论建筑工程中的计算机模拟技术

摘 要：随着科学技术的快速发展,计算机模拟技术逐渐代替传统实验成为设计与验证的主要手段和工具。当前,计算机模拟技术被广泛应用于各种行业领域,并发挥了非常重要的作用。尤其在建筑工程中的应用,大大减少了工作人员的劳动强度,提高了建筑工程设计与施工管理的科学性与合理性。因此,本文以推进计算机模拟技术应用为目标,初步分析了其在建筑工程中发挥的有效作用。

关键词：建筑工程 计算机模拟技术 施工技术 施工方案 施工管理

中图分类号:TU722文献标识码：A文章编号：1674-098X(2012)07(b)-0050-01

随着建筑工程质量要求和施工技术水平的不断提高,建筑工程施工质量成为社会大众普遍关心和重视的主要问题。在计算机技术应用如此普及的今天,先进的科学技术手段使建筑工程施工中引入计算机模拟技术成为可能。计算机模拟技术在建筑工程施工中的应用,极大增强了建筑工程施工分析的科学性与合理性,促进了施工技术和管理水平的提高,推动了施工学科的不断进步和发展。鉴于计算机模拟技术对建筑工程施工发挥了巨大功效,有必要进一步分析其在建筑工程施工中的具体应用。

1 计算机模拟技术概述

计算机模拟技术综合了计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、现实技术等多种学科的优势,为人机交互对话提供了更直接和真实的三维界面,并能在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境,使用户身临其境。不仅具有仿真技术的优势,还能够为使用者提供较为真实的环境效果。从另一角度考虑,计算机模拟技术是系统动态模型的一种实验与验证手段,在安全性和经济性方面具有较大的优越性。因而,才被广泛应用于航空、军事、电力、交通、建筑工程等领域,并在其中取得了较好的应用效果。

2 计算机模拟技术在建筑工程中的应用

2.1 解释工具

计算机模拟技术为建筑设计师提供了一个具有真实感的序列立体图像,创造出来的施工设计方便于大众的认识和理解。因此,它可以算得上是一种理解与解释工具。通常情况下,通过它展示的建筑工程设计更便于人们的理解。比如,在建筑专业教学中应用计算机模拟技术创造出中国传统建筑的虚拟模型,学生通过它仿佛看到真实的传统建筑。

2.2 设计及体验的手段

为了保证设计出来的建筑工程满足用户的需求,应尽可能地让用户在建筑设计阶段体验所设计的性能,便于根据用户需求及时改进设计方案。尤其对于大型建筑工程来讲,体验施工设计性能是十分重要的。由于大型建筑工程一旦发生设计问题,将会影响诸多方面,所以体验设计性能是一种必要行为。现在,通过计算机虚拟技术完全可以实现这一目标。模拟技术让用户在虚拟空间中体验建筑的性能,并让其对建筑的使用性能及系统做出客观的评价,设计师便可以更好地改进与修整施工设计,使用户得到满意的设计结果。比如,根据CAD设计软件画出卧室的大致框架,并建立模拟图形,然后让用户自己体验卧室设计的空间感、延伸感及各种配置的舒适程度。

2.3 技术论证

对于建筑工程项目来讲,因施工技术问题而导致的建筑结构设计不合理、安全事故问题、质量问题已经屡见不鲜。为了保证建筑工程施工技术选用的科学性,有必要对施工技术进行可行性论证,计算机虚拟技术正好为施工技术可行性论证提供了有效手段。因为,计算机虚拟技术不仅能够提供较为真实的视觉效果,还能对动力学、运动学仿进行仿真。比如,设计和安排工程钢结构吊装施工。由于钢结构吊装施工技术多应用于高层建筑,且需要采用大型吊车,钢结构上吊和安装过程中可能发生碰撞、就位失误等情况。这种情况下,可以通过计算机模拟技术仿真钢结构吊装施工的整个过程,验证钢结构吊装施工过程中是否会发生碰撞、干涉等情况,钢结构在运输过程中是否会出现损坏等问题。通过这种形式的验证方法,一定程度上能够提高施工技术的合理性和有效性,降低采用新施工技术的风险。从另一角度考虑,模拟技术为建筑工程施工技术的革新提供了一条全新道路,有助于充分调动创新的积极性,将新技术直观而客观地展现出来。因此,计算机模拟技术在施工技术方面的应用,极大地推进了建筑工程施工技术的革新和引入。

2.4 施工方案分析与验证

从以往情况来看,建筑工程施工方案及施工组织的选择和优化主要依靠施工经验,缺少科学依据,导致优化结果存在一定局限性。另一方面,现代建筑在保证施质量的基础上仍然具有比较鲜明的个性特征,设计师们不可能重复某一种设计,施工方案及施工组织也不可能完全相同。为了保证建筑工程施工方案和施工组织到达最优化,通过计算机仿真技术可以直观、科学地展现不同施工方案和施工组织的效果,得到的对比数据将会更加精确和可靠。由此可见,计算机模拟技术在施工方案和施工组织方面的应用,有利于施工方案的选择和优化,真正实现最优化施工,保证建筑工程具有良好的施工质量。

2.5 施工管理

由于施工管理不到位、不必要的工作疏忽等原因引发的施工质量、施工安全等问题不在少数,成为建筑工程施工管理工作的重中之重。为此,有必要利用模拟技术模拟施工全过程,提前发现施工过程中管理方面存在的安全隐患,做到及时采取科学、合理的强化措施严格规范施工现场,进而保证建筑工程的施工质量。同时,在施工过程中还可以利用模拟技术向施工人员展示直观的施工过程和施工技术,有助于帮助技术人员更好地了解和掌握施工技术,保质保量地顺利完成工程项目。

3 结语

计算机模拟技术在建筑工程中的应用,不仅为其提供了一种验证施工技术、施工方案、施工组织和施工管理科学性与合理性的工具,也为施工技术开辟了一条新的革新和进步的道路。由此可见,模拟技术不止在航天、军事、交通等领域发挥了巨大作用,在建筑工程设计和施工中也发挥了良好的应用效果。鉴于计算机模拟技术引起的强大应用效果,应当将其逐渐拓展到其他领域,使其持续发挥着自身无可替代的作用。

参考文献

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