引论：我们为您整理了13篇建筑可视化分析范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
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1.建筑屋顶绿化的常见形式
按照绿化植物在建筑物中所处的位置，常常将建筑绿化分为屋顶绿化、室内绿化以及竖向绿化三种。而我们这里探究的屋顶绿化又可以根据不同的屋顶类型而分为坡屋顶绿化和平屋顶绿化两种。
1.1平屋顶绿化
平屋顶绿化可以划分为花园式和简单式。花园式屋顶绿化的适用条件是建筑物的静荷载大于或等于每平方米300kg，常采用的绿色植物为一些低矮的灌木、小型的乔木、草坪和一些地被植物，而在植物间还可以建造一些座椅和园路等等。花园式屋顶绿化在为城市绿化做贡献的同时还能为人们的日常生活提供美丽的园林环境，除此之外，该种绿化方式采用丰富的植物种类，色彩多样的和造型多样的植物类型，使得城市建筑物的整体形象得到提升。简单式屋顶绿化的适用条件是建筑物的静荷载大于或等于每平方米100kg，常常采用草坪、低矮的灌木和地被植物，而在植物间不需要设置园路和座椅，这种屋顶绿化方式是禁止人员活动的，普通建筑物的屋顶、地下车库顶板和旧建筑物的改造屋顶上常常使用这种屋顶绿化方式。简单式屋顶绿化并不是力求单一的，常常在荷载的限定条件下使用多种植物类型，这样做可以尽可能的增加简单式屋顶绿化的生态效应。
1.2坡屋顶绿化
坡屋顶绿化常常运用在一些大型的公共建筑物的屋顶上，比如博物馆、大型的超市、体育馆等等就常常使用这样屋顶绿化方式，该种类型的屋顶绿化方式一般按照功能和造型的不同而采用台地式或是纯草坪式的绿化方式，小型的乔木、草坪植物和一些低矮的灌木这是该种屋顶绿化方式常使用的植物。坡屋顶由于其自身的特点，其屋顶的绿化通常具有很强的层次性和立体性。
2.建筑屋顶绿化实施技术的分析
目前在我国的建筑领域，屋顶绿化仍是一个比较新的课题，在很多方面还不够成熟，屋顶绿化的完成也不仅仅是建筑人员的独立工作，还需要园艺和农林等相关人员的配合。在实施屋顶绿化过程中，有以下几个技术问题值得注意：防水、排水、防滑、种植土选择以及植物固定手法和种植池的处理方法等等。
2.1防水
向水性、向心性和强穿刺能力是任何植物根系在生长过程中的特性，这也使得植物的根在生长过程中会穿破很多的防水材料，从而导致绿化屋顶的建筑物出现渗水的情况，因而在进行屋顶绿化建设过程中，防水的设计、防水材料的选取以及屋顶防水的构造和施工工艺显得很重要，防水技术是否能够很好的使用也成为屋顶绿化是否可以顺利实施的关键。现阶段，相关的技术人员常常使用混凝土的刚性防水层和涂膜防水层两道防线，在此基础上，还要使用一层具有特殊结构的可以防止根系穿刺的防水层至于上述两道防水层的找平层上，这种防根刺透的防水层需要具备抗腐蚀、抗霉变和耐水等特性。在建造防水层的过程中，要严格的遵守建筑防水的技术要求，在建造完毕后应该实行二十四小时的蔽水试验，在确认良好的情况下，建造保护层，以避免防水层因外部因素而导致的破裂。
2.2排水和蓄水
排水和蓄水层的主要作用是把植被土壤中多的水分通过蓄水板排出，以免植被因为过量的水分而出现烂根和死亡的现象，该层主要铺设在防根系穿刺的防水层之上。蓄水排水是平屋顶通常用来排出土壤水分的方法，而坡屋顶常常使用重力的作用来调整土壤中的水分。常见的排水方式有两类，一种是100%铺设排水系统法，另外一种是碎石屑挤压式排水法。前者主要采用滤水板和排水板来铺满阻根膜，后者是采用碎石屑、滤水板和渗水板来铺设阻根膜，这两种方法的使用是根据工程建设所处的不同情况来进行选择的。
2.3防滑
建筑物屋顶如果是坡屋顶，防滑要引起注意，特别是使用纯草坪式的绿化方式，草坪滑坡的现象很容易出现。为了有效的避免滑坡的出现，可以制作挡板并将其置于屋顶的边缘处，除此之外，另外一种常见的做法是采用台地式的绿化方式，这种方法还可以与立体绿化结合起来使用，使建筑物更加美观。与此同时，还要注意选择根系比较发达的草种类来进行工程建设。
2.4种植土选择
屋顶绿化所使用的植物需要有成长的土壤环境，种植介质扮演着重要的作用，考虑到屋顶绿化的美观以及屋顶的承载负荷，相关的技术人员常常会使用人工栽培基质作为屋顶绿化植物的生长环境，而介质要尽量选择重量比较轻、不容易板结、能够保水保肥以及肥效充足的品种，同时还要保证该种介质施工比较方便而且经济环保。就目前来看，相关的技术人员常常使用草灰、膨胀珍珠岩、细沙以及动物粪便等作为种植用的土壤。种植土壤具有比较高的成本，其造价在整个工程建筑造价中能够占到百分之二三十，除此之外，为了很好的提供植物生长的环境以及减轻建筑物的承载符合，要合理的设置土壤的深度。
2.5植物固定和种植池处理
建筑荷载较大的分布区域一般位于建筑物周边的圈梁位置，考虑到建筑物的这一特点，在建筑物屋顶周边的女儿墙一侧常常需要固定种植池，一般可以使用地下固定法或是地上支撑法，前者相比后者来说，更具美观，使得建筑物有更好的视觉效果，所以通常情况下，地下固定法是首选的方法。除此之外，技术人员还要注意屋顶绿化植被的选择，对于速生树种，通常不能够用来作为备选植物，因为其快速的生长会导致自身重量的迅速增加，而其长大之后不仅仅难以固定，还会由于比较大的树冠而导致风荷载的增大，从而对建筑屋顶的荷载造成消极的影响。
在工程的设计过程中，除了上述的五种情况需要注意外，通风、采光等方面的技术问题也值得注意，特别是通风问题，对于草皮的生长起着重要的作用。
3.结语
建筑物屋顶绿化技术在经济飞速发展的今天，扮演着越来越重要的作用，它的合理使用可以很好的改善我们居住的环境以及减少城市的污染，同时还能极大的美化我们城市。相关的技术人员要进行不断的探索，不断的改进和探索屋顶绿化可实施技术，这对于我们建筑事业的不断发展和现代化的建设起着重要的作用。
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随着核电市场前景看好，相应的核化工后处理领域也会随之产生大量需求，很多科研课题尤其是实验性的科研课题有待开展，因此，对核化工类的科学实验建筑的需求必然会逐步增多、求好、趋精。
由于核工业体系的功能特殊性，核化工建筑一般都要满足辐射防护、消防疏散、安全保卫等基本要求，由此带来的防护分区和卫生出入口问题再加上特殊的功能需求导致了复杂的流线问题，往往因这类建筑的流线问题成为工程项目设计的难点、重点、焦点，所以应当给予细致的研究并采取相应的对策。
设计研究
工艺布置的基本条件和需求是建筑方案设计的出发点，由这些出发点可以归纳出人员、物料的基本流线需求，此外由于核工业对辐射防护方面的要求和防火疏散的要求，我们可以发现这类科学实验建筑设计的难点和主要矛盾就在于怎样组织各个不同的类型的流线需求，以达到人员、实验物料流线清晰、不交叉影响且满足辐射防护和疏散的要求。
本案例的研究就是基于上面的这一思考流程展开的，下面就加以详细分析。
1、工艺布置的基本条件和需求
工艺工种根据实验用房的需求和以往的布置经验提出了布置条件图和相应的一些要求，从中可以归纳出各个不同功能类型的用房及需求特点。
1.1 功能构成及各部分功能的房间的需求特点
由图分析可以归纳出如下几类用房，结合工艺需求可以简要分析出其相应的一些需求特点。
1）实验用房部分（主要是绿区用房）：
a各实验用房：即此次设计任务的主要需求，各个用房相对独立、相互之间基本无影响，共同点是均为绿区用房，多数房间需要通过专用的集中管线排放废物，从这个特点出发，这些房间宜相对集中布置，故从建筑设计的角度宜沿用工艺布置的思路采用单内廊的形式布置。
b实验样品入口、样品预处理：由于实验样品具有放射性，其入口应当单独设置，不能与主要人员出入口共用，宜靠建筑物一侧布置，并布置专用电梯通至每层，样品预处理间宜靠近每层电梯、疏散口。
