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摘要:新常态下,建筑业在我国国民经济中具有举足轻重的地位,稳定建筑业市场,促进房地产持续健康发展,是建筑领域中必不可少的研究话题。基于经济新常态的视角,我国经济增速缓慢,建筑业的发展已经进入平稳期。
关键词:BIM;建筑工程勘察三维虚拟现实可视化;应用
引言
建筑工程勘察中运用钻探等方式开展工作,能够有效掌握建筑地下空间的具体情况,然而勘探结构通常是被绘制成二维图纸,将BIM运用到建筑工程当中,是当前建筑工程发展的重点。
1、BIM概述
建筑信息模型简称BIM,其主要是借助数字模型来实现项目的施工与设计。BIM在设计环节往往需要借助计算机的辅助技术,BIM是基于计算机等多种技术发展而成的一种多维的模型信息的集成,其可以在设计建筑项目的过程中,充分地表现出建筑项目的可视化及承载化。
2、BIM与三维地质建模
BIM在建筑工程勘察中,通过构建三维可视化模型,并结合建筑结构等专业性知识,开展建筑工程的各相工作。从广义角度来看,三维地质建模包含建筑工程勘察成果三维可视化。汇集岩土工程勘探数据、物探数据、化探数据、水温检测数据、地震数据、地质图、地形图、等深图、剖面图等多种原始数据,一次形成具有数字化的三维地质模型,能够直观的将地质内部属性展现出来,充分展示出地质结构内部的多种数据和变化规律。BIM所形成的数字模型能够将真实的地理环境转化成虚拟图像,数字模拟与基础空间分析有助于用户推断信息,从而规避风险。三维地质建模使用范围较广,其中在建筑工程中运用时通过构建三维地质模型,为工程勘探工作提供良好的理论依据,使地质规划设计师与建筑工程师能够直观、准确、真实的看到施工地区的地质情况,确保工程设计与施工的科学性、合理性与准确性,提高工程施工质量。因此,城市建设部门、工程施工企业、城市管理部门、城市规划部门对三维地质建模逐渐起到了重视。近年来,国内外在三维地质建模方面均有不同的发展,在信息技术的推动下,各种形式的三维地质建模软件如雨后春笋一般陆续问世,其中,地质GIS、GOCAD、GeoMo3D三维地质建模软件应用较为广泛。从我国三维建模软件在我国建筑工程中应用来看,仅有少数三维地质建模软件被运用到建筑工程勘察工作中,且三维地质建模软件无法达到地质建模和全面可视化的要求与标准。
3、基于BIM三维地质建模现状及存在问题
目前很多机构都在尝试使用BIM技术进行三维地质建模研究,基于BIM技术开发的AutoCADCivil3D软件就是其中的代表。但在建筑勘察领域,当前的BIM技术应用还存在以下问题:(1)三维地质建模理论问题。当前断层、褶皱等建模理论都存在较大争议,且相关数据来源构成复杂、精度低、费用高。(2)针对建筑勘察领域的BIM技术尚无专业的三维地质建模软件,而二次开发又需耗费大量人力物力,未能体现BIM技术的优势。(3)BIM技术和三维地质建模相结合的问题。现有的BIM软件不能很好地表达出三维地质建模的算法与理论,且数据量小,数据格式转换困难。
4、BIM技术在建筑工程勘察三维虚拟现实可视化中的应用
4.1全面搜集建筑工程勘察施工地的地质资料,在Architecture建模软件中借助所搜街的地质资料,通过运用“内建模型”构件绘制“三维栅格剖面图”,利用不同的颜色将建筑层逐一标注出来,从而实现钻探资料的三维可视化,将岩层分布规律直观的反映出来。
4.2利用已绘制出的“三维栅格剖面图”构建建筑工程项目的地质模型,为简化三维模型制作过程,不用建筑层内部透镜体地质表示出来。三维地质模型构建完成后,利用建模软件中剖面截取工具,获取工程地质的剖面图,此过程与二维剖所展示的信息有所不同,由Architecture软件所获取的剖面图表示某个矩形框在建筑层信息上的投影内容。
4.3BIM核心建模软件,如机电与其他各系统的设计软件、建筑与结构设计软件等。虽然当下我国已有企业自行对相对独立的三维建筑工程其实信息系统进行研制,可是却缺少能够交换结构和建筑等专业数据的接口,导致各专业无法实现协作。若想在建筑工程勘察中使用BIM技术,则必须借助已有的BIM软件,实现建筑工程勘察成果的三维可视化,同时還必须能够配合其他专业共同开展工作。希望借助Revit软件来验证这一方法是否可行。Revit软件在建筑界已有较为成熟的三维建模技术,其舍弃了传统的以CAD平台为基础而构建的三维建模的部分繁琐操作,而且其应用编程接口(API)的功能非常强大,RevitAPI提供了访问Revit功能的接口,能够将Revit软件中的建筑信息模型与可视化、分析应用程序有效的结合起来,用户可以结合自身的需求对Revit功能加以适当的延伸,自行制作模型。结合建筑工程勘察成果的三维可视化需要,再借助RevitAPI实施二次开发编程,可以使建筑层三维地质建模效率实现显著的提升。
