建筑工程设计计算机仿真技术应用

摘要：伴随着现代信息技术的发展和到来，计算机仿真技术的飞速发展，并有效地与建筑工程施工设计和技术进行了有机整合，最终成功地应用于现代建筑工程的自动化设计与监理施工中。与其传统的设计、施工管理模式相比，仿真技术具备了模拟性、交互性、价格低廉、可以同时重复进行试验等一系列技术的优势，不但极大地降低了建筑施工的成本，又极大地缩短了建筑施工的工期，很好地达到满足了建筑施工的效益。那么，建筑工程仿真技术的基本概念到底究竟是什么，它又是如何被广泛地应用到现代建筑施工中而发展起来的？本文结合笔者的实践经验，就计算机仿真技术如何在其应用推广到现代建筑施工中进行了简要的分析。

关键词：计算机仿真技术；建筑工程；应用研究

1计算机仿真技术应用于建筑施工中的意义

计算机模拟技术在总体的工程规划等各个方面给其他的单位以及专业建筑设计人员提供了正确的技术引导。这种考虑涉及了建筑内部结构的复杂性与多变性，因此在建筑设计研究时不得不在建筑施工工艺设计方面谨慎进行考虑，从而可能涉及到信息化是建筑设计的一个全部内容，在此类设计方面，关于优化设计方案、现场信息化施工等较为少见，这就间接体现了目前我国的建筑过程工程建设在应用信息化设计技术上普遍存在的不足。仿真技术的出现大大程度地弥补了这一技术的不足，仿真技术因其具备交互性、高度模拟性等诸多优点，通过它自身建立的可视化设计模型和数字几何三维模型，不但能同时满足设计师、业主、施工方等单位的施工设计需要，对多种建筑施工设计方案展开了模拟、验证、对比和设计优化，并最终可以找到一种最优的可视化施工模型设计方法，实现低廉的施工成本、短时间的工期、高质量的技术经济效益施工目的。不仅如此，由于计算机仿真技术可以重复进行多次高仿真实验，还有利于减少工期，提高工程的质量。可见，仿真技术给建筑工程的发展带来了一定的时代机遇和挑战具有历史意义，虚拟现实仿真技术在其施工设计过程中的广泛应用无疑直接决定着其施工设计方案的品质优劣与否，它的应用一方面对我国建筑工程的设计与施工产生影响，另一方面也直接决定着建筑工程的品质与设计方案。

2计算机仿真技术在现代建筑工程设计中的重要应用

2.1仿真施工技术的应用研究

从一定层面上讲，建筑施工过程就是将设计者的建筑设计图纸现实化的过程，将虚拟的图纸进行实际建造的过程具有十分重大的意义。然而，由于建筑工程其本身的复杂性，所使用的设计方案和设计技术非常繁多，这也导致了在实际建设工程中，图纸需要根据情况的不同发生变化。图纸在经过初始设计后，必须经过多次的矫正和纠错，实际的建造与设计具有相当大的差距。并且，在传统的建筑工程设计中，为了保证建筑工程的安全稳定，保障建筑施工的顺利进展，通常会凭借大量的经验积累，来应对建筑项目施工时的一些问题，但是正因为没有进过理论验证的经验很可能造成严重的安全事故。目前，建筑结构趋向复杂，传统的施工设计技术已经无法适应全新的设计结构，计算机仿真技术能够有效发现建筑设计的漏洞和缺点，改善施工技术的盲点，降低人的主观观念对设计方案的干扰，更大程度上保证了建筑设计方案的安全性和稳定性，进一步提升建筑工程的质量，减少施工成本、耗材。

2.2仿真系统的应用研究

计算机仿真系统是建筑工程设计应用仿真模拟技术的重要基础，利用计算机仿真系统，能够直接模拟出建筑项目的施工过程以及施工周围环境的真实情况，且具有非常真实可靠的效果。利用计算机仿真系统，建筑设计人员可以将设计图纸的内容以及建筑现场的周围景象进行直接的计算机建模，呈现出三维的立体影像，同时能够将影响建筑项目的诸多因素，如：交通网络，建筑场景进行详细的模拟，使得设计人员能够实时了解建筑施工的进度和各类条件，以便于更加合理地对设计方案做出规划和修改。计算机仿真系统能够将场景做出高度模拟的效果，使得每一个虚拟物体与对应的实体拥有相似的视觉真实效果，更有利于设计者的发挥。