c相应的办公室、资料室：实验用房的辅助房间，宜安排在相对安静的位置集中布置。
2）卫生出入口（实验人员由白区进入绿区的过渡用房）：
主要有家庭服更换、剂量检测、淋浴、工作服更换、绿区值班（剂量仪收发）。这些房间需要按照辐射防护的要求以一定的次序组织起来。使实验人员的进、出流线具有明确的次序、检查流程，从而达到控制放射性污染物外泄的目的。
3）辅助用房及管理用房（主要是白区用房）：
包括水、暖、电、信等管线设备的引入用房，和白区的值班、办公、会议等用房。
4）废物收集、运出和排放用房（主要是绿区用房）：
化工类试验用房可能会产生一定的废料、废液，而且过程中产生的废水废气由于可能存在放射性也需要处理。所以用房有两类一是实验废料废液的最终收集运出用房，二是实验产生的废气废水的收集排放用房。
1.2 辐射防护的要求
对于这类分析检测中心的实验楼放射性程度不高，本方案辐射防护分区只有白区、绿区两个分区，核工业建筑在辐射防护分区方面有以下要求：
白区和绿区之间要有卫生出入口
每个防护分区至少要有一个疏散口和疏散楼梯
2、各个基本流线的归纳和分析
2.1 实验工作人员流线
1）实验工作人员流线
可示意为：主入口白区——卫生出入口——实验区，其设计难点主要在卫生出入口的处理。
2）卫生出入口流线
流线具有次序性，即房间的排布要具有一定的次序，实验人员进入实验区和离开实验区都要按照一定的次序经过这些安排好的房间，完成进、出的辐射防护管理程序。这也是本设计的重点和难点之一。
从辐射防护检测监控的角度讲，绿区值班室（兼剂量仪收发室）应能够对实验人员进、出实验区的流线直接监控，以杜绝放射性污染物的外泄。以此出发，本方案设计了如下流线简图（图1），在此基础上经多方案比较后，确定了最终的布置方案。
2.2 实验材料进入流线（见图2）
可示意为：
实验材料入口——电梯——各层样品预处理间——各实验用房
2.3 配套辅助流线（见图2）
可示意为：主入口白区门厅——白区配套辅助用房——次入口
2.4 废物收集排放流线（见图2）
可示意为：
实验残余废料废液——管线、电梯——一层废物、残液收集——废物转运
实验废水废气——管线、风管（风道）——废水、排风处理
3、防火疏散流线设计
按防火规范的要求，本方案须设两部楼梯，结合辐射防护的要求考虑，防护分区不宜跨越防火分区，分区内至少一个疏散口和疏散楼梯，以上述流线布置方案来看，用方案布置的手段很难同时满足各方面要求，故最终采用构造的手法，在不同防护分区之间以应急门（平时不开启）或固定窗（平时不开启）分隔，置太平斧，发生火灾急需疏散时，可砸破玻璃作为备用疏散口（楼梯）。从而满足防火疏散口数量的要求。
相关经验总结
核化工类科学实验建筑设计难点在于其流线设计，宜从归纳其人员、物料的基本流线需求入手进行考虑，结合辐射防护的要求，我们可以总结出其四种基本流线：实验工作人员流线、实验材料进入流线、配套辅助流线、废物收集排放流线，这四种流线结合辐射防护要求可以运用方案布置的手段予以合理解决。
对于此类建筑中的防火疏散流线可以用构造手法，采用应急门或固定窗布置在不同防护分区间，以备用疏散口的形式同时满足辐射防护要求和防火疏散口数量的要求。
参考文献
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一、注重小班教学过程中的分层学习
1.分层学习的具体概念。在分层教学的概念中，主要强调了根据不同学生现有的学习能力，知识掌握水平，以及综合素质进行课堂知识的分层级教学，努力达到使所有学生的学习能力和水平都得到提高的统一目标。教师在这一过程中是学生分组的重要引领，根据教师对学生的了解，将学生分成不同层次的学习能力相近的学习组别，在互相帮助与团队合作中促进知识的有效吸收和理解，最终达到提高学生数学综合素质的目的。
2.分层教学的理论来源。分层学习这种科学合理的学习思想自我国古代就有所体现，从古代的“因材施教，因人而异”到前苏联某知名教育家提出的“最近发展区”理论都包含着分层教学的理论精华，这两种理论概括起来就是，每个人在一段的时间内都拥有着两种水平，现有的发展水平与潜在的水平，此两种水平的发掘并不是随机的，而是分别在特定的环境下受到刺激才能够得以发展。这种教育环境要求将不同水平的要求和特点充分突出，从个体差异个性分析出发，最终挖掘出潜在能力，促进学生的全面发展。
3.我国的分层教学理念最初是上世纪九十年代被提出的，现阶段在国内初中数学的分层教学模式中大概有以下几种：班内分层目标教学模式，分层走班模式，能力目标分层监测模式，“个别化”学习模式，以及课堂教学的分层互动模式。班内分层目标教学模式保留了以往的行政班级，但是在班级内部根据学生学习能力的好、中、差三个等级确定各自的学习任务，进行分组学习；分层走班模式是最常规的根据摸底测试的成绩将学生分为不同的组别，这种模式不破坏原来的行政班级，知识根据文化课摸底考试成绩的不同，按班级级别分类进行上课；能力目标分层监测模式是由学生自身由下而上地进行较授课级别选择，根据自身评价的学习能力和综合素质，选择适合自己的教学层级；“个别化”学习模式设计出适合不同学生的学习模式，以便学生自主选择学习模式；课堂教学的分层互动模式主要依靠教师对学生平时的学习成绩的掌握，按主观能动性将学生分成不同的组别，促进他们共同成长。
二、小班教学中构建因材施教的高效课堂教学模式
1.加深对初中数学教材的进一步探索调研，让教材发挥核心作用。在初中数学小班化课堂教学过程中，教材一直以来都是贯穿整个数学学习阶段的重要主体。现阶段各大学校对数学教材的使用不能够达到深刻挖掘的目的，只是泛泛地教授学生书本知识。当然对教材的深入挖掘是必不可少的。初中数学的小班教学种教材固然重要，但是对教材不仅仅停留在表面阶段，更要对其进行拓展延伸，注重数学的实践教学，将课堂教学延伸到学生生活中，加强教师与家长之间的联系。例如，教师可以运用微信、QQ等交流工具与学生家长时刻保持联系，让家长在现实生活中传达教师的要求。
2.加深对学生的了解和交流，从学生自身特点出发进行授课。教师对学生的学习能力进行了解是一个长期的过程，在小班化教学中更是如此。数学任课教师应对每一名学生进行具体了解，做好相应学生资料的收集等授课前期准备工作。教师应充分了解不同的学生群体对每一阶段学习的数学知识不同理解程度，让学生充分表达出自己的思维过程与不懂之处。例如，教师可以通过课堂提问、卷子形式的小测验等方式，总结不同学生群体的知识吸收情况与接受能力，分为各种等级，进行分级授课。加强对学生的了解和与学生的交流，同时可以密切师生关系，为学生的健康成长与日后步入社会后的人际交往打下坚实的基础。
3.完善数学课堂教学评价体系，充分吸收学生意见。数学小班化课堂教学的成员包括教师与学生，而学生是这一过程中的主体，所以数学课堂教学效果如何，有着亲身体验的学生最了解。为此，学校必须重视学生对数学教学模式的态度和评价，建立完善的校内校外数学教学评价系统，可以定期邀请学生家长和教育界知名人士莅临指导，向学生了解实情。通过调查与评价，可以从中看出学生对数学课堂教学的关注度，从而进一步促进数学课堂教学效率的提高与教学模式的改进。
综上所述，初中数学的小班教学形式已成为现代化教育中不可缺少的教学原则及理念，是现代化教育发展带来的重大改变。在小班化教学模式的探索过程中，要求教育者不断总结经验，在实践中发展理论，用分层教学促进因材施教的实施，更好地促进现代化教育和人才培养事业的发展。
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[5]李志秀，张军，陈光，杨丽红.JQuery Ajax 异步处理JSON数据在项目管理系统中的应用[J].云南大学学报（自然科学版），2011（s2）：247-250.
