南昌大学科学技术学院330029
摘要：伴随着全球信息化的发展，“互联网+BIM”技术的诞生给建筑市场带来了全新的变化和革新。针对建筑行业在项目创造期间利用传统的施工技术，因设计信息模糊、多义和沟通交流障碍等问题导致的原料损耗严重和建筑效率不高等问题，本文提出在建筑虚拟设计与施工技术中应用互联网+BIM技术，不仅可以创建想象的三维模拟模型和精确的能耗模型，高效地实现建筑可持续设计和节约能耗需求，还能帮助建筑施工方最大化的降低风险，减少损耗，轻松完成项目建造。
关键字：互联网+BIM技术、虚拟设计、施工技术
随着物质生活水平的不断提高，人们对新时期建筑有了更高的要求，不仅要满足人们的视觉美感要求，也要满足人们的高品质需求，这给现代建筑项目的设计和施工带来了巨大挑战，传统的施工模式以无法满足建筑行业时代发展的需求。在当今技术革新的发展环境下和国家推行建筑行业信息化普及的政策背景，为满足建筑工程行业对全新技术的要求，互联网+BIM技术应运而生，它们的技术充分整合并利用建筑工程项目全生命周期所涉及到的信息，不仅可以节约建筑成本、提高了生产效率，还帮助所有工程参与者提高了决策效率和设计质量。
一、目前建筑设计存在的问题
1、传统施工技术的设计局限性
（1）在传统的建筑设计过程中，设计师与建造施工过程出现相互分离的现象。设计师没有参与设计前期的考察准备工作和设计后期的具体施工过程，设计师在没有完全明确设计目标的情况下开始设计工作，也以给设计师们提供更多的工程信息，这样造成设计方案与建筑的实际要求不符。设计师在一个封闭、独立的系统中进行设计，不利于提高建筑项目整体的效率。
（2）我国传统的建筑设计过程中，使用的是二维计算机辅助设计方法，缺少有效的协同平台。利用传统技术绘制是二维图形，在建筑设计表达方面存在模糊性、多义性等问题，建筑物本身是一种三维形体，因此产生的数据信息在后续很难利用，并且在各个建筑构件之间没有直接的联系和相互制约。设计师在设计的过程之中没有相关的评价系统指导，无法协助设计师完成整体的建筑设计。这样如果建筑设计在实际建筑施工阶段无法实现，在一定程度上限制了建筑行业的发展速度。
2、虚拟设计与施工技术的发展现状
虚拟设计与施工技术属于新兴学科，没有形成完整的体系，目前在对其技术和实践的研究正在进行。虚拟施工在建筑施工方面多还处于理论研究阶段，缺乏施工实践研究；在施工领域的可视化仿真、精益建造、敏捷建造等技术还不是很成熟，无法支撑虚拟施工的技术体系；需要大力开展相关软件研制和系统开发等工作，为虚拟施工技术提供强大的软件支持。
二、互联网+BIM技术理念在虚拟设计与施工设计中的作用
虚拟设计与施工技术是将虚拟现实技术应用于施工过程，并对内力分析进行仿真计算，结合两种技术的作用来优化施工方案的全过程。将互联网+BIM技术理念应用到虚拟设计与施工技术过程中能够体现出更大的作用。
1、使建筑的表达更加形象化、具体化
互联网+BIM技术在建筑虚拟施工技术中让建筑设计呈现三维的数字化立体视角，形象和丰满的表达了建筑整体，达到虚拟数字要求。既满足了建筑虚拟施工技术的数字化形态表达，也拓展了建筑设计师对建筑形态多样性和特色风格呈现的可实施性。
2、对建设项目中生成和整理数据文件更加便捷化
互联网+BIM技术是通过建筑程序软件建立建筑模型，而且会主动附上建筑说明要求和实施计划等文字表达，在三维立体图纸的呈现基础上自动进行文字解释和说明。用BIM技术软件生成的二维设计图纸，三维效果呈现图和虚拟施工技术的三维动画模拟，为建筑设计师节省了绘制手工图纸和文字说明的时间，大大提高了工程整体效率。
3、使整体的建筑信息更加一致、协调