3计算机仿真技术在建筑结构的施工过程中的应用

目前，随着社会发展加速，城市建筑结构趋向于复杂化、高层化，部分结构复杂的建筑的设计需要从部分到整体，不仅难度很大，在施工阶段中出现的突发性变化也很多，因此，对于施工设计的各类细节需要格外地注意。复杂建筑结构在不同的施工工序中，所面临的负载情况、受力特性、结构形态均有差异。在一项复杂结构设计施工完成之后，整体将会保持暂时的平衡状态，但是，一旦开始下一步结构施工，原始的平衡状态又会被打破，必须进行相应的施工工序才能在每一阶段保证整体结构的平衡稳定。正因为复杂结构施工需要注重的因素有很多，一旦施工操作稍有不慎，便会埋下很严重的安全隐患，极易发生安全事故。计算机仿真技术能够模拟施工操作阶段，对施工过程进行全方位的监控，能够及时发现漏洞和错误，对施工过程进行全面的追踪，更加容易控制施工阶段的各种不确定因素。

4计算机仿真技术在建筑施工设计过程中的应用

计算机仿真技术促进了工程三维动画的成功出现，打破了设计师在传统建筑施工过程中只能直接依靠施工经验数据分析确定施工过程的操作模式，为一个现代化的设计师在建筑施工过程中提供了一个便捷有效的数据分析和解决手段。通过仿真技术三维动画对建筑施工过程的细节进行了分析，专家、施工的专业技术人员以及施工的业主就可以尽可能对建筑施工的全过程甚至重要的是每一个关键细节都尽可能进行清除和了解。此外，工程中会容易遇到的重难点以及施工的关键环节，都可以通过虚拟的仿真技术以虚拟三维动画的表现形式清晰地展现了出来，而且还使设计师可以根据施工业主的实际所需要求进行合适的设计和调整，并及时的修改其原有的建筑施工设计方案。

5计算机仿真技术在施工安全方面的应用研究

保证建筑工程在项目施工与投入使用两阶段的安全稳定，是目前建筑行业做最为关注的重点，被认为是必须加强的重要主题之一。在传统的建筑工程设计模式下，很难对建筑项目出现的安全隐患做出预测，计算机仿真技术的广泛应用，为施工操作人员与方案设计者同时提供了控制建筑工程质量水平的有力技术，使得建筑工程安全管理水平大幅度提高。

5.1进行施工安全控制的方案优化

在对建筑工程的施工安全控制分析中，如果能够采用先进的虚拟数据仿真技术对其进行数据分析，可以及时发现很多一些传统模式下安全控制无法及时发现的问题和隐患，同时也可以能够对不同类型的建筑施工安全控制解决方案的数据进行一个相应的数据模拟分析演练，并对数据进行了比较，最终可以确定得出—个最佳的安全控制方案，实现施工安全控制解决方案同相关的施工成本控制、资金成本预算、损耗成本控制等各个方面的效益最大化。

5.2如何实现安全演练与事故预防的最优化

建筑工程的消防通道以及防灾防害设施，关系着群众的生命财产安全，但是一直无法得到很好的效果检验，利用计算机仿真技术，我们能够模拟建筑工程在面对这些极端灾害时所表现出来漏洞，从而加以改正。实现安全演练的优化方法，有几点方面需要注意。首先，安全消防工程师必须深入了解建筑工程内部的结构特点，利用自身丰富的工作经验，对容易发生安全事故的环节进行细心检查，并同时利用计算机仿真技术建立三维动态模型，为安全事故的发生做好预防工作；其次，利用计算机仿真技术实现人员在紧急现场逃生演练的应急模拟，从而规划好逃生路线，并解决其中显现出来的安全问题。

6结束语

综上所述，通过应用建筑仿真技术应用到社会主义建筑施工中运行起来，不但可以大幅度减少和降低建筑施工安全的风险，还可以使其能很好地有效控制建筑施工的成本，最终有效地求得建筑施工安全风险控制的最优实施和化解。为此，我们务须不断地探索和完善虚拟建筑仿真技术在社会主义建筑施工运行过程中的具体应用和策略，以便更好地为实现社会主义的现代化建设服务。

参考文献

[1]陈玉兰.计算机仿真技术在建筑工程设计中的应用[J].自动化与仪器仪表,2018(6).

[2]杨庚.计算机仿真技术在建筑工程设计中的运用探讨[J].建材发展导向,2018(14):233-233.

[3]陈小锐.计算机仿真技术在水利施工中的应用[J].建筑工程技术与设计,2014,000(007):437-437.

[4]陈翔倬.关于计算机仿真技术的探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,000(023):1026-1026.

作者：王曼 单位：河南工业贸易职业学院