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随着计算机信息技术和网络技术的飞速发展，传统的二维数据可视化和查询分析功能已不能满足园林从业人员对城市园林景观的规划、设计、管理等工作需求。
目前，园林景观可视化技术逐渐从平面的手绘透视图、效果图合成照片向三维立体的景观动画、仿真表现发展，本文研究的是仿真应用为目的，基于CAD设计施工图和现状普查GIS数据的城市园林景观三维可视化技术。
三维可视化技术的应用，使得城市园林景观设计和管理统筹突破了二维平面和纯粹展示的限制，在仿真平台上能快速全方位多角度的表现出园林设计对现状城市景观的影响，能根据查询到的现状园林景观信息进行城市园林工作的管理统筹，提高规划设计工作的效率和园林管理决策工作的科学性。
1 研究背景
浙江省某市林业和园林局2010年启动了“数字绿化”管理平台建设，旨在建设精细化、可视化、智能化和一体化的绿化管理平台，提高管理设计工作的效率和科学性。该市林业和园林局三维实景展示项目是其子项目，为“数字绿化”提供直观的城市园林景观三维基础数据库，具体内容为：（1）城市重点园林景观工程模型数据。（2）行道树及绿地附属绿地、古树名木、公园绿地模型数据。基于该数据库，使用者能迅速在绿化管理系统上查看到城市园林景观建设现状及植物种类、树高、胸径、种植面积、管理责任单位等相关信息。
2 基于仿真应用的城市园林景观三维可视化
2.1 数据准备和数据源分析
由于城市公园内既有现状建成的园林景观，也包含正在施工或待建区区域，因而其对应的数据源是现状普查GIS数据库和CAD设计施工图。
CAD设计施工图表达了城市园林景观设计者的设计理念和设计意向，包括地形地貌平面和竖向规划、园林建筑小品平面位置整饰铺装以及绿化植被分布等形态，如图1所示。
现状建成数据来源于现状地形图和普查获取的城市园林景观GIS数据。其中，普查GIS数据按照绿化分类，分成包括大树名木在内的3份点数据、包括公园绿地在内的11份面状数据和对应的4份绿地属性关联子表（公园绿地关联子表、居住区及单位绿地关联子表、道路绿地关联子表和道路附属绿地关联子表），通过“绿地细斑代码”属性字段进行关联，如图2所示。
2.2 技术流程和方法
为了满足客户需求，城市园林景观的三维可视化仿真要素包括：地形地貌、园林建筑小品和绿化植被。
其可视化的主要技术路线有两点：（1）地形地貌、园林建筑小品基于CAD施工设计图和现状地形图，利用3dsmax软件进行多边形建模，结合现场实拍照片进行纹理映射，统一光影和色调烘焙后，通过数据格式转换加载到仿真平台上，利用该平台实时驱动完成三维可视化。（2）对于设计施工阶段的绿化植被，可视化基础来源于CAD设计施工图，在3dsmax中利用ForestPackPro插件进行植被布置，映射符合设计意向的植被纹理；而对于现状建成阶段的绿化植被，则根据普查GIS数据中的公园斑块文件自动生成点位数据，在仿真平台上直接关联植被符号，达到逼真的可视化效果。
其技术流程按照三维可视化仿真要素分述如下。
（1）地形地貌要素的构建，是整个可视化流程的基础，所有园林建筑、小品以及绿化植被都必须无缝接合在地形地貌上。在地形图上提取出等高线和高程点，使用EPS软件生成具有真实高程变化的5米DEM网格，输出VRML格式文件导入到3dsmax中，继而进行人行道等铺地细分，并将经过Photoshop软件处理后的真实环境照片帖图映射到模型上，建成模拟真实的地形地貌模型。
（2）园林建筑小品等要素，按照传统的3dsmax建模方法进行。考虑到局部园林景观的布局需要在人视低点角度进行浏览查询，因此大于1米的建筑构件结构必须通过多边形模型来表现，使建筑模型更贴近真实性。
（3）绿化植被要素，则根据设计施工阶段和现状建成阶段的不同分别进行。设计施工阶段以CAD设计施工图为依据，把设计图布置好的植被通过Photoshop软件处理成一个个白色像素点，形成一张黑底白点的植被分布图。通过3dsmax插件ForestPack Pro关联分布图自动生成跟随地形的绿化植被，纹理映射比例通过插件参数控制，从而快速地进行植被布局；对于现状建成阶段，为了确保植被模型的真实性，以普查GIS数据作为基础数据进行景观三维可视化。由于记载有详细属性数据的公园斑块文件是二维面状数据，必须以斑块范围内的总植物棵数作为依据，通过编程让程序自动生成对应数量且不带属性的二维点状数据，然后在EXCEL中通过VBA编程将植物属性字段列表自动关联到点状数据上。在3dsmax中获取该点状数据对应位置的地形高度值后，根据点对应的植物名称在仿真平台上通过关联植被符号来实现三维可视化。
整个可视化流程如图3所示。
2.3 成果技术指标
不同的城市园林景观三维可视化仿真要素，其主要成果技术指标如表1所示。
2.4 效果截图（如图4）
3 结语
本文叙述了以仿真应用为目的城市园林景观设计施工阶段和现状建成阶段的三维可视化技术方法和流程。通过该技术建立的城市园林景观三维基础数据成果，成功集成到“数字绿化”管理平台上，实现在三维可视化环境下的设计、管理和决策工作，直观真实、有据可依，带来了显著的社会效益和经济效益，对同类项目实施具有一定的借鉴作用。
本文提出的技术方法和流程有效解决了园林景观的三维建库、三维可视化的技术问题，对推进三维仿真技术在林业和园林领域的应用具有现实意义。相信随着我国林业和园林管理理念的发展，林业和园林管理工作推向精细化、可视化、智能化和一体化，三维仿真、可视化技术将为林业和园林的设计管理统筹带来质的飞跃。
参考文献
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1 引言
进入21世纪，建筑行业迅猛发展，全国各地不断涌现出一些设计新颖、规模宏大、技术含量高、施工难度大的超高层建筑，尤其在一些发达城市建筑更具特色，这将在提升城市形象、拉动社会投资、扩大旅游和商贸活动等方面发挥了独特的作用。众所周知，科学合理的建筑工程施工部署在保障施工进度、人员安全、节约成本以及材料周转等方面发挥着及其重要的作用
2 项目概况
深圳市南山区华润深圳湾国际商业中心项目为一栋现代化超高层建筑物，建筑总高度400m。本工程体量大，其中华润大厦结构总层数为66层，核心筒高度达到331.5m。该工程现场可利用施工场地狭小，专业分包商众多，科学合理的施工场地布置、大型机械设备的科学配置、合理组织材料运输是确保施工进度计划按期履约的关键。同时，立体交叉作业多，高空坠落和物体打击等均为本工程重要的危险点，因此如何合理设置施工现场的安全防护设施，加强项目的安全管理是本工程的重点。在建筑工程中应用3D动画技术进行可视化分析，大大提升了工程实际施工部署中的科学性、合理性。
3 前期策划
在该项目中，技术员通过3D动画技术从脚本创作到模型制作，再到后期的电影剪辑手法，最后呈现了一个动态的施工部署表现形式。该项目在制作方面，要求熟练掌握三维软件，从制作流程上说，包括优化CAD图纸，创建模型、贴图、特殊材质绘图、动画设计、灯光与材质调节、设置环境、渲染输出、后期处理等工序整合而成，它实现的是一种导演指挥式，以提前反映工程现场实际的施工部署状态。
4 总体施工思路
为了贯彻“主体快速”的进度管理理念，优化施工部署，精心组织施工。拟定以华润大厦为施工主线，优先安排桩基础、基础底板施工，底板完成后继续施工塔楼核心筒竖向结构，地下室型钢柱及其他钢筋混凝土结构稍后施工，与核心筒剪力墙连接的梁板钢筋采取预留接驳器等形式预留。待核心筒施工到一定高度后开始安装顶模系统，之后插入从底板以上的外框钢结构施工及其他钢筋混凝土结构施工。相比通常底板施工完后，开始地下室钢结构安装，地下室钢筋混凝土结构施工，地上核心筒施工，核心筒施工到一定高度后安装顶模等施工程序，该流程有效的将地下室钢结构安装，地下室钢筋混凝土结构施工由关键工序化解为非关键工序，减少了核心筒施工的等待时间。外框筒水平、竖向结构滞后于核心筒结构施工，机电工程、幕墙、装饰装修工程分段及时插入。
5 主要应用说明
