作用。所以通过信息化技术领域的先进技术，对建筑业的信息化技术发展和推广应用方面具有深远的导向作用。
4结束语
施工技术对整个建筑施工过程有着非常重要的影响，针对当前土木工程施工技术中存在的问题，结合土木工程施工特点，通过积极推广应用新材料、新技术、新工艺和新设备，优化和改进施工技术，加强施工技术管理，进而推动我国土木工程的健康快速发展。
作者：王君 单位：辽宁奥林体育建筑工程有限公司渤海分公司
参考文献：
篇8
关键词：建筑管理 工程施工 新技术 成本 质量 发展 应用
1 概述
建筑施工技术管理是建筑业基础的管理，通过对施工技术管理的优化，就能提高建筑施工的效率，确保建筑质量，以此来降低建筑施工成本。在建筑行业蓬勃发展的今天就导致建筑行业竞争日益加剧，大小建筑企业如雨后春笋般出现，为了整合市场，提高竞争力合理有效，就需要优化管理。随着科学技术的飞速发展，目前建筑领域的新技术创新也逐渐得到了重视和广泛应用，技术水平有了长足进步。但从整体情况来看，我国建筑行业的技术水平和国际同行业相比还存在很多不足，为了改变这种现象，必须不断提高工程的科技含量，全面推进新技术在建筑工程中的应用，才能有效降低投资和施工成本，提高经济效益。
工程技术亦称生产技术，是在工业生产中实际应用的技术，它具有实用性、可行性、经济性和综合性等鲜明特点：实用性主要是指人类为了生存和社会需要，需要运用到的工程技术的手段和方法；可行性是指任何工程项目一定要根据实际的具体情况，尽量选择最佳适合经济、社会的技术；经济性是指工程技术必须把促进经济、社会发展作为首要任务，并要取得良好的经济效果，从而达到技术先进和经济效益的统一；综合性是指工程技术通常是许多学科的综合运用，它不仅要运用基础科学、应用科学等知识，同时也要运用社会科学的理论成果。科学的成果被研发出来，并不可能立即投入应用当中，必须通过工程技术转化为生产力，创造出社会财富。在建筑工程中使用新技术就是将科学技术运用到实际情况中去，是创造财富的过程，也是建筑工程施工企业提高其经济效益的重要手段。
2 计算机、网络信息技术在施工管理中的作用
信息技术在施工界也占有相当重要的位置，因此需要复杂项目的管理人员也要具备现代管理信息技术知识，这样才能有效提高国内的建筑市场，利于以后在国际上的竞争。
2.1 提高管理水平的重要性 目前我国的施工企业之间的竞争普遍进入白热化状态，而承接建筑工程的可以称为国内施工企业经营的决定性因素，由于接到建筑工程任务就能挣钱的思想在很多企业中根深蒂固，所以导致很多施工企业对建筑工程项目管理不是很重视。因此就需要搞好管理，降低成本，提高营利能力，提高企业的竞争力，对施工企业来讲是很重要的。
2.2 利用网络信息技术，大辐度提高管理效率 目前很多项目参与各方的工作协调和信息交流的方式相对还是较为传统的，就导致速度和效率都比较低。造成这些的原因就是懂得项目管理和熟练计算机的项目管理人员很少。尤其是私企的老板对网络技术了解少之又少，所以一定程度上影响企业的发展。
项目管理的科学化是大势所趋，因此就需要各大企业都要引进先进的科学技术，以此来加强我们的施工项目的管理，提高工作效率，从而带动施工企业整体的核心竞争力。
3 工程造价技术在建筑工程施工中的应用
在建筑工程中就是工程建设的费用，它可以是工程建设的实际所需开支固定投资费用，也可以是预计开支投资费用，是有形资产和无形资产所需费用的总和，也叫做建设工程投资。人们对工程造价的另外一种通俗的解释，就是在建筑工程中材料，土地等一系列花费或预计建筑工程价格的总和。而建筑工程的造价主要从三个主要部分预算，即设备费用，安装费用以及其他工程建设费用。
4 新一代信息技术在建筑施工中的典型应用
