基于BIM的施工模拟与虚拟建造47页
基于BIM的施工模拟—虚拟建造【最新版】
基于BIM的施工模拟—虚拟建造随着BIM技术在国内施工的推进，目前BIM技术已从原先对一些简单的静态碰撞分析发展到对整个项目进行全生命周期应用的阶段。
一个项目从施工进场开始，首先要面对的是如何对整个项目的施工场地进行合理布置。
合理的场地布置能尽可能减少将来大型机械和临时设施反复调整平面位置，尽最大限度地利用大型机械设施的性能。
同时，能够对物流材料做好需求分析，尽可能合理地安排材料进场和材料堆放，对现场人流进行合理的规划，保证流水作业等。
为避免上述问题，可以将BIM技术提前应用到施工现场临时设施规划阶段，从而更好地指导施工，为企业降低施工风险与施工成本。
基于BIM的虚拟建造包括基于BIM的施工模拟、基于BIM的构件虚拟拼装、基于BIM的施工现场临时设施规划等方面。
其中基于BIM的构件虚拟拼装包括了混凝土构件的虚拟拼装、钢构件的虚拟拼装、幕墙工程虚拟拼装以及机电设备工程虚拟拼装；基于BIM的施工现场临时设施规划主要包括大型施工机械设施规划、现场物流规划、现场人流规划等方面。
一、施工模拟1、虚拟施工的概述虚拟施工(Virtual Construction，简称VC)，是实际施工过程在计算机上的虚拟实现。
它采用虚拟现实和结构仿真等技术，在高性能计算机等设备的支持下群组协同工作。
通过BIM技术建立建筑物的几何模型和施工过程模型，可以实现对施工方案进行实时、交互和逼真的模拟，进而对已有的施工方案进行验证、优化和完善，逐步替代传统的施工方案编制方式和方案操作流程。
在对施工过程进行三维模拟操作中，能预知在实际施工过程中可能碰到的问题，提前避免和减少返工以及资源浪费的现象，优化施工方案，合理配置施工资源，节省施工成本，加快施工进度，控制施工质量，达到提高建筑施工效率的目的。
基于BIM的虚拟施工技术体系流程。
从体系架构中可以看出，在建筑工程项目中使用虚拟施工技术，将会是个庞大复杂的系统工程，其中包括了建立建筑结构三维模型、搭建虚拟施工环境、定义建筑构件的先后顺序、对施工过程进行虚拟仿真、管线综合碰撞检测以及最优方案判定等不同阶段，同时也涉及了建筑、结构、水暖电、安装、装饰等不同专业、不同人员之间的信息共享和协同工作。
虚拟建模(BIM)技术在工程施工中的应用
虚拟建模(BIM)技术在工程施工中的应用
虚拟建模技术（BIM）是一种数字化的建造方法，通过将建筑物的物理和功能特征转化为数字模型，实现建筑物信息的协同管理，为建筑和施工过程提供全面的信息支持和通信，从而使设计和工程管理更加高效化。
在工程施工中，虚拟建模技术的应用也越来越广泛。
其中，主要有以下几个方面的应用：
1.建筑设计和可视化
虚拟建模技术可以帮助建筑师和设计师将设计理念转化为实际的建筑模型。
通过数字
化建筑模型，可以更好地实现建筑设计的可视化，使设计师们更好地理解建筑物的细节和
结构，协助设计师完成设计，从而提高建筑师的设计水平和效率。
2.工程总体规划和项目管理
虚拟建模技术可以帮助工程总体规划和项目管理方面的人员在工程规划阶段，在模型
上模拟建筑物的各种功能，设施和构造要素，包括机电设备系统、配电系统、采暖、通风等。
通过数字化建筑模型，可以为工程管理人员提供全面的数据信息和模拟结果，为他们
提供更好的决策依据，提高工程执行效率。
3.建筑施工和维护
虚拟建模技术不仅可以帮助设计师在设计阶段完成再现建筑的工作，还可以在建筑施
工和维护阶段进行使用。
在建筑施工中，模型可以用于展示建筑物的状态、各种元素的位
置等，便于施工人员更加准确地进行施工操作。
在建筑维护中，虚拟建模技术可以帮助维
护人员及时发现和修复建筑物的问题，减少维护成本和时间。
总的来说，虚拟建模技术为工程施工提供了全面的数据支持和实时的信息反馈，为所