5.1 顶模系统安装
工况说明：
华润大厦塔楼核心筒施工至+9m，进行2台动臂塔吊（10#M600D和8#M900D型号）及顶模系统安装，拆除1#C7050型号平臂塔吊。
工况说明：
华润大厦核心筒顶模系统安装完成，安装两台动臂塔吊（7#M600D和9#M900D）后插入地下钢柱吊装。
5.2 新技术应用交底
临边剪力墙外侧模板加固、防漏浆
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中图分类号：TE42 文献标识码：A
建筑信息模型（Building Information Modeling）简称BIM，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型建立。随着市场需求和建筑行业迅速发展，高端业主寻求可持续设计、管理、运营的解决办法，纷纷开始把目光投向BIM平台。目前分析BIM在施工企业应用方向主要有以下几个方面。
BIM技术的出现，真正将项目的全生命周期进行串联，但目前设计、施工、运营在产业上被割裂，各个阶段的数据未能实现有效流通，对BIM的应用发展有着较大的阻碍作用。建筑业软件厂商需要提升上下游合作，加快实现数据接口的打通，实现BIM在项目生命周期全过程的有效利用。
珠海歌剧院钢结构模型 大连恒隆广场建筑施工模型
目前，BIM技术在中国建筑总公司旗下的企业已经开始渗入到项目管理的各项环节中，例如珠海歌剧院、大连恒隆广场等项目已经利用BIM技术解决了施工过程中很多重要的问题。BIM对于工程建设业有着革命性的作用，但作为新生事物，产业环境还不尽成熟，仍需要有所突破，希望BIM技术的推广能得到更多的支持与帮助，对建筑施工企业的发展能起到推波助澜的作用。
参考文献：
1.《中建八局建筑信息模型（BIM）作业指导手册》；
2.《 Revit Structure 基础概念教程》；
3. 《Revit Architecture 基础概念教程》；
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1、系统需求分析
施工现场现有安全监控技术相对落后，项目部不能实时、全面、形象地掌握施工现场情况[4]，更无法实现事故预警。所以，系统必须满足如下功能要求：（1）建筑工人位置信息实时采集。（2）建筑工人高处坠落和高压电危险区域可视化分析。（3）事故预防全员参与。建筑施工项目管理过程复杂，涉及人员众多，所以预警对象及参与人员为所有进入施工现场的人员。
2、系统构建
2.1系统框架构建
智能预警系统利用先进的技术平台，能够对现场工作人员和外来参观人员做到事先划定作业区域，实时监控记录活动情况，分析活动规律和趋势，遇有危险活动及时预警，事后统计分析，在防范安全事故发生的同时，大幅度提高整个施工现场的工作效率和管理水平。
该系统由四部分组成：①基于宽带无线射频定位技术CSS的无线传感网络。RFID、WIFI、ZIGBEE等传统定位技术的精度不能令人满意，有的则价格太高不适合施工现场应用。而应用CSS技术，通过信号到达时间测距和测角度，采用到达时间差（TDOA）进行定位，可以实现最优性价比的高精度定位[5]。②基于波形探测感应技术的检测报警设备。采用波形探测感应技术，可以有效杜绝一般工作人员或外来人员误闯危险带电区域、造成停电或人员伤亡事故的现象。③与传感网络、检测设备协同互动的高分辨率、可动态调节跟踪的视频设备。④后台计算机管理系统。系统结构如图1所示。
图1系统架构示意图
系统结合了宽带无线射频定位、安全检测与预警报警、视频同步记录监视、及BIM建筑信息系统模型领域的最新科技成果，具有传统安全作业管理无法比拟的优势。其主要特点如下：①人员及移动物体的实时定位与监控。②实时探测。③高定位精度。④全程视频图像跟踪监视。⑤定位稳定。⑥良好的抗多路径效应。⑦组网灵活。⑧节能设计。⑨强大的作业安全管理功能。
2.2系统的工作模式
系统具有现场需要的多种工作模式，如巡视模式、参观模式、检修模式、操作模式和探测模式等，不同模式下的监控侧重点有所不同。同时，也可以根据新的运行管理模式需求，扩充新的工作模式。
2.3系统初始化设置
系统平台构建完成后，需要对系统进行初始化设置，定义相关规则及属性。根据功能需求分析及该预警系统架构，结合施工现场安全管理的实际需要，进行如下初始化工作，并将相关设置输入预警系统。
（1）危险区域定义。
根据施工现场的实际情况，将施工现场划分为Ⅰ～Ⅳ共4个危险等级。
（2）BIM模型建立。
本系统在实施前必须根据传统的二维图纸建立BIM模型，以此实现将二维视图向三维视图的转化。BIM模型也是本系统可视化的载体，现场的所有实时信息以及预警信息均将在BIM模型中体现[6]。
（3）主要工作流程：
首先在后台监控计算机上对需要对现场工作人员和进入施工现场的其他工作人员进行身份注册，验证信息后设定他要领取的移动终端的编号，并根据工作人员需要执行的操作设定对应的工作路线、工作时间、工作区域、危险区域等；工作人员进入施工现场后通过宽频无线定位网络，将定位数据传递给前置机，前置机按照定位算法通过计算确定工作人员的当前位置，一方面根据已设定的危险间隔判断当前位置是否合法，不合法则向工作人员发送相应的报警信息；另一方面将工作人员的当前位置信息发送给后台监控系统，在施工现场平面图上将工作人员的位置坐标显示出来，便于后台监控人员的观察。同时，施工现场内工作人员的行进路线等信息将保存在数据库中，日后可以通过动态方式重新查看其工作路线，实现了对施工现场工作人员的有效监督[7]。
4结语
本文建立的智能预警系统集成了BIM与WSN技术，可实现实时定位及智能预警。将CCS无线定位技术应用于施工现场的作业安全管理，用技术手段替代人工管理，对于施工现场的安全运行具有开创性的意义。
参考文献
[1]Chen，TLeuS.FallriskassessmentofcantileverbridgeprojectsusingBayesiannet
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篇9
1基于BIM平台的AR技术
AR技术又称之为现实增强技术，是一种将现实同计算机模拟进行交互的技术，强调现实与虚拟场景的实时互动，主要用于校准两个场景的目标位置，在施工现场主要用于三维立体模型的展示，让使用者直观的看到真实物体的情况，也可以进行全角度的管材。例如在机电设备的安装时，无法观察较深层的装配情况，则可以使用AR比较设备安装位置及偏差尺度是否符合BIM模型的工程要求。
2基于BIM技术平台的辅助技术
传统机电安装施工技术存在一些问题较难以解决，由于目前建筑工程的复杂程度越来越高，重难点区域管线安装复杂，深化设计人员无法准确把握现场实际情况，容易造成图纸同施工现场无法匹配，造成返工或变更，使项目进度被耽误。其次目前管线与机电设备安装的定位，基本又施工队完成某，在建筑结构复杂的情况下，存在效率低下，空间局限性大，导致施工精度不足的问题，最终体现为机电安装工程最终验收时的设备安装精度、管线水平度、垂直度不足的情况。因此基于BIM技术平台的辅助技术采用的是测量机器人，通过同BIM技术平台当中的网络将BIM模型导入测量机器人当中，进行现场校核BIM模型的情况，完成BIM模型的调整、碰撞点的优化。同时以平台为基础对个管道、桥架的支架点进行分布测量，准确定位支架点。最后利用软件进行数据处理，选取放样点以三维坐标的形式进行分析并储存，同时对标三维模型，完成数据处理工作。
3AR技术在BIM平台当中的融合使用