施工现场远程监控、建筑施工虚拟仿真和BIM是新一代的信息技术在建筑施工中三种典型应用。
4.1 施工现场远程监控 基于新一代信息技术的施工现场远程监控可分为三个步骤：“前端采集”、“信号传输”以及“终端控制”。鉴于物联网的基本原理以及施工现场安全管理的特点，首先进行前端采集，采用标签等对施工现场内的人员、设备、材料等进行标识，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性由传感器实时探测。再应用射频识别技术（RFID）以及无线感应网络（WSN）对物体属性进行捕捉和获取，并将信息转换为网络传输的数据格式，采用网络通信技术传输到终端信息系统。最后，由相关软件对接收信息进行处理和计算，并通过终端显示设备实现直观的界面展示，还可通过视频云，融合云计算、人工智能及自动控制等诸多相关领域的知识，利用计算机视觉和视频分析的方法自动分析摄像机拍录的图像序列，实现对建设工程施工现场进行远程实时图像监控管理。
4.2 建筑施工虚拟仿真 通过建筑施工的虚拟仿真应用可以直观、科学地展现不同施工方案的真实效果，定量地完成方案的对比，有助于施工方案的选择和优化，提前发现和解决问题，真正实现最优施工。为实现建筑施工的虚拟仿真，需要借助虚拟现实技术、计算机仿真技术、优化与建模技术等，建立复杂的数据分析模型，针对广域分布的数据资源和计算资源进行研究、分析、实验或修正，并提供直接真实的人机交互对话三维界面，计算规模庞大。云计算平台的集成计算引擎赋予支持系统强大的计算处理能力，能够满足建筑施工虚拟仿真应用中的海量数据存储与分析处理，是新一代信息技术在建筑工程行业的典型应用。
目前，建筑施工虚拟仿真应用在国内建筑工程行业的还处于发展阶段，相关工程实践不多。未来，可通过增加软硬件及人员投入、提升施工技术人员的软件研发与应用水平等途径，基于云计算推广虚拟方针应用，对施工活动中的人、财和物的信息流动过程中出现的仿真，为了避免施工中出现问题，就要增强施工过程中的决策、优化和控制能力。
4.3 BIM（建筑信息模型） BIM是一个概念（或理念），可以理解为“工程项目信息化集成管理系统”，它不是简单的一个或两个软件，而是一个可以提升工程建设行业从策划、设计、施工、运营全产业链各个环节质量和效率的复杂系统工程，涉及到的软件数量可能多达十几个甚至更多。
通过BIM，可以实现建筑的三维直观化，这样能使人们对项目的判断更加明确和高效，这样能够避免不必要的设计错误，提高设计质量和效率。可以最大程度的优化设计，保障工程设计企业的最终产品能够保持高的质量。
5 建筑新技术是建筑企业控制成本和提高经济效益的根本途径
建筑工程中新技术具有节约资源能源，低能耗和降低制造成本，但是有高劳动效率和经济收益的特征，一定程度上还能保护环境。而新的材料、工艺、工具和先进的管理技术的正常运用都是建筑施工企业控制成本和提高经济效益的有效途径。因此，采用高科技技术，改善建筑工程的施工，是解决资源紧张与产品、产业、消费结构之间矛盾的有效解决方案，也可实现建筑工程企业的经济效益增长和企业的可持续发展。目前，我国的建筑工程技术发展还不够完备，只有努力提升技术才能促进企业进步、经济增长和社会发展目标。对于建筑工程的施工企业来说，提高工程的经济效益是比较艰巨又复杂的工作，这就需要方方面面的工作都要以提高自身的技术水平为主，为了能够达到最佳的效益目的，就需要及时引进国外的先进水平。
参考文献：
[1]梁龙辉.浅谈建设施工中的各专业协调管理[J].广东科技，2007（07）.
[2]常洪德.浅谈建筑施工企业合同管理[J].山西建筑.2007（13）.