4.4利用Revit Architecture软件能够将三维地质模型的基坑开挖进程可视化。因建模软件具有较大的局限性,基坑开挖区域选取地表层以下的杂填土、淤泥、粉质粘土等,根据建筑工程的具体施工要求,在建筑剖面图上进行截图处理。运用Revit Architecture软件对建筑工程进行勘察时,因受到外物限制,出现以下几种情况:a.钻孔资料输入与建筑层模型构建均需要依靠人工操作来完成,因模型构建环节较为复杂,出错率较高,直接影响到建筑工程勘察结果。为保证BIM技术能够在建筑工程中正常使用,需提升某型构建效率,确保模型构建的准确性。b.BIM三维地质模型构建体系仅能对常规型建筑地层处理,若建筑地层内部含有透镜体或者是尖灭体等,BIM技术将无法对建筑底层进行后期处理,降低勘察结果的准确性。c.利用Revit Architecture软件对基坑开挖进行模拟,只能通过手动事项对建筑层的操作。d.建筑工程勘察模型的输出接口与计算存在一定的欠缺。从我国BIM技术在建筑工程的应用情况来看,想要利用Revit Architecture软件实现可视化勘察效果,解决软件使用的局限性问题,应构建与建筑工程勘察地区建筑层相符合的建筑层数据库,并利用RevitAPI对建筑工程勘察成果实施二次开发处理,解决建筑工程接口问题,实现模型的输出与构建。另外,使用RevitAPI技术对建筑工程进行二次开发时,应构建具有准确性的建筑底层模型,并参考相关三维地质模型研究成果。
结语
通过建筑工程勘察BIM初步实践可以发现,借助已有的BIM软件把建筑工程勘察成果三维可视化,可以将地下工程地质信息和上部建筑充分地整合起来。尽管在建筑工程勘察成果中使用BIM软件还受到一定的局限,可是倘若借助Revi-tAPI二次开发技术,并对Revit本地建筑层族库加以构建,再参考三维地质模型构建研究成果,是可以将BIM技术充分使用于建筑工程勘察之中,而且可以实现其与结构、建筑等专业的协作,共同促进建筑行业的发展。
参考文献:
[1]张正清.建筑工程勘察中综合勘察技术的应用探讨[J].世界有色金属,2017(04).
[2]彭川.建筑工程勘察设计与施工中水文地质问题探析[J].世界有色金属,2017(04).
[3]刘续,刘志浩,雷志娟.BIM在建筑工程中应用探索———以武汉亚洲医院基坑工程为例[J].建筑工程技术,2016(02).
关键词:BIM;建筑工程勘察三维虚拟现实可视化;应用
引言
建筑工程勘察中运用钻探等方式开展工作,能够有效掌握建筑地下空间的具体情况,然而勘探结构通常是被绘制成二维图纸,将BIM运用到建筑工程当中,是当前建筑工程发展的重点。
1、BIM概述
建筑信息模型简称BIM,其主要是借助数字模型来实现项目的施工与设计。BIM在设计环节往往需要借助计算机的辅助技术,BIM是基于计算机等多种技术发展而成的一种多维的模型信息的集成,其可以在设计建筑项目的过程中,充分地表现出建筑项目的可视化及承载化。
2、BIM与三维地质建模
BIM在建筑工程勘察中,通过构建三维可视化模型,并结合建筑结构等专业性知识,开展建筑工程的各相工作。从广义角度来看,三维地质建模包含建筑工程勘察成果三维可视化。汇集岩土工程勘探数据、物探数据、化探数据、水温检测数据、地震数据、地质图、地形图、等深图、剖面图等多种原始数据,一次形成具有数字化的三维地质模型,能够直观的将地质内部属性展现出来,充分展示出地质结构内部的多种数据和变化规律。BIM所形成的数字模型能够将真实的地理环境转化成虚拟图像,数字模拟与基础空间分析有助于用户推断信息,从而规避风险。三维地质建模使用范围较广,其中在建筑工程中运用时通过构建三维地质模型,为工程勘探工作提供良好的理论依据,使地质规划设计师与建筑工程师能够直观、准确、真实的看到施工地区的地质情况,确保工程设计与施工的科学性、合理性与准确性,提高工程施工质量。因此,城市建设部门、工程施工企业、城市管理部门、城市规划部门对三维地质建模逐渐起到了重视。近年来,国内外在三维地质建模方面均有不同的发展,在信息技术的推动下,各种形式的三维地质建模软件如雨后春笋一般陆续问世,其中,地质GIS、GOCAD、GeoMo3D三维地质建模软件应用较为广泛。从我国三维建模软件在我国建筑工程中应用来看,仅有少数三维地质建模软件被运用到建筑工程勘察工作中,且三维地质建模软件无法达到地质建模和全面可视化的要求与标准。
3、基于BIM三维地质建模现状及存在问题