1)通过测量机器人的坐标采集功能对BIM平台运用的机电安装工程项目进行测量，完成现场实际施工现场与三维模型的信息交互(预判碰撞点位置、优化后模型、再次测量、确认无误)。2)根据测量所获得的信息及三维建模，进行AR二次建模深化，对原有BIM进行拆分，并进一步处理成按照不同专业分类的AR虚拟场景模型，分类储存入机电安装企业已经架构好的BIM服务器的数据库中，模型的二次深化可以继续使用BIM平台中的Revit软件，也可以使用3Dmax软件，但都必须保持数据格式的一致性即后期协调工作-数据共享与交换的标准格式做准备。3)将符合机电设备、管道深化模型的模型通过ARToolkit导入在VS2013及以上版本的开放环境中进行开发基于AR设备的机电安装、管道安装与定位系统，成功后检查程序正确性，修复BUG，进行实时通讯测试，并发数容量测试，无问题后即可在相关设备上查看虚拟融合的场景，实现增强现实效果。4)采用BIM放样机器人，进行现场定位放样，连接施工作业。例如管道作业时，按照预制管件的拼接流程，对管件进行拼装，同时利用已有该场景的AR模型设备进行查看安装工艺及步骤，另外通过AR具有的增强现实的能力，对放样及机器人已定位的标高在设备上进行虚拟安装查看(设备可以为手机及平板，带有单摄像头)，为安装的顺利进行打下基础。5)利用测量机器人对施工安装后的管线或机电设备数据，对安装管线位置、设备进行复核检测，同时利用AR设备双摄像头具有点与点的图像识别功能，进行现场设备、管道的逆向建模采集，同BIM平台的模型进行三维比较，通过这样实时的现场验收数据与平台中的数据进行比对实现施工验收过程的真实可靠。
4效益分析
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1BIM概述
1.1BIM的概念
BIM，译为：建筑信息模型（BuildingInformationModeling）或建筑信息管理（BuildingInformationManagement）是以建筑工程项目的各项相关数据作为基础，建立起的三维建筑模型，并通过数字模型仿真模拟建筑物所具有的真实信息。很多文章中曾提及过BIM技术，其实BIM并不是一种技术或软件，究其源头是一种概念，基于建筑产品模型的概念，类似于制造业的产品数据模型，即以数字形式表现建设过程和实施管理，同时也是以数字形式进行建设过程以及实施管理的信息交流和相互操作。
1.2BIM的特点
BIM具有信息完备性、信息关联性、信息一致性等特性，和可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特点。（1）可视化：可视化即“所见所得”。BIM提供了可视化手段，通过软件帮助人们将以往图纸上单调的，线条式的表述，转化成为三维立体的实物图形展现出来。尤其是近年来的建筑物形式各异，复杂造型不断推陈出新，原先那种单凭建设者的理解和经验来建造的模式已越来越不能适应新要求。在BIM建筑信息模型中，考虑到了构件间的互动性和反馈性，通过整体可视化过程，不仅可以生成总体的效果图及报表，还可以对项目设计、施工、运营各阶段中存在的问题清晰辨识，做到一目了然。（2）协调性：在项目设计阶段，设计单位通常按照建结水暖电等专业设置部门，同一项目组成员分属不同部门，且设计过程中并沟通较少，各专业设计经常会出现相互碰撞的现象，如给排水专业中的管道在进行布置、施工的过程中，可能发生布置管线时与同一位置暖通等其他类型的管线冲突，这就是施工中常遇到的碰撞问题。一般发生此类情况时，只能靠工程协调部门来解决，既耽误工期，还牵扯变更，影响成本。利用BIM的协调就可以辅助规避这种问题，在建筑物设计阶段对各专业的碰撞问题进行模拟，生成协调方案，避免问题出现后再去解决的被动局面。（3）模拟性：BIM的模拟性除了能够生成建筑物模型之外，还可以模拟出真实世界里不可操作的事物。例如节能模拟、日照模拟、进/通风量模拟、紧急疏散模拟、热能传导模拟等均可在设计阶段进行；4D模拟（三维模型加时间）在施工阶段，可以根据施工组织计划来模拟实际施工，从而确定施工方案的合理性；5D模拟（基于4D模型的造价控制）同样可以在施工阶段进行模拟，帮助建设方控制成本；在建筑的后期运营阶段，可以利用BIM模拟日常紧急情况的处理方式，如火灾发生时人员的疏散模拟、地震发生时的人员逃生模拟，以及其他紧急状态下的应急处置模拟等。（4）优化性：整个项目建设都是一个不断优化的过程，从设计、施工和运营的全过程都需要优化。目前，动辄400米以上的高层建筑随处可见，内部结构、设施纷繁复杂，其复杂程度使得参建人员无法掌握所有信息，必须借助一定的技术手段。BIM模型及其优化工具提供了项目方案的优化和特殊项目的设计优化，通过优化可使工期和造价得到改进。（5）可出图性：结合软件，BIM可以对建筑物进行可视化展示、协调、模拟、优化，在完成碰撞检查和设计修改，消除了相应错误后，可输出相关文档，如综合结构留洞图（预埋套管图）、综合管线图、碰撞检查纠错报告和建议改进方案以及一些构件加工的图纸等。
2国内企业对BIM的需求
在国际上，“BIM之父”——乔治亚理工大学的CharlesEastman教授，早在1975年就创建了BIM理念，并开始了为便于实现建筑工程的可视化和量化分析，提高工程建设效率为目标的理论研究和实践探索。但由于当时计算机处理能力和新概念影响力等原因，在我国企业应用较少。虽然很多国内企业对此普遍抱有热情，也想尽快完成本地实用化，但由于技术标准和人才等原因，直到2000年以后才有所突破。BIM之所以受到各大企业的追捧，是因为看到了其在工程造价、设计、施工和运营管理等方面的巨大价值。尤其是在设计和施工上，据美国2009年出版的《商业房地产革命》著作中列举了这样一组数据：现有模式的生产建筑成本差不多是应该花费的两倍；72%的项目超预算；70%的项目超工期；75%不能按时完成的项目，至少超出初始合同价格的50%。做过工程项目的人都知道：“错漏碰缺”（设计上的错误、遗漏、碰撞，缺陷等）听起来很专业，改起来却很花钱；“设计变更”变一次花一次钱。实际施工中，该预留洞口的地方没有留，管线施工中的避让时有发生，经常看到有些刚建好的地方拆了又重来。业主为此投入了巨大的开销、时间和精力，既不利于成本控制，也不利于把控工期。为此，国际上知名主打BIM理念的软件公司，与高校合作建立实验室，并从设计之初就参与国内项目的建设。随着南京青奥会议中心，上海中心大厦、上海迪士尼和“中国尊”等项目的相继投运，可以想见会有越来越多的公司将BIM纳入项目管理的范畴。
3电力企业的BIM探索
电力行业由于自身行业特点，计划性强，而且对安全的要求相对较高，对新技术的应用必须先有一个稳定和成熟的过程。此前鲜有以BIM为核心来整体实施的电力建设项目，只是在电力工程造价，建/构筑物建模、分析等层面有所涉及。此外，出于对电力生产安全和变电站等建筑物结构特点的考虑，BIM理念和实施方法并未完全在电力建设方面发挥出重要作用。随着近几年一批BIM概念下的应用软件问世，完善了如结构分析、碰撞检查、工程量统计、施工模拟、可视化交底和运营管理等，涉及项目管理的全过程。由于技术上的成熟度和在建筑行业的广泛应用，一些电力企业于是也开始着手探索电力工程建设领域的BIM应用，谋求企业增效。将设计人员从繁重的绘图、出图工作中解放出来，降低不同专业间的碰撞问题，降低设计变更率；帮助施工单位快速领会设计意图，把更多精力投入到现场预控和重要节点、关键部位的把握上；监理单位可借助产品模型，对项目过程实施管控；建设单位与运行单位则可从项目策划、设计、施工到运行管理的各阶段做到准确把控。
4BIM与电力工程
4.1过程应用
与建筑业相比，电力工程具有施工现场由于生产环节多、地域分布广，现场环境各异以及工程个体间联系性强等特点，对项目的整体协调性有一定的要求。众所周知，BIM是一个由二维模型到三维模型的转变过程，也是传统施工中从被动“遇到问题，解决问题”到主动“发现问题，解决问题”的一个转变过程。诸多方面都可以和BIM结合起来，以变电站的建设为例，预埋件的安装是变电站土建施工的重点和难点，在设计时要严格把关且根据预埋件的大小和实际情况在图纸验收前做出合理、科学的设计。变电站的土建施工原则是先地下后地上，预埋件的安装是地上工程和设备的基础，其安装质量直接影响到工程美观和设备投产后的使用性能。各种预埋件和预埋管道的施工工艺都是比较复杂的，因此施工单位要对图纸要有深刻的理解，要精确的测量预埋件的中心线、高程和定位轴等数据，并且精准定位，通过BIM软件可视化并协调这些施工；比如构支架基础施工中对于复杂的钢筋节点，在模型建立后进行观察，找到钢筋的碰撞点，对钢筋的布置进行优化，也可以模拟模板支撑体系的受力状况，以确保该体系的施工安全，体现了BIM的模拟性和优化性。综上所述，应用BIM模型，可以为复杂的电力工程项目带来传统作业方式下无法比拟的便利。