[3]柳娟花，李艳妮.基于BIM的虚拟施工技术应用探究[J].电脑知识与技术，2011（29）.
[4]张先玲.建筑工程技术经济[M].重庆大学出版社，2007.
[5]张加.工程技术经济学[M].中国电力出版社，2009.
[6]孙西福.建筑施工企业成本管理的思考[J].财经界（学术版），2011（09）.
[7]柯伯文.对建筑施工企业如何进行成本控制的思考[J].经营管理者，2011（17）.
篇9
[关键词]建筑施工；新技术；应用分析
中图分类号：TU714 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0191-01
随着科学技术水平的不断提高，建筑行业也发生了日新月异的变化。目前，建筑企业若想在日益激烈的市场竞争中站稳脚跟，从而谋求更大的发展，建筑施工新技术和新材料的研发与应用显得尤为重要。虽然，近年来我国在施工技术中有了较快的发展，取得了显著的成果，但是，仍然存在一些问题，在应用中存在着一定的风险。所以，在建筑工程施工中，提高施工新技术的含量是目前继续解决的问题。
1.建筑施工新技术发展的情况
我国的建筑行业得到了持续而快递的发展，工程上的施工技术水平也相应得到了较大程度上的提高。特别是近10年来，许多新理念、新工艺、新技术、新方法在施工中的不断出现与应用，使得传统的施工技术受到了较大的挑战与冲击。而近年的这些新技术不但突破了传统施工技术无法实现的一些瓶颈，同时在施工效率方面也有了空前的提高和优化，不但缩短了工程作业时间、减少了工程成本，最主要的是让工程施工更加安全、有效，从而为整个施工项目打造出了更为广阔的生产、运作平台。因此也导致了我国建筑业的产业规模与产业素质，得到了很大程度的发展和提高。值得关注的是，在一些单项技术方面，甚至到达了世界先进水平。
2.几种建筑施工新技术的风险分析
2.1 虚拟仿真施工技术的风险分析
我们知道，建筑虚拟施工技术，是指以虚拟现实为基础的仿真技术应用到建筑施工领域，利用虚拟现实技术建立建筑物的几何模型和施工过程模型，对施工方案进行实时、交互、逼真的模拟，验证对比和优化，进而采用数字化手段制定和修改施工方案，并逐步地代替传统的施工方案编制手段。
通常，复杂空间钢结构的施工成型过程，是一个从局部到整体的动态过程，不同施工阶段有不同的结构形态和受力特性，边界条件和荷载条件也在变化。在某一阶段安装完成后，结构暂时处于一个平衡状态，继续安装下一阶段的结构时，由于变形协调和内力重分配，新安装部分往往会对已安装结构产生影响，两者协同变形达到新的平衡状态。因而，结构最终成型后的内力、位移是整个施工过程中各个阶段的施工内力、位移持续累积而成的，不同的施工方法和施工过程对结构，最终成型时的结构形态和受力状态有很大影响。安装过程影响结构受力的因素众多且相互关联，使得对空间结构施工全过程进行分析具有相当的难度。在实际工程中，大量的实践表明，结构最危险阶段不一定出现在结构竣工后，反而，往往是结构未成型时的临时状态最容易出现。许多惨痛的工程事故，多数发生在施工阶段，而其中由于设计中没有考虑施工过程中的诸多因素，或没有对施工过程中复杂及突况进行应有的受力分析、科学预防而引起的占有相当比例。
所以，周全考虑施工过程对结构最终成型的影响因素，对空间结构进行施工全过程跟踪仿真分析，努力寻找施工过程中的危险环节且采取措施提前预控，这对工程设计、施工安全及工程质量都具有十分重要的现实意义。