在虚拟施工模拟过程中，利用BIM实现所有数字信息的联动效果，使数字化信息的协调一致。在建筑虚拟施工过程中，如果修改与设计要求不吻合或有错的地方，所有数字信息都会相应改变，并且在虚拟施工过程中呈现的设计效果也会在演示中自动协调。与此同时，各个虚拟视图中的平、立、剖面视图和三维施工动画等相关信息也会自动修改。
4、BIM涵盖了工程全生命周期的信息库，为所有决策提供可靠依据
BIM是一个共享的知识资源，在虚拟建筑施工模拟过程中提供所有有关建筑质量、建筑进度、建筑成本以及花费清单等所有施工过程的信息。所有项目人员在虚拟的施工模拟过程中就可以有效掌握各种信息，准确控制和把握施工流程和施工进度。
5、高效精确的碰撞检测过程模拟对后续施工起着很重要的作用
碰撞检测算法在处理大规模复杂场景时，首先排除一部分明显不相交的物体或区域，再对剩下区域使用基于层次包围盒树和空间剖分的碰撞算法进行详细检测，包括递归检测层次树节点和层次树叶子结点，逐步生成可能的碰撞集。
三、互联网+BIM技术理念下的虚拟设计与施工技术的应用模拟
互联网+BIM技术在学术界和软件开发领域得到一定的肯定，作为一项技术它的实现需要相配套的应用软件的支持。当前从整体上来看基于BIM的Revit软件应用广泛，有RevitArchitecture，RevitStructure，RevitMEP三个系列，分别对应于建筑、结构和水暖电专业领域，几乎贯穿了建筑物生命周期中。Revit在一定程度上实现了BIM，通过应用关系数据库可以高效地创建三维建筑模型，同时能够生成对应的二维图形和管理大量相关的非图形工程项目数据信息，绘制图纸的基本元素不再是CAD中的点、线、面等几何元素，而是墙、窗、梁、柱等专业建筑对象。
（1）设计师使用Revit软件在建筑、结构、水暖电领域搭建BIM模型，这种模型含有丰富的信息量；数据交流更准确方便，既可以提交传统的数据文件，也可以提交IFC格式文件。
（2）将BIM模型数据以DWF格式导入AutodeskNavisworks中，从而整合结构构件和设备信息，并对结构构件之间进行碰撞检查，有效避免施工过程中可能出现的构件之间碰撞问题。这种BIM模型方案设计可以降低变更率，节约人力资源，并且设计师可以通过BIM模型指导施工，更能确保了施工质量和进度。
（3）设计师把详图设计中的数据以GBXML格式导出并传入Ecotect软件，进行分析BIM模型的各种参数，比如日照、光热环境等。一般在Revit中将房间体积或空间数据生成GBXML文件，通过客观真实的数据来辅助设计师进行方案调整与优化。
（4）设计师采用IES软件进行人流疏散模拟分析，并不断优化人流疏散方案。通过结合BIM三维数字模拟仿真及建筑物各层最大的容纳人数进行疏散模拟，将模拟结果生成详细数据，然后根据这些数据更好地辅助设计人员分析调整各疏散路径，不断优化疏散方案，最大限度地减少人员和财产损失。
（5）在钢结构施工设计阶段，设计师将BIM模型与施工组织进度计划相链接，进行4D施工模拟，真实再现实际施工过程。各项目参与方可以根据模拟过程直观的了解整个钢结构安装的时间节点及工序，从而准确把握安装过程中的难点与要点，优化并改善原钢结构安装方案，同时提高施工管理方对施工进度的掌控能力，提高施工效率。
参考文献：
[1]郑全强，浅析BDM技术在建筑施工中的发展与应用[J].中国新技术新产品，2016（12）：126-127.
[2]陆凯君，彭超华.浅析BIM技术在建筑工程施工过程中的实际应用效果[J].建筑工程技术与设计，2016（22）.
[3]研究方向：建筑设计及原理
[4]江西省教育厅科学技术研究项目“互联网+BIM”技术的虚拟设计与施工技术应用研究GJJ171461