4.2应用前景
作为中国第一座，也是当今世界上最先进的全地下筒形变电站——500kV静安（世博）地下变电站，该项目采用国内最深的逆作法施工，过程中面临着大件设备运输吊装风险大、高落差注绝缘油难度大、地下管线敷设复杂、交叉作业频繁、施工环境恶劣、工期紧，质量要求高等难题。但通过结合BIM辅助项目建设多维集成管理的解决方案后，不仅实现了高效的项目合作与沟通，顺利完成工程计划与建造，还很好的进行了风险预测与过程控制。可以说，BIM为设计方解决了“设计内容是如何建造”的问题；为施工方解决了“施工是否组织合理”的问题；为建设方解决了“如何去管理和控制”的问题，为今后电力工程的项目建设提供了良好的借鉴经验。
5结束语
目前，BIM理念及其实施方法在电力工程建设领域愈发受到重视，火电、风电、水电各有涉及，在土建、变电、输电等施工现场作用明显，从项目的可视化、模拟性，过程的协调性，以及贯穿始终的优化性上，都是以往所无法比拟的。相信通过以BIM、大数据、云计算、物联网、智能移动等为代表的先进技术和概念的综合应用，必将在电力工程项目上得到更为广泛的应用。
参考文献：
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[2]刘睿,胡骁强,马健,等.电力建设工程BIM建模[M].北京:中国电力出版社,2015.
篇11
在以往工程项目建设的过程中，项目的参与各方都是以口头或者纸质文件的形式对信息实现沟通与交流，而在信息具体传递的过程中，却往往由于传递信息所存在的模糊与不足而使项目参与者不能够以正确、迅速的方式作出决定。为了能够在原有基础上以更为准确、及时的方式作出工程决策，项目的参与各方就急需能够从视觉基础上对建筑活动信息进行建立、理解，而这也对施工的可视化技术应用提出了具体的要求。
在现今的设备、材料以及人员的建筑场地信息收集方面，一般是由人工记录与监控的方式进行的，这项工作对于工程师自身的技术水平以及工作经验也具有着非常高的要求。同时，由于该项工作开展耗时较长、且往往会受到记录人员主观性的影响，无论信息记录人员的经验如何丰富也会不可避免的出现差错。这种情况的存在，则使得在具体工程项目施工中，当工作要求能够以准确、快速的方式作出决策时，往往存在着较大的不足与滞后。在这种情况下，虚拟现实技术的出现为我们提供了一个较好的解决方案，通过该项技术对于施工现场的真实模拟以及强烈现场感的提供，目前已经被较为广泛的应用到了工程施工过程中。
2 可视化技术
通过建模技术以及激光扫描技术的应用，则能够对现场施工环境进行准确的创建，如场地地形以及场地布局等。而通过实时位置跟踪传感器的应用，则能够在施工现场对相关数据进行收集的同时将这部分数据集成到虚拟现实环境之中。
2.1 可视化虚拟现实环境
对于虚拟现实环境来说，其是由很多个能够对真实环境进行代表的属性与实体所组成，其基本元素包括有光、对象、属性、场景以及对象间的相互关系等。对于场景静态对象以及表面来说，通过激光扫描的方式则能够准确的获得，且通过扫描方式的应用，则能够每次都获得一个独特的坐标系统，对此，我们在开展具体扫描时就需要能够将结果都统一集成到一个坐标系统之中。同时，照明也是该环境所具有的一个特点，虽然在我们所处的现实世界中，光线并不是无时无刻存在，而在模拟环境中，光则能够起到一个重要的定向作用。
同时，在该环节中，我们也通过CAD软件的应用对对象进行创建，并通过虚拟相机的应用从不同的视角对场景进行定义。而对于关系来说，其则代表特定场景中不同实体之间的联系，能够对不同元素间的相关性进行代表，如两个物体间的距离。而当我们从传感器中对实时数据进行接收、再传送到数据服务器之后，则能够对动态对象的属性起到较好的更新作用。
2.2 实时数据分布
为了能够对工程管理者具体施工过程的信息需求进行满足，在系统获取信息之后，不仅需要将其传输到本地服务器之中，还需要将其传输到远程3D查看器中。这种情况的存在，就需要该可视化系统能够具有数据的与订购功能，且需要信息能够通过局域网或者互联网实现访问共享。
对于该虚拟现实环境来说，其应当包括有较为复杂的动态对象以及静态结构，如设备、人员、建筑物以及材料等，以此帮助人们能够对建筑活动产生理解与感知。而当实施传感器数据同虚拟环境元素实现连接之后，通过当地数据处理器的应用则能够以较为及时的方式对传感器中的数据进行更新。而其中查询、机制的存在，则允许数据收集器能够对虚拟现实环境信息进行同步更新，而用户借助局域网与互联网的访问则能够对系统所的实时数据进行查询，以此帮助管理者能够以更为正确、快速的方式作出决策。
3 模拟试验
3.1 临近施工人员危害的模拟
在该场景模拟中，首先要在系统中构建场景表面，并根据所需模拟的现场对3D对象模型以及对象之间的关系进行创建，之后，则将其运用到系统虚拟现实环境之中。在场景中，我们主要设定了5个对象，即工人、推土机、建筑物、起重机以及装载机，而通过空间测量设备的应用，则能够对施工现场场景进行生成。
首先，我们需要将所需要模拟的空间数据传输到服务器之中，并将处理生成后的信息发表到3D查看器中。之后，我们以绿色圆圈对场景中的危险区域进行标记，如果其临近区域变为红色，则说明在该场景中具有着非常严重的安全风险。而如果现场设备、工人处于接近危险的状态，系统则能够对其在标记之后立即发出警告，并完成相关数据的记录。在系统中，对塔式起重机进行模拟也是非常重要的一项技术，起重机是现今施工中应用较多的一项技术，其具有两个自由度，即升降负载以及起重机臂。由于定位传感器数据仅仅能够对绝对空间信息进行提供，在具体应用中则需要具有很多的传感器，根据这种特征，我们则将其分解为4个组件，即吊杆、地基、小车与负载。
3.2 现场施工活动可视化
通过位置跟踪与激光扫描技术的应用，则能够帮助我们对工程施工现场数据进行收集。一般来说，工程施工现场的主要对象有匝道车辆、施工人员出入口、钢筋混凝土结构、施工材料以及安全保护设备等。而当对现场施工环境模拟完成之后，则可以通过UWB技术的应用对施工现场动态对象如起重机、工人以及车辆等进行跟踪。对于每个工人，都需要对其至少配备一个UWB，通过将UWB所收集到的数据发送到服务器之中，服务器则能够对其速度、位置等参数进行计算。而在起重机方面，则需要将其安装6个UWB，其中4 个安装在支架上，1个安装在起重机舱室，1个安装在起重机吊钩上。通过模拟整个施工现场，对所有元素作标记，这些元素在任何给定时间的位置已知。当没有警告时，起重机的邻近区域是黄色的。当工人进入到起重机的邻近区域时，黄色变成红色，表明工人有危险。起重机的邻近区域可以由用户定义以避免无用的警报。此外，根据起重机操作员在驾驶室的视野。当起重机必须把建筑材料放置在一个竣工的建筑物后面时，起重机操作员可以通过虚拟现实环境“看见”所应放置的位置，对于实际施工起到了积极的作用。
3.3 工人培训可视化
通过将可视化技术应用于工人的培训环境，能更有效地促进他们学习技术。在某公司，进行了一个试验，目的是测试可视化系统对提高培训师和学员工作及学习效率的可行性。基本元素包括学员、起重机和材料。其中，对本次培训的教师与工人都配备了UWB，经过培训之后，通过可视化分析方式的应用则能够使参与培训的工人更为明确的认识到错误是如何发生的、如何对这部分错误进行避免，以此起到了提升施工安全性的作用。
4 结束语
在上文中，我们对施工安全的可视化技术及应用进行了一定的分析与研究，可以看到，该项技术对实际工程施工的安全、顺利开展具有非常积极的意义，需要在今后工程施工中对其更好的推广、利用。
参考文献
[1]柳旭茏.利用可视化管理提升地震队素质[J].石油工业技术监督.2010（11）：77-78.