2.2 EPS板薄抹灰外墙外保温施工技术风险分析
对目前常用的EPS板薄抹灰外墙外保温施工中，存在一种重视锚栓、轻视胶浆粘结作用的现象。从而导致某些实际项目中施工人员在已粘贴完毕的保温板上密密麻麻钉上很多锚栓的错误做法，这对EPS板粘结剂的涂抹极不规范。对于EPS板薄抹灰外墙外保温系统来讲，锚栓主要用于不可预见的条件、环境，对系统安全确保会起一定的辅助作用，尤其是在楼层较高时起临时固定作用。而粘结剂应承受系统的全部荷载，不能因为使用了锚栓而放松对粘结固定性能的要求。
为此，应该加强粘贴品质，应该积极不断寻求新的检查方式、方法，应该通过加强对过程控制的力度，将问题解决在初期萌芽状态。我们认为，可在粘贴过程中的每一个阶段，由建设方组织监理及施工方一起共同参与、参加，在有典型代表的部位抽查一定比例的保温板质量，进行整块板的破损品质检查；对检查不合格的应坚决要求停止施工及返工处理，并对出现问题的原因进行分析、责任到人。另外，要提倡有条件的企业对相关配套产品同时研发并生产，以解决这材料小规模生产及各自为政生产导致质量参差不齐的问题出现。
2.3 混凝土薄壁箱体空心楼盖施工技术风险分析
现浇混凝土空心楼盖是最近几年国内发展起来的结构新技术，它满足大空间、大跨度柱网的住宅和公共建筑的要求，具有节约混凝土用量、减少钢筋用量、减轻地震效应、增加楼板刚度、增强楼板的隔音效果等优点，近几年来，这项技术已在全国多项工程中得到应用。
混凝土薄壁箱体空心楼盖的楼板厚度一般为10cm左右，止水路径较短。地下室顶板一般都是种植土覆面，填土和大型乔木的种植要用到大型施工机械，难免要破坏板面上的防水层。另外，虽然混凝土薄壁箱体模有着一定的强度，但也很“脆”，在施工荷载的作用下以及尖锐物体的挤压下，振动棒的振动下模亦可能破裂，模破裂后混凝土直接填充了模空间，不仅造成经济上的浪费，增加了楼盖的自重，也因板的厚薄不均造成了板的受力不均匀，有着极大的危害。
为此，我们对混凝土薄壁箱体空心楼盖技术进行了优化、革新，创造出了挤塑板模空心楼盖技术。将挤塑板和混凝土浇筑在一块组成实心板，由于挤塑板是憎水性材料，因此从抗渗层面来讲，挤塑板表面和混凝土粘贴在一起共同抗渗，增长了止水路径，能够较为有效地起到防水作用。作为模，挤塑板模又有着“实”的本质，在施工过程中不用再怕模破裂，混凝土填充楼盖的空心部位，经过多次实验，可以证明用这种技术浇筑的楼盖质量更均匀，楼盖受力更加均衡。
3.建筑施工新技术的发展建议
（1）国家及地方建设主管部门，首先要充分重视制定高新技术应用的战略规划的重要性意义，应该强调规划的严肃性、科学性，要克服“短期行为”和“部门分割”。一些重要的战略规划和战略举措，通常由于部门分割和利益平衡被肢解而打折扣难以形成合力。因此要花大力气去组织专家论证和制定实事求是的中长期科学规划。
（2）此外，加大科技投入重视成果转化。科学技术是第一生产力，面对经济全球化的趋势不断加快建筑业科技进步和技术创新步伐已成为目前我国一项刻不容缓的任务，当然在加大科技投入的同时，需要准确的预测，重视成果转化。我国的高等学校是国家自主创新的重要力量，更是基础研究方面的主力，一定要加强高新技术的研究在成果转化方面的意识，注重与建筑施工相结合。
参考文献
[1] 赵勇.论建筑施工技术领域的应用[J].科技信息.2013（35）.