有参与者提供了更详细、精确的资料，提高了工程施工的开发效率和施工质量。
这也使得
虚拟建模技术成为工程施工中不可或缺的一部分。
探索基于BIM技术的虚拟施工应用
探索基于BIM技术的虚拟施工应用摘要：本论文主要对BIM技术的虚拟施工进行了简单的描述，先带领大家认识BIM，认识什么是虚拟施工，然后通过了解虚拟施工在工程各个阶段的应用，认识虚拟施工的优缺点，运用离子的方式简单的对其进行分析。
通过对虚拟施工优缺点的研究来进行对其可发展性作出有效的判断，通过自己以上的认识来总结出虚拟施工以及BIM的发展潮流是一个什么样的趋势。
利用软件的分析可以对工程的该矿进行简单的认识，让管理人有一个简单的管理思路，让建设者发现施工中的问题，及时的对其做出有效的更改。
也就是让所有参与者提前感知项目的可行性。
关键词：虚拟施工；施工模拟； BIM；可行性；1.引言在国家的经济快速发展中，工程的建设也在不断地增加，在以往的工程建设过程当中，因为各个阶段的相同协作本领较差，致使工程一边施工一边改良，造成了人、财、物的大量浪费。
而BIM技术所供给的假造施工功效，可以大幅改良这些题目，从而为国度削减能源资金的丧失。
在项目的建设过程中，施工企业要以资源合理分配、安全生产标准化为基础，项目在实施的过程中要以技术科技为指导，争取把发生安全事故的次数、资源损失额降最小。
2.对BIM虚拟施工的认识2.1深入了解BIMBIM是解决因为计划～运营保护各个阶段间信息互换的不敷所带来的疑难，操纵计算机可存取的标准化信息模子，改进修建计划、计划、制作与保护办理的完全项目工作流程。
透过BIM，各相干专业在修建生命周期中发生的主要资料，都可以更有效地保留与互换，构成新的协同作业模式与观念，下降不必要的反复功课流程、资本华侈，并晋升修建物的质量和营运效能，减少对地球情况的影响。
2.2认识虚拟施工虚拟施工模型的基础是：建设项目各项的相关数据信息。
在此基础上成立修建模子，经由过程数字信息仿真模拟修建的真实信息，相当于在三维可视化的功能上加之时候的推移，可以举行肆意的施工情势模拟。
同时也可以有效地举行协同事情，冲破以往的计划、施工、监理之间的隔膜，实现了多方的信息同享，让分歧的团队之间的可以配合事情。
基于BIM技术的施工方案优化
基于BIM技术的施工方案优化施工方案优化对于工程项目的顺利进行至关重要。
传统的施工方案编制常常需要耗费大量时间和资源，且存在许多潜在的问题和风险。
然而，基于BIM（Building Information Modeling）技术的施工方案优化可以提供更高效和可靠的解决方案。
本文将针对基于BIM技术的施工方案优化进行论述。
1. BIM技术的基本原理和特点BIM技术是一种集成了建筑、工程和施工等各个方面信息的数字化平台。
它通过三维建模、信息共享和协同工作等功能，有效地整合了不同专业的信息，实现了多方面的数据交换和沟通。
BIM技术的基本原理包括建立三维模型、数据管理和信息共享，这些特点使得BIM技术成为施工方案优化的有效工具。
2. 基于BIM技术的施工方案优化方法（1）三维协同设计BIM技术可以帮助设计团队实现三维协同设计，不同专业的设计师可以在同一个平台上进行设计工作，并实时查看其他专业设计的成果。
通过这种方式，设计团队可以更早地发现和解决冲突，并减少设计变更及施工阶段的问题。
（2）模拟与分析基于BIM技术的施工方案优化还可以通过模拟和分析功能，评估不同施工方案的效果，并预测施工进度、成本和资源使用等。
例如，可以通过模型进行虚拟施工，模拟施工过程中可能出现的问题并进行优化。
这样可以节省时间和成本，并提高工程质量。
（3）资源管理与优化BIM技术可以有效地管理和优化施工过程中的人力、材料和设备资源。
通过BIM模型，施工方案优化可以实现自动化的资源分配和管理，减少了因人员、物料和设备不合理而带来的浪费和延误。