篇12
[keyword] BIM technology; construction; computer aided technology; information modeling
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
随着我国国民经济的快速发展，高层建筑和复杂建筑也如同雨后春笋一般的不断涌现。这种建筑不但体积庞大，结构复杂，设计困难，而且施工工期长。BIM技术的出现为高层建筑的建设提供了新的设计思路，并且得到了广泛的应用，如深圳证券大厦、天津西站新站房、盘锦体育场结构[1]。笔者根据多年的实际工作经验，首先对BIM技术做了简单的概述，然后讲述了BIM技术在建筑施工中的应用现状和主要特点，最后具体叙述了一般常用的工程施工BIM应用的整体实施方案，具有一定实际参考意义和借鉴价值。
BIM技术概述
BIM技术是一种新兴的计算机建筑建模技术，主要通过对各个项目信息进行分析处理建立起三维模型。BIM技术并不是只限于建立建筑模型，而是存在于整个建筑施工周期，将传统的粗放型施工转变成先进的集约型施工方式。BIM技术主要在施工控制和可视化模拟方面下功夫，实现可视化效果的设计，检验模型效果图，实现4D效果模型设计，同时实现监控的功能。BIM技术在建筑施工中的具体实例如下图所示。
图1 BIM技术在建筑施工中应用实例
BIM技术核心在于使用计算机技术，通过三维虚拟技术进行数据库的创建，实现数据的动态变化和建筑施工状态的同步。BIM技术可以准确无误的条用数据库中的系统参数，加快决策尽速，实现项目高质量的目的，有效降低成本和资金投入。最终实现建筑施工的全程控制，控制施工进度，节约资源，降低成本，提高工作效率。我国“十二五计划”中将BIM作为一项公关项目。
BIM技术在建筑施工中应用现状
BIM技术在我国建筑施工中已经得到了广泛的应用，不少企业通过使用BIM技术提升了企业管理水平和竞争力。BIM技术不仅能够进行建筑施工的建模，而且能够实现对工程项目的信息化管理，从造价和单价等微观方面对项目进行全面有效的控制[2]。国家通过颁布一系列文件，如《现代建筑设计与施工关键技术研究》，将BIM技术列入到终点计划项目，促使BIM建筑企业的市场占有率提升至15%，为实现数字化智能城市尽一份“微薄之力”。
在我国，BIM技术应经在某些大型的建筑施工中得到了广泛的应用，比如奥运“水立方”场馆的设计施工就使用到了Revit，Naviswork等三维软件，最大限度的解决了项目结构复杂，施工困难的难题。同时，通过信息化网络进行了数据共享，实现资源的最大化利用。总体来讲，我国BIM技术已经深入到建筑行业的各个方面，但是还应该继续完善和健全，对于那些结构复杂的钢建筑更是应该有效的利用BIM技术，将整个设计过程有机整合在一起，保证信息准确完整。
BIM技术在建筑施工中的特点
BIM技术贯穿建筑施工整个施工周期，保证施工质量，可以实现三维效果展示，创建6D 关联数据库，大幅度提升计算轻度，减少浪费和污染，实现虚拟施工和现实施工的有效协同。BIM技术给人以可视化的效果，通过构件之间的相互作用和反馈信息实现可视化效果，在项目设计建造和运行过程中，提高整体竞争力。BIM能够可视化的阐述施工策略，增加可信度[3]。
BIM设计阶段可以超前于建筑施工实现现实情况的模拟，例如节能模拟和光照模拟。在招投标或者施工接管，可以分步骤的将4D模拟进行展示，通过实际情况确定合理的施工方案。现实世界和模拟情况的对比，项目管理人员可以有效的避免施工漏洞，提高施工质量。BIM技术的协调性和优化性，可以在施工前就将施工中的漏洞和问题进行协调和控制，比如灯光设置，净空要求，防火墙的设置，取暖管道的设置。BIM技术能够减少人员投入，优化项目控制，实现资源的最大化利用。
5. BIM技术在建筑施工中的实施步骤
BIM技术在建筑行业应用范围广泛，主要涉及到方案设计、施工准备、工程预算和设备管理等方面，整个施工过程要进行三维碰撞检验、三维虚拟施工和4D模拟施工。BIM工程施工框图如下图所示。
图2BIM工程施工框图
5.1 数据采集，构建BIM技术框架
通过实地考察勘测或者谷歌地图等方式，采集建筑施工具体数据，构建BIM技术框架，实现数据接口和数据的交互，IFC文件导入和导出，开发多童虎访问系统，采用AutoCAD，CATIA，3DSMAX等相关软件创建BIM模型。随后利用数据库技术进行数据的存储，建立平台层，其中数据平台层又包数据集成的管理平台和可视化的4D平台，完成数据读取、保存、集成和验证功能，构件子信息模型，例如施工进度模型、施工安全模型、施工资源模型或者施工设备管理模型。根据不同的子模型信息，向模型层和应用层提供数据支持。在BIM技术框架中应用层作为最后一层结构，主要实现项目动态管理和冲突分析，提供网络进度和资源优化，实现建模过程。
5.2调整系统结构，实现主要功能
BIM管理系统主要实现的功能是：软件工程管理系统和项目综合管理系统，其中软件管理系统采用C/S构架，项目综合管理系统采用B/S构架，两者之间通过数据管理和模型参数实现无缝的双相连接。建筑施工BIM系统中以AutoCAD为开发平台建立3D集合模型，同时完成IFC文件结构定义，建立项目组织浏览表。另外，系统施工还应该创建、编辑、扩展按键技术资料，实现查询编辑和属性扩展功能。通过引入IFC格式和3D模型快速建立管理系统和运行维护管理。
5.3建立4D动态管理系统
采用编辑器和工序模板建立工程进度管理系统，完成对计划进度和实际进度之间的分析对比，使得计划进度能够为实际进度提供助力，用动态3D图形展现工程进度。系统资源动态管理可以自动计算节点或者工程量，完成人力财力和机械设备的实时查询和统计分析，自动实现工程量动态管理。施工质量安全管理将施工方和监理单位的工程质检进行安全数据存储，并且将数据安全统计信息显示打印。施工现场管理可以实现自定义4D属性设置，对现设施信息进行统计，完成动态现场管理。
5.4建立工程4D安全和冲突分析系统
施工过程要进行过程模拟，实现单位周期内的正序或者逆序施工模拟，并且具备三维漫游和真实模型现实功能。基于建筑功能安全和冲突分析，实现结构变革，转化机制体系，施工工期间，如果改变结构和体系，应该进行动力学分析计算，并且进行安全性能评估。对施工过程中出现的进度资源冲突，应该按照计划industry进行对比，实现进度偏差报警功能。当场地出现碰撞冲突时，可以通过碰撞检验分析算法，实现构件、设施和结构等方面的分析和检验。
4.5系统应用流程，交付设计成果
为了实现计算机模拟，应该讲数据进行离散化分析，实现施工进度和资源场地优化系统。通过各种工序和参数的模拟计算，将施工工序和人力资源进行优化配置，实现多个方案的分析对比。在4D施工模拟过程中，实现工程数据集成和过程可视化模拟。BIM系统应用流程应该将系统构架和功能结构的结合，应用主体方提供技术资料，协调软硬件系统，设置必要权限，完成日常管理和深化设计。应用参照方可以通过网络浏览施工进度和施工安全等信息。也可以进行辅助施工管理。
6.结语
BIM技术在我国还是处在使用的初级阶段，相关企业和单位应该根据实际情况进行引导和技术支持。在建筑施工中使用BIM技术不仅能够节约资源，减少资金投入，而且能够提高效率，取得了良好的经济效益和社会效益。
【参考文献】
[1] 张建平,曹铭.基于IFC标准和工程信息模型的建筑施工4D管理系统[J].工程力学,2010(S1):220-227.
