虚拟现实技术在施工组织中的作用_工程管理

1、虚拟现实技术在施工组织中的作用当前，计算机技术与土木工程的结合日益亲密，工程施工组织管理信息化程度取得显著提高，也正是在这种背景下，虚拟现实技术应运而生。一、虚拟现实技术在施工组织与管理中的应用1.在施工过程掌握和管理中的应用土木建筑工程的施工掌握和管理是简单的、动态的、集成的，贯穿于每一个工程项目的全生命周期。尤其是现代的大型工程项目，工期长，工程量大。它涉及到各工种协调，大量资金和材料调度、施工机械、设备的管理。工程的进度、质量、成本以及合同、信息的管理如何有效实现，通常的工程阅历和横道图、平面布置图是难以做到的。4D项目管理信息系统有效地整合整个工程项目的信息并加以集成，实现施工管理和掌

2、握的信息化、集成化、可视化和智能化。所谓4D模型是在建筑CAD三维(3D)模型的基础上，附加时间/成本因素，这个技术的合成不仅是一种可视的媒介，使用户看到物体变化过程的图形模拟，而且能对整个形象变化过程进行优化和掌握。这样就有利于保障现场作业的平安;按时间模拟施工进度，可以对工期进行比较精确的计算和掌握，有助于人、材、物的统筹和调度，实现了对建筑施工的交互式可视化和信息化管理。2.在施工方案的选择及优化中的应用合理选择施工方案是工程施工组织设计的核心，它包括确定施工流向和施工程序，选择施工方法和施工机械，支配施工挨次等。对于某些结构简单、工程量大的工程而言，在施工方案的选择上有肯定的难度，然而

3、通过虚拟现实系统，可以对各分部工程的施工方案进行虚拟施工和演示，为施工方案的选择带来极大便利。二、工程实例分析1.工程概况该工程为某景区主体建筑塔楼工程，建筑物总高147米，宽54米(裙房底盘宽253米)。总用地面积641653平方米，总建筑面积为76690平方米，其中地上为60225平方米，地下为16465平方米，夹层建筑面积29019平方米，塔底部为莲花台基，中部为双手合十的双塔建筑造型，塔楼部分地上11层、地下1层;裙楼地上1层(局部地上3层)、地下1层。就该工程整体而言，具有“难、高、紧”的特点。2.虚拟组织与管理(1)施工方案的选择及优化该工程分为基础地下室、主体结构及装饰装修三大部

4、分，其中主塔工程部分由于结构新奇特别，在施工挨次和方案的选择上最为简单。通过虚拟施工工程，多次演示操作，最终确定合理的方案：在保证主塔进度的状况下，适当穿插裙楼施工，裙楼先施工二层以下，中间24米高的范围暂不施工，用作主塔吊装钢构、运输和堆放场地。在进度支配上，主塔混凝土的施工与钢骨施工保持2米高差。主塔施工54米高时，开头插入机电工程管线和设备施工;64米高时，开头穿插室内装修;74米高时，开头穿插外装修;主塔完工后，拆除塔吊，再进行24米裙楼施工。该方案的确定为工程在进度上缩减了大量时间，避开了设备的转运，从而为工程降低成本费用。(2)施工场地的平面布置传统的施工平面布置图，以图纸形式绘出

5、，无法给人直观立体效果，即使采纳3D效果图形式，当需要修改时，也不易准时反映场地布置的动态变化，此时的施工平面布局只能依据施工阅历进行。在虚拟现实系统中，首先建立该工程全部地上地下已有和拟建建筑物、施工设备、各场地实体、临时设施、库房加工厂、管线道路等实体的3D模型，通过VRML(虚拟现实语言)给予各3D实体动态属性，实现各对象的实时交互及随时间的动态变化，形成4D场地模型。在4D场地模型中，可以随时修改各实体的造型和位置。在系统中，通过建立统一实体属性数据库，存入各实体的位置坐标、存在时间及设备型号等信息，包括临时设施、材料堆放场地、材料加工区、仓库、生活文化区等设施实体的占地面积，能存放数

6、量及其他各种信息。通过漫游虚拟场地，不仅可以直观地了解场地布置，通过鼠标放置看到各实体的相关信息，这在按规范布置场地时供应极大的便利，同时还可通过修改数据库的信息来更改不合理之处。系统还可依据存入数据库的规范信息和场地优化方案，帮助组织人员确定更合理的场地位置、运输路线规划和运输方案。(3)施工工程的动态管理施工工程的管理是保证施工进度、工程质量、平安施工的根本，传统的管理主要依靠管理者的丰富阅历，在材料、人力、设备的支配上依靠事先的施工组织设计，但这在施工中不肯定能满意实际状况的需要，在工程将来风险上，也只能依靠管理者的阅历性猜测，对于平安隐患，更不能准时反映。 在虚拟现实系统中，通过制定已

7、进行多次方案优化、事先已确定的虚拟施工过程，并将其与进度方案同步链接。管理者可以随时观看任意时间应达到的施工进度状况，通过储存在数据库中的信息，能实时了解各施工设备、材料、场地状况的信息，以便提前预备相关材料和设施，准时而精确地掌握施工进度。通过对将来状况的虚拟施工演示，可提前发觉将来可能消失的施工问题和平安隐患，准时掌握，以保证人员平安和避开不必要的损失。通过演示，还可发觉施工方案的不足之处，以便进行修改，保证工程质量。通过该系统的虚拟施工演示，对施工人员进行虚拟培训，了解全工程状况，由于强大的交互性，还可参加虚拟施工，可大大增加施工人员的阅历，提高工程效率。三、结语基于虚拟现实系统的施工组织与管理，通过建立虚拟模型和虚