（4）施工过程可视化使用BIM技术，可以将施工模型与时间轴结合，实现施工过程的可视化。
这样，施工人员可以直观地了解整个施工过程中各个环节的安排和协调，及时调整和优化施工方案。
3. 基于BIM技术的施工方案优化效益（1）提高施工质量和安全性BIM技术可以提供全方位的施工信息，通过对模型进行分析和模拟，可以更早地发现和解决潜在的问题，提高施工质量和安全性。
基于BIM的施工模拟虚拟建造(内容详细)
本
要 内 容
02 /基于BIM的施工模拟 03 /基于BIM的构件虚拟拼装
04 /基于BlM的施工现场临时设施规
划 05 /典型案例：BlM在某吊装工程应用
1 第一节 概述
随着BIM技术在国内施工的推进，目前BIM技术已从原先对一些简单的静 态碰撞分析发展到对整个项目进行全生命周期应用的阶段。一个项目从 施工进场开始，首先要面对的是如何对整个项目的施工场地进行合理布 置。合理的场地布置能尽可能减少将来大型机械和临时设施反复调整平 面位置，尽最大限度地利用大型机械设施的性能。同时，能够对物流材 料做好需求分析，尽可能合理地安排材料进场和材料堆放，对现场人流 进行合理的规划，保证流水作业等。为避免上述问题，可以将BIM技术 提前应用到施工现场临时设施规划阶段，从而更好地指导施工，为企业 降低施工风险与施工成本。
可建性模拟提高工作效率
为了工程如期完成，不同专业在同一区域、同一楼层交叉施工的情况是难以避 免的。是否能够组织协同好各方的施工顺序以及施工区域，都会对工作效率和 既定计划查收产生影响。BIM技术可以通过施工模拟为各个专业施工方建立良 好的协调管理提供支持和依据。
三1 、实现虚拟施工过程的仿真软件
由大型数据库为基础构建的BIM信息模型，为 虚拟施工提供了一个工作的平台。基于BIM平 台的虚拟施工，不仅能够提前发现具体项目 中的各种设计、施工及运营管理上的问题， 还可以实现各种信息资源的一体化项目管理， 有效的提高项目管理水平。
BIM建模
组装虚拟施工环境 定义运动关系 设定运动顺序 施工过程模拟
图4-5 预制构件虚拟拼装
二1 、钢构件的虚拟拼装
要实现钢构件的虚拟预拼装，首先要实现实物结构的虚拟化。实物虚拟化就是将真实的 构件精确地转化为数字模型。这种工作依据构件的大小有多种转变的方法，目前可以直 接利用的设备包括全站仪、三坐标检测仪、激光扫描仪等。例如使用机器人全站仪（见 图4-6）对某工程选定的部位进行完整的空间点云数据采集，快速构建三维可视化模型。 通过与BIM模型对比，在模型中显示实体偏差，输出实测实量数据，保证数据的真实客 观，并将精准的数据带到现场工地，实现数字化和智能化，从而提高工作效率和精度。
基于BIM技术的装配式建筑施工过程仿真模拟
基于BIM技术的装配式建筑施工过程仿真模拟随着时代的发展和科技的进步，建筑行业也在不断创新和改进。
装配式建筑是一种现代化、绿色环保且节能的建筑方式，它采用模块化构件进行预制和装配，大大提高了施工速度和质量。
然而，在实际施工过程中，如何合理规划装配顺序、优化资源利用以及确保安全性仍然是一个挑战。
为了解决这些问题，基于BIM技术的装配式建筑施工过程仿真模拟成为一种有效的方法。
一、BIM技术在装配式建筑中的应用1.1 BIM技术简介BIM（Building Information Modeling）是一种集成多维信息模型的技术，可以整合设计、施工和运营阶段的数据，并提供可视化、协同化管理平台。
1.2 BIM在装配式建筑中的价值通过BIM技术，可以将各个构件与其相关信息进行统一管理，并对其进行可视化展示。
这样，在施工前就可以预测可能出现的冲突，并通过虚拟仿真来避免实际施工中的问题。
二、基于BIM技术的装配式建筑施工过程仿真模拟的优势2.1 省时省力传统的装配式建筑施工规划通常需要依靠经验和试错来完成，由于施工时间紧迫，往往容易出现问题。