篇13
一、建筑信息模型(BIM)
BIM已包含了所有的几何模型信息、功能要求和构件性能，把一个项目的生命周期内的信息整合到一个建筑模型中。运用 BIM 技术，建筑师在设计过程中创建的虚拟建筑模型已经包含了大量设计信息，只要将模型导入相关的能量分析软件，就可以得到相应的能量分析结果。通过相应的 BIM 应用软件，在方案设计的初期阶段就能够方便快捷地得到直观、准确的建筑能量性能反馈信息，帮助建筑师及时对方案做出分析和调整。
比如与 Ecotect 生态建筑大师设计软件相结合，将BIM 模型输入即可得出较为直观的数字化的可视分析图。可提供许多即时性分析，比如对模型的太阳辐射、热、光学、声学甚至建筑投资等综合的技术分析；与CFD 类软件结合，则可迅速分析建筑内的自然通风及对周边气流造成的影响；与Virtual Environ-ment(VE)软件结合，可以在建筑前期对建筑的光照，太阳能及温度效应进行模拟。
二、基于 BIM 技术的性能化建筑设计
被动设计是指应用自然界的阳光、风力、温湿度的自然原理，以规划、设计、环境配置的建筑手法来改善和创造舒适的室内外环境，尽量不消耗常规能源的设计方式。目的是尽量减少或者不使用常规能源供热、制冷及照明，并创造高质量的室内外环境，设计策略强调的是依据当地的气候特征进行设计，遵循建筑环境控制技术的原则，考虑建筑功能和形式的要求等。本文试图从以下几个方面讨论 BIM 在性能化建筑设计中的应用。
（一）气候特征分析
BIM技术可以将繁杂的气象数据信息以图表的可视化方式表达出来，以帮助建筑师直观地认识建筑基地所处地区的气象资料。
比如绘制出逐日的气象参数数据；确定建筑最佳朝向；利用焓湿图，分析各种被动策略的组合效果，可以调节设计参数，观察图形变化，找到适宜的被动策略。如图 1 为采用被动太阳能采暖、蓄热效应、高热容围护 + 夜间通风、自然通风、直接蒸发降温和间接蒸发降温多种被动策略措施的焓湿图。通过这种可视化的界面，建筑师就可以定性地分析出适应本地气候特征的最佳被动设计措施及其效果。
图 1 多种被动措施的焓湿图
（二）日照采光分析
在建筑设计阶段处理好建筑日照与采光是实现建筑节能的根本环节和重要措施。基地地形起伏、建筑的布局形式都会对日照和采光产生较大的影响。所以对于基地进行合理模拟分析，尤其要对场地的日照遮挡情况进行准确分析。建筑师可以根据基地状况运用Virtual Environment软件进行初期的日照时数、阴影遮挡等模拟分析，根据模拟结果合理地进行建筑总平面布局、洞口设计，从而保证建筑能在冬季最大限度地接受太阳能辐射，夏季减少太阳辐射的影响。图 2、3 所示为 Suncast 软件和 Radiance 软件对本溪黄柏峪生态小学所做的日照阴影分析和遮挡分析
图 2 日阴影分析
图 3 日照遮挡分析
（三）风环境分析
合理的自然通风不但可以使节能效果显著，而且可以改善室内的居住空气质量。建筑风环境模拟的目的就是希望对建筑物的空气流动情况进行模拟和比较，来优化建筑的空间环境，减少建筑的能耗，充分利用自然资源。利用 BIM 技术创建的虚拟建筑模型，可以通过 IFC 数据标准将其导入 CFD 软件中。通过BIM 与 CFD 技术的结合运用，建筑师可以方便、快捷地对建筑内、外环境的气流流场进行模拟分析，对建筑的风环境做出分析和评价。从而进行建筑的优化设计。
图 4 为某小区模拟室外的风场。通过可视化的结果可以看出小区内整体的风速和风向，合理调整规划布局、建筑高低错落布置等方法满足小区内适宜的风环境。
图 4 某小区风场
（四）遮阳分析
遮阳设计是在夏季炎热地区防热的主要手法。尤其在太阳能建筑设计中，根据气候条件综合考虑利用太阳能的同时，合理的遮阳设计可以大大降低空调的能耗。图 5、6 为南加州建筑学院、SOM和盖里在印度所做的一个研究性项目。用 Ecotect 软件对建筑西立面和南立面的年太阳辐射做出统计，并根据上一步计算，在立面的不同区域结合辐射值大小考虑了遮阳设施的疏密布置，在高辐射地方遮阳设置较密，低辐射地方遮阳设施较稀疏。
图 5 建筑效果图
图 6 遮阳布置
（五）场地分析
BIM可以使建筑师在设计前期时注重场地的生态环境。比如建筑师可以利用 BIM 将绿化、水体整合到一个建筑的形式和功能中去，使设计之初就能考虑到建筑对场地的生态影响。图 7 通过对场地进行热辐射分析。了解场地的热辐射情况，对场地景观设计提供量化的数据依据，在辐射较大的地区，通过配置不同的绿化植被，起到隔热、遮阳等作用。图 8 为某小区的场地热辐射分析。在小区辐射量比较大的区域内设置水体、常绿乔木、凉亭、廊架等休闲设施以利于隔热或者避开主要活动的小区广场区域，即满足了人的使用需求，也改善了小区的微气候环境。
图 7 日总曝辐射量
图 8 某小区内日均辐射总量
三、结束语
大自然的风、光、热、水等环境因素，是影响建筑性能的决定性因素，在设计阶段，引入BIM技术，能在设计过程中提供直观的性能化分析数据，完善建筑设计，改善建筑的综合性能。目前，BIM 技术已经深刻影响着建筑设计行业，其不但可以极大提高建筑设计行业的整体效率，而且还可以在建筑全生命周期内，优化设计、保证建筑设计质量。虽然，目前 BIM 技术在现实应用中还存在很多不足，比如：国内外建筑标准和规范的不同，与BIM技术相关的软件较多，一体化平台设计还有待逐步完善等。但随着计算机技术的进步，BIM 技术在建筑设计中的应用会是未来的发展趋势并逐步走向成熟。