目前很多机构都在尝试使用BIM技术进行三维地质建模研究,基于BIM技术开发的AutoCADCivil3D软件就是其中的代表。但在建筑勘察领域,当前的BIM技术应用还存在以下问题:(1)三维地质建模理论问题。当前断层、褶皱等建模理论都存在较大争议,且相关数据来源构成复杂、精度低、费用高。(2)针对建筑勘察领域的BIM技术尚无专业的三维地质建模软件,而二次开发又需耗费大量人力物力,未能体现BIM技术的优势。(3)BIM技术和三维地质建模相结合的问题。现有的BIM软件不能很好地表达出三维地质建模的算法与理论,且数据量小,数据格式转换困难。
4、BIM技术在建筑工程勘察三维虚拟现实可视化中的应用
4.1全面搜集建筑工程勘察施工地的地质资料,在Architecture建模软件中借助所搜街的地质资料,通过运用“内建模型”构件绘制“三维栅格剖面图”,利用不同的颜色将建筑层逐一标注出来,从而实现钻探资料的三维可视化,将岩层分布规律直观的反映出来。
4.2利用已绘制出的“三维栅格剖面图”构建建筑工程项目的地质模型,为简化三维模型制作过程,不用建筑层内部透镜体地质表示出来。三维地质模型构建完成后,利用建模软件中剖面截取工具,获取工程地质的剖面图,此过程与二维剖所展示的信息有所不同,由Architecture软件所获取的剖面图表示某个矩形框在建筑层信息上的投影内容。
4.3BIM核心建模软件,如机电与其他各系统的设计软件、建筑与结构设计软件等。虽然当下我国已有企业自行对相对独立的三维建筑工程其实信息系统进行研制,可是却缺少能够交换结构和建筑等专业数据的接口,导致各专业无法实现协作。若想在建筑工程勘察中使用BIM技术,则必须借助已有的BIM软件,实现建筑工程勘察成果的三维可视化,同时還必须能够配合其他专业共同开展工作。希望借助Revit软件来验证这一方法是否可行。Revit软件在建筑界已有较为成熟的三维建模技术,其舍弃了传统的以CAD平台为基础而构建的三维建模的部分繁琐操作,而且其应用编程接口(API)的功能非常强大,RevitAPI提供了访问Revit功能的接口,能够将Revit软件中的建筑信息模型与可视化、分析应用程序有效的结合起来,用户可以结合自身的需求对Revit功能加以适当的延伸,自行制作模型。结合建筑工程勘察成果的三维可视化需要,再借助RevitAPI实施二次开发编程,可以使建筑层三维地质建模效率实现显著的提升。
4.4利用Revit Architecture软件能够将三维地质模型的基坑开挖进程可视化。因建模软件具有较大的局限性,基坑开挖区域选取地表层以下的杂填土、淤泥、粉质粘土等,根据建筑工程的具体施工要求,在建筑剖面图上进行截图处理。运用Revit Architecture软件对建筑工程进行勘察时,因受到外物限制,出现以下几种情况:a.钻孔资料输入与建筑层模型构建均需要依靠人工操作来完成,因模型构建环节较为复杂,出错率较高,直接影响到建筑工程勘察结果。为保证BIM技术能够在建筑工程中正常使用,需提升某型构建效率,确保模型构建的准确性。b.BIM三维地质模型构建体系仅能对常规型建筑地层处理,若建筑地层内部含有透镜体或者是尖灭体等,BIM技术将无法对建筑底层进行后期处理,降低勘察结果的准确性。c.利用Revit Architecture软件对基坑开挖进行模拟,只能通过手动事项对建筑层的操作。d.建筑工程勘察模型的输出接口与计算存在一定的欠缺。从我国BIM技术在建筑工程的应用情况来看,想要利用Revit Architecture软件实现可视化勘察效果,解决软件使用的局限性问题,应构建与建筑工程勘察地区建筑层相符合的建筑层数据库,并利用RevitAPI对建筑工程勘察成果实施二次开发处理,解决建筑工程接口问题,实现模型的输出与构建。另外,使用RevitAPI技术对建筑工程进行二次开发时,应构建具有准确性的建筑底层模型,并参考相关三维地质模型研究成果。
结语
通过建筑工程勘察BIM初步实践可以发现,借助已有的BIM软件把建筑工程勘察成果三维可视化,可以将地下工程地质信息和上部建筑充分地整合起来。尽管在建筑工程勘察成果中使用BIM软件还受到一定的局限,可是倘若借助Revi-tAPI二次开发技术,并对Revit本地建筑层族库加以构建,再参考三维地质模型构建研究成果,是可以将BIM技术充分使用于建筑工程勘察之中,而且可以实现其与结构、建筑等专业的协作,共同促进建筑行业的发展。
参考文献:
[1]张正清.建筑工程勘察中综合勘察技术的应用探讨[J].世界有色金属,2017(04).
[2]彭川.建筑工程勘察设计与施工中水文地质问题探析[J].世界有色金属,2017(04).
[3]刘续,刘志浩,雷志娟.BIM在建筑工程中应用探索———以武汉亚洲医院基坑工程为例[J].建筑工程技术,2016(02).