篇10
【关键词】BIM技术 建筑施工技术 教学
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2017）01C-0150-02
建筑施工技术是建筑工程专业必修课程，具有实践要求高、专业性强、内容多等特征，该课程教学要求理论联系实际，然而在实际教学过程中，部分教师单纯注重讲解理论知识，忽略了实践，导致学生对施工中涉及的各项流程难以理解，仍然无法掌握建筑施工技能。因此，教师必须转变教学模式，重视理论与实践结合，在教学过程中可引入BIM技术，该技术能模拟建筑施工过程，有助于激发学生学习兴趣，使学生从中掌握施工技巧。
一、BIM技术概述
BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的缩写，它具备动态仿真、信息处理能力，在建筑专业课程教学中应用价值较高。BIM技术可使书面信息变成立体施工场景，防止出现理论与实际操作脱节现象，该技术应用能使建筑工程集成化程度提升，促使其生产方式发生变化，提高施工效率与质量。
BIM技术源于美国，它能分析建筑结构构件及其所在位置是否合理，便于提前发现建筑施工设计问题所在，及时调整设计方案，防止出现设备安装难、结构开孔等现象。该技术能通过计算机软件达到虚拟施工目的，直观把控施工过程，可重复操作，不存在风险性、破坏性，能将施工安全隐患消除，防止发生安全事故，同时便于施工团队调整施工进度，降低成本。虚拟施工能模拟各种类型的施工环境，例如生活区域、办公区域、道路施工等，便于施工人员按照施工规范、动态图纸完成整个施工过程，避免出现质量问题。
二、建筑施工技术教学过程中存在的问题
建筑施工技术是建筑工程专业必修科目，是一门专业课程，所涉及知识点复杂、知识面广，具有较强实践性，且知识更新速度非常快。建筑物建设工作涉及内容较多，如混凝土结构、结构吊装、土方工程等，均属于建筑分项工程，所有工程项目需根据先后顺序完成，建筑施工技术也要按照施工顺序进行教学。目前，社会对建筑施工人才需求量较大，与此同时，人才竞争愈演愈烈，在这种情况下，社会对建筑人才提出了更严格要求，不仅需要建筑人才掌握施工技能，而且要具备创新能力，及时发现施工中存在的问题，并确保施工质量与安全。然而，从现阶段建筑施工技术教学情况上看，其中仍然存在一些问题。
（一）教学模式比较落后
我国多数高校仍然采用传统教学模式，主要以老师讲授课程内容，学生听课为主，虽然部分院校在教学过程中应用到多媒体技术向学生展示施工内容，但学生缺乏实践机会，对实际建筑工程接触少，因此，教学效果并不显著。在具体教学中，教育人员需引入工程实例，将学生作为教育主体，促使师生互动性增强，激发学生学习兴趣，便于其将施工方法掌握。
（二）缺乏实践机会
部分院校与施工单位建立了合作关系，为学生争取实践机会，不过实践机会有限，学生数量较多，施工实习无法满足学生需求。在实习时，学校主要按照班级为单位实习，一般以2-3周为实习期限，实践时间较短，学生并不能深入了解每个施工环节，无法将实践与理论结合。
（三）师资结构不合理
从院校师资结构上看，大部分为青年教师，缺乏施工实践经验，仅将施工技术理论知识掌握，教学内容设计与实际工程出现脱节，学生无法理解老师所讲内容。
三、BIM技术在建筑施工技术教学中的应用
（一）建筑识图中BIM技术的应用
建筑识图属于建筑施工技术中的基本内容，建筑院校对建筑识图教学非常重视，不过教学效果不够理想，原因在于教学项目与实际工程无法结合。部分院校使用二维形态施工图纸讲课，要求学生运用空间想象力将施工图纸与施工现场联系起来，然而学生想象力有限，尤其对初学者而言难度极大，导致学生对该课程缺乏学习积极性。