而基于BIM技术的仿真模拟可以提前模拟效果，并根据结果进行调整，大大减少了实际施工中的错误和重复。
2.2 提高安全性装配式建筑具有高度标准化和模块化特点，但是在实际搭建过程中，由于操作人员经验不足或其他原因，可能会存在一定的风险。
通过BIM技术的仿真模拟，可以提前发现并预防潜在的危险，并制定相应的施工方案以确保操作安全。
2.3 优化资源利用在传统建筑中，资源（材料、人力等）的投入往往难以把控，并存在浪费情况。
而通过BIM技术的仿真模拟，在设计阶段就可以合理规划并优化资源利用，避免浪费和不必要的成本。
三、基于BIM技术的装配式建筑施工过程仿真模拟的实施步骤3.1 收集与整理建筑信息在进行仿真模拟前，需要收集设计图纸、构件参数及安装步骤等相关信息，并对其进行整理和规范化。
3.2 构建BIM模型并导入仿真软件根据收集到的建筑信息，使用BIM软件构建三维模型，并将其导入到施工过程仿真软件中。
基于BIM技术的装配式建筑施工全过程模拟与优化分析
基于BIM技术的装配式建筑施工全过程模拟与优化分析引言：随着建筑行业的发展和技术的进步，装配式建筑施工作为一种高效、可持续的建造方式正逐渐受到关注。
然而，在装配式建筑施工过程中存在诸多挑战，如协调性、工艺流程优化等。
因此，利用BIM技术对装配式建筑施工过程进行全面模拟与优化分析显得尤为重要。
本文将探讨基于BIM技术的装配式建筑施工全过程模拟与优化分析方法。
一、BIM技术在装配式建筑施工中的应用1.1 BIM技术概述BIM（Building Information Modeling）是一种基于数字化、信息化的综合集成设计模式，可以对整个建筑项目进行全过程管理和协调。
1.2 BIM在装配式建筑施工中的优势- 实现离线和在线协同设计，提高设计效率；- 实现构件信息共享与更新，准确描述构件相关属性及关系；- 利用仿真、虚拟现实等功能预测和解决问题。
二、基于BIM技术的装配式建筑施工全过程模拟2.1 模型构建在进行装配式建筑施工全过程模拟前，首先需要构建BIM模型。
将设计阶段的三维模型转化为可供施工使用的模型，并添加与构件相关的信息（尺寸、材料、构造等）。
2.2 工艺流程分析在基于BIM技术的装配式建筑施工全过程模拟中，关键是对工艺流程进行分析。
包括分解施工任务、优化作业时间和资源配置等。
2.3 施工进度仿真利用BIM模型，结合历史数据和线性规划等方法，对装配式建筑施工进度进行仿真。
通过不断调整参数，找到最佳施工序列和资源配置方案。
三、装配式建筑施工全过程优化分析3.1 装配顺序优化借助优化算法和基于BIM模型的信息提取功能，寻找最佳的构件装配顺序。
通过考虑各种影响因素（如空间限制、运输路径等），实现高效率和准确度的构件组合。
3.2 资源优化配置制定资源调度计划，并利用BIM技术对构件及设备的空间占用进行模拟与优化。
通过合理配置资源，实现施工过程中人力、设备和材料的高效利用。
3.3 碰撞检测与冲突分析基于BIM模型，进行碰撞检测和冲突分析。
基于BIM技术的虚拟施工应用研究
基于BIM技术的虚拟施工应用研究摘要：BIM技术随着国家相关政策的相继出台和建设主管部门的引导与支持，未来必将有更广阔的发展空间。
深入研究BIM技术，主动将BIM技术应用于实际项目施工有利于我国建筑行业的发展。
BIM技术是结合了计算机仿真、虚拟现实、计算机辅助设计等技术，对实际施工过程进行三维建模，通过分析三维施工模型对具体施工过程进行事前控制以及动态管理，进而优化施工方案。
BIM技术作为一种新一代创新性的计算机辅助设计工具与生产方式，成为建设信息化技术在建筑业的直接应用。