BIM技术能使平面施工图纸变成三维模型，重新设置建筑施工技术教学模式。首先，老师通过BIM技术，建立钢筋、土建模型，模型可任意切剖，或对旋转角度进行调整。其次，学生可按照三维角度解读建筑工程，并将其与二维图纸相结合，采用二维图纸与三维施工图对照模式进行学习，更易于理解所学内容。最后，老师可指导学生应用BIM技术建立三维施工模型，这实际上是一种模拟实践方式，有利于对学生图纸检验能力、识图能力进行培养与锻炼。
（二）施工技能学习中BIM技术的应用
施工技能学习是建筑施工技术的核心部分，从传统教学模式上看，大多首先由老师对理论知识（如施工技术、施工流程等）进行讲述，然后向学生播放建筑施工视频，使学生了解基本施工环节和内容。然而，施工视频内容并不完整，在这种情况下，教师只能运用PPT展示学习内容，不过施工中涉及的关键技术难以用语言表述。
BIM技术能融合数字三维建模、虚拟现实、BIM三种技术，可数字化模拟建筑建造过程，将施工顺序展现给学生，使学生明确建筑施工顺序，了解施工中的重点、难点，使学生犹如置身于施工现场，有利于激发其学习兴趣，提升建筑施工技能教学效果。
（三）土方工程施工中BIM技术的应用
土方工程施工学习难点在于计算土方工程量、明挖法施工流程等，老师要指导学生课前预习相关内容，包括地质勘探报告、工程概况等，然后引入问题，如：“土方工程包括哪几个施工环节？”通过提问引入接下来的学习内容，完成书本内容讲解后，老师可进行案例分析，于地图上指出工程位置，结合地质勘查报告、地形图，明确现场地层情况。当学生对工程性质有所了解后，老师需利用BIM技术模拟施工现场。
模M施工现场流程：将工程信息导入Civi13D中，设置放坡曲面，使原始地形曲面、放坡曲面两者融合，获取三维效果、二维图纸。设置放坡场地，对放坡投影轮廓线进行绘制，完成放坡绘制操作后，利用对象查看器对放坡曲面进行观察，获取三维模拟效果。利用BIM技术虚拟建筑施工后，老师需布置课后作业，如要求学生采用不同方式对土方工程量进行计算，并对比计算结果准确度。
（四）混凝土工程施工中BIM技术的应用
所谓混凝土工程施工，就是指根据建筑施工要求，采用模板浇筑将混凝土、钢筋材料制作成各类构件的施工过程，具有工艺复杂、施工内容多等特点。在学习混凝土工程施工中，教师首先要把施工图导入BIM软件内，从而得到混凝土三维结构，并对其透明度进行调整，显露隐蔽钢筋，将各种钢筋构造展示出来，如门框墙、框架梁、框架柱等。学生可利用BIM技术观察钢筋节点构造情况，便于将钢筋混凝土施工环节与技巧掌握，将理论知识应用于建筑施工中。
（五）基坑施工中BIM技术的应用
基坑工程施工难度非常大，它涉及土力学稳定性、典型强度、支护结构等知识点，若单纯讲解理论知识，学生并无法理解透彻。基坑工程施工就是指锚杆、钢板桩、地下连续墙、土钉墙等支护方案施工，是建筑施工技术中的重要内容，实践性较强，采用BIM技术对学生进行基坑施工教学，有利于使学生更易于理解施工过程。
在上课之前，老师需将基坑施工图纸导入BIM软件内，对三维模型进行构建，向学生讲述各种基坑工程的适用条件以及结构类型。BIM技术能完成动画、渲染、建模等功能，便于师生从直观角度观察基坑施工环节。除此之外，老师还可对基坑支护形式进行更换，补充混凝土标号、土层容重等教学内容。基坑施工学习难度相对较大，教师在该课时上可能需要花费更多时间，在有条件情况下，可结合工程实践辅助教学。
建筑施工技术课程涉及内容广泛，在传统教学中，老师单纯讲述抽象理论知识，学生无法理解所讲内容，教学效果较差。BIM技术弥补了传统教学的不足，可模拟建筑施工过程，获取三维图像，使抽象知识更具体化，降低学习难度，有利于提高建筑施工技术教学质量与水平，使学生将施工技能掌握，为日后工作做准备。
【参考文献】
[1]刘占省，赵明，徐瑞龙.BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用[J].建筑技术开发，2013（3）