一、BIM技术概述BIM（building information model）是建筑信息模型的简称，是以建筑工程项目的各项信息为基础，建立起的三维建筑模型。
BIM不仅是通常理解的一种或者一类软件，也不局限于建筑模型的建立。
BIM是贯穿于整个建设项目生命周期的信息集合，是一种有别于传统的工作模式和协同管理模式，是将传统粗放型的建筑行业向精细、高效、统一转变的一场技术革命，这次技术革命被称为是建筑行业继20世纪甩掉手工绘图板向CAD技术转变后的又一次重大的技术变革。
BIM技术的提出始于20世纪末的美国，近年来，BIM技术的应用在欧美及日本等国家发展迅速，统计表明美国建筑300强企业中80%以上都应用了BIM技术，而且欧美国家相继出台了国家的BIM技术实施标准。
目前我国BIM技术应用还处于起步阶段，应用BIM的建筑企业不到10%。
但在中央“十一五”国家科技支撑计划重点项目《现代建筑设计与施工关键技术研究》中，已明确提出将深入研究BIM技术，并构建基于国际标准和符合我国国情的BIM规范标准，把BIM列入“十二五”期间建筑信息化的发展重点，数字城市的建设是建筑科技发展的总体目标，BIM技术的发展是达到这一目标的必然途径。
目前国内已有许多成功应用BIM的案例，如上海中心大厦、奥运“水立方”场馆、世博场馆等大型复杂建设项目，都取得了不错的应用效果。
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工序上分化BIM模型和进度计划软件（如MS Project，P3等）的数据集成，实时监 控施工进度，实时调整现场情况。
可建性分析，进行安全、施工空间、对环境影响等全面的可建性模拟分析。 冲突碰撞检查分析，建造前期对各专业的碰撞问题进行模拟，生成与提供可整体
基于BIM的虚拟建造包括基于BIM的施工模拟、基于BIM的构件虚拟拼装、 基于BIM的施工现场临时设施规划等方面。其中基于BIM的构件虚拟拼 装包括了混凝土构件的虚拟拼装、钢构件的虚拟拼装、幕墙工程虚拟拼 装以及机电设备工程虚拟拼装；基于BIM的施工现场临时设施规划主要 包括大型施工机械设施规划、现场物流规划、现场人流规划等方面。
由大型数据库为基础构建的BIM信息模型，为 虚拟施工提供了一个工作的平台。基于BIM平 台的虚拟施工，不仅能够提前发现具体项目 中的各种设计、施工及运营管理上的问题， 还可以实现各种信息资源的一体化项目管理， 有效的提高项目管理水平。
BIM建模
组装虚拟施工环境 定义运动关系 设定运动顺序 施工过程模拟
在传统建筑施工工程中，建筑项目从前期准 备、中期建设到项目交付以及后期运营维护 的各个阶段中，建筑施工阶段是最繁琐的核 心阶段，而虚拟施工技术的实施过程也是如 此。建筑施工过程模拟是否真实、细致、高 效和全面，在很大程度上取决于建筑构件之 间的施工顺序、运动轨迹等施工组织设计是 否优化合理，以及建构筑物之间碰撞干涉问 题能否及时发现并解决。
模拟结果分析
调整参数或 方案
否 是否满足需求？
是 综合分析
是否最优？
是 确定最优方案
否 选用其他方 案合
图4-1 基于BIM的虚拟施工体系流程
BIM的载体是模型，核心是信息，其本质就是面向全过程的信息整合平台。虚拟施 工是通过仿真技术虚拟现实。随着BIM的不断成熟，将BIM技术与虚拟施工技术相结 合，利用BIM技术，在虚拟环境中建模、模拟、分析设计与施工过程的数字化、可 视化技术。通过虚拟施工，可以优化项目设计、施工过程控制和管理，提前发现设 计和施工的问题，通过模拟找到解决方法，进而确定最佳设计和施工方案，用于指 导真实的施工，最终大大降低返工成本和管理成本。
第四章 基于BIM的虚拟建造
本
目录
章
主
01 /概述
要 内 容
02 /基于BIM的施工模拟 03 /基于BIM的构件虚拟拼装
04 /基于BlM的施工现场临时设施规
划 05 /典型案例：BlM在某吊装工程应用
1 第一节 概述
随着BIM技术在国内施工的推进，目前BIM技术已从原先对一些简单的静 态碰撞分析发展到对整个项目进行全生命周期应用的阶段。一个项目从 施工进场开始，首先要面对的是如何对整个项目的施工场地进行合理布 置。合理的场地布置能尽可能减少将来大型机械和临时设施反复调整平 面位置，尽最大限度地利用大型机械设施的性能。同时，能够对物流材 料做好需求分析，尽可能合理地安排材料进场和材料堆放，对现场人流 进行合理的规划，保证流水作业等。为避免上述问题，可以将BIM技术 提前应用到施工现场临时设施规划阶段，从而更好地指导施工，为企业 降低施工风险与施工成本。
4D施工模拟提升管理水平
施工进度计划是项目建设和指导工程施工的重要技术文件，是施工单位进行生 产和经济活动的重要依据。进度管理是质量、进度、投资是三个建设管理环节 的中心，直接影响到工期目标的实现和投资效益的发挥。施工进度计划是施工 组织设计的核心，通过合理安排施工顺序，在劳动力、材料物资及资金消耗最 少的情况下，按规定工期完成拟建工程施工任务。传统进度管理的方式有基于 二维图纸、网络图等。
四1 、虚拟施工的运用
虚拟施工可比较不同的施工方案，对方案进行提前模拟和优化。 通过虚拟施工从设备投入、工期、施工措施费用等各方面精细的对
比评估，能够确定最优施工方案。 除了利用施工模拟技术优化施工方案外，基于BIM对构件进行虚拟
拼装和吊装，对施工现场的临时设施进行规划等方面的应用也在逐 步发展与成熟。
可建性模拟提高工作效率
为了工程如期完成，不同专业在同一区域、同一楼层交叉施工的情况是难以避 免的。是否能够组织协同好各方的施工顺序以及施工区域，都会对工作效率和 既定计划查收产生影响。BIM技术可以通过施工模拟为1 、实现虚拟施工过程的仿真软件
1
根据设计图纸，运用 Solidworks 三维建模软件先按其中一个钢构件的几 何尺寸建立基本模型（见图4-7）。然后插入 Excel 系列零件设计表，将 该类型钢构件的主要控制尺寸填写到该表中，在配置栏标明该构件的名称 （见图4-8）。
图4-7 创建基本模型
图4-8 插入 Excel 系列零件设计表
用于建模的Revit软件本身不具备进行施工模拟的能力。要实现施工过 程仿真需要一种能够将BIM模型和施工进度安排相结合并以动画形式展 现的工具。这里使用的是Navisworks。 Navisworks的主要功能如下： 三维模型的实时漫游。 模型整合 碰撞校审 模型渲染 4D模拟 支持PDMS和PDS模型 模型发布
化协调的数据，解决传统的二维图纸会审耗时长、效率低、发现问题难的问题。
3．优化施工管理，清晰展示施工过程，各工种人员能清楚了解自己的工 作内容和工作条件。 虚拟施工由4种核心技术组成，如图4-3所示
虚拟施工技术
3D参数建模技术 结构仿真技术 施工优化技术 计算机软件技术
图4-3 虚拟施工核心技术
二1 、虚拟施工的目的及意义
本
目录
章
主
01 /概述
要 内 容
02 /基于BIM的施工模拟 03 /基于BIM的构件虚拟拼装
04 /基于BlM的施工现场临时设施规
划 05 /典型案例：BlM在某吊装工程应用
1
件出厂前的预拼装和安吊装等，与深化设计过程的预拼装不同，主要 体现在：深化设计阶段构件的预拼装主要是为了检查深化设计的精度， 其预拼装的结果反馈到设计中对设计进行优化改进，从而提高预制构 件生产设计的水平；而出厂前的预拼装等主要融合了生产中的实际偏 差信息，其预拼装的结果反馈到实际生产中对生产过程工艺进行优化 改进，同时对不合格的预制构件进行报废，可提高预制构件生产加工 的精度和质量，并提高建筑安装水平。
如果虚拟施工有效协同三维可视化功能再加上时间维度，可以进行进度模拟施工 （图4-2）。4D模型虚拟施工随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比， 同时进行有效协同，施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主、领导都能对工 程项目的各种问题和情况了如指掌；5D模型对项目工程量进行准确测量，有效控制 费成本支出；6D模型实现对安全环境的模拟，时时观察环境变化，做好改善与预防 措施。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，减少建筑质量 问题、安全问题，减少返工和整改。
一1 、混凝土构件的虚拟拼装
在预制构件生产完成后，其相关的实际数据（如预埋件的实际位置、窗框的实际位置等 参数）需要反馈到BIM模型中，对预制构件的BIM模型进行修正，在出厂前需要对修正的 预制构件进行虚拟拼装（图4-5），旨在检查生产中的细微偏差对安装精度的影响。若 经过虚拟拼装显示对安装精度影响在可控范围内，则可出厂进行现场安装；反之，不合 格的预制构件则需要重新加工。
图4-5 预制构件虚拟拼装
二1 、钢构件的虚拟拼装
要实现钢构件的虚拟预拼装，首先要实现实物结构的虚拟化。实物虚拟化就是将真实的 构件精确地转化为数字模型。这种工作依据构件的大小有多种转变的方法，目前可以直 接利用的设备包括全站仪、三坐标检测仪、激光扫描仪等。例如使用机器人全站仪（见 图4-6）对某工程选定的部位进行完整的空间点云数据采集，快速构建三维可视化模型。 通过与BIM模型对比，在模型中显示实体偏差，输出实测实量数据，保证数据的真实客 观，并将精准的数据带到现场工地，实现数字化和智能化，从而提高工作效率和精度。
图4-2 基于BIM的nD虛拟施工模型
虚拟施工的特点包括：
1．先试后建，正是因为它这一特点大大降低了施工过程中的返工率，节 约了很大一部分成本。 2．分析与优化，对设计进行分析与优化，确保可施工性。
整合设化，使各专业的协作在设计开始就“自然”地通过中心数据库实现，无须 具体人员的参与、组织、管理，设计中的交流、沟通显而易见，基本上不需要任
本
目录
章
主
01 /概述
要 内 容
02 /基于BIM的施工模拟 03 /基于BIM的构件虚拟拼装
04 /基于BlM的施工现场临时设施规
划 05 /典型案例：BlM在某吊装工程应用
一1 、虚拟施工的概述
• 虚拟施工(Virtual Construction，简称VC)，是实际施工过程在计算机上的虚拟实现。它采用虚 拟现实和结构仿真等技术，在高性能计算机等设备的支持下群组协同工作。通过BIM技术建立建 筑物的几何模型和施工过程模型，可以实现对施工方案进行实时、交互和逼真的模拟，进而对已 有的施工方案进行验证、优化和完善，逐步替代传统的施工方案编制方式和方案操作流程。在对 施工过程进行三维模拟操作中，能预知在实际施工过程中可能碰到的问题，提前避免和减少返工 以及资源浪费的现象，优化施工方案，合理配置施工资源，节省施工成本，加快施工进度，控制 施工质量，达到提高建筑施工效率的目的。
图4-9 某工程3层会议室屋架装配效果图
图4-10 某工程钢结构整体装配效果图
1
构件安装细节的三维动态仿真能够通过Animator 插件实现。用 Animator 来对钢构 件进行三维动态模拟仿真安装，有三个步骤（图4-11）：
• 基于BIM的虚拟施工技术体系流程如图4-1所示。从体系架构中可以看出，在建筑工程项目中使用 虚拟施工技术，将会是个庞大复杂的系统工程，其中包括了建立建筑结构三维模型、搭建虚拟施 工环境、定义建筑构件的先后顺序、对施工过程进行虚拟仿真、管线综合碰撞检测以及最优方案 判定等不同阶段，同时也涉及了建筑、结构、水暖电、安装、装饰等不同专业、不同人员之间的 信息共享和协同工作。