BIM、3D打印和VR技术在市政行业的应用.pdf

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1、2017年第8期(总第209期)江西建材工程管理BIM、3D打印和VＲ技术在市政行业的应用12■刘康萍，程宏伟■1．陕西建工机械施工集团有限公司，陕西西安710043;2．西安中交土木科技有限公司，陕西西安710075摘要:近年来，BIM技术在我国市政行业发展迅猛，特别是住房和城乡建设部速50km/h，包括道路、桥梁、给排水热力、燃气、电力、通信、绿化、交通下发的《意见》［1］大力支持并推广在土木行业的应用，并已经取得了一设施、照明等专业内容。定成绩。3D打印技术被誉为改变世界的技术，在土木行业也有部分应33D打印技术在

2、市政行业的应用用。VＲ作为炙手可热的新技术，在市政行业发挥其作用。本文简要介3．1复杂模具、构件节点等的制作绍BIM、3D打印和VＲ技术在市政行业的应用情况，并探讨三者在未来对一些构造复杂、传统工艺制作困难的构件采用3D打印可以提高的契合点。生产效率，同时对不同构件之间需要采用焊接、铆钉、螺栓等方式连接关键词:BIM3D打印VＲ技术市政行业［4］时，可以避免对构件的削弱并减少后期维修养护的费用。3．2在桥梁工程中的应用1BIM、3D打印和VＲ技术简介MX3D公司将在阿姆斯BIM即建筑信息模型，是以三维图形和数据库信息集成

3、技术为基特丹运河上建造3D打印人础，集成基础设施在规划、设计、施工、项目管理、运营管理及智慧城市［2］行桥，如图3所示，全长24应用的全生命周期的数据模型，相关单位利用该模型进行设计和施［3］英尺，采用钢材打印。与传工，实现项目协同管理，减少错误、节约成本、提高质量和效益。统建桥方式－两端同时进3D打印技术是一种快速成型技术，它是以数字模型文件为基础，运用行桥梁施工不同，该桥通过粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的3D打印机器人由运河的一技术，多用于工业设计、教育、牙科和医疗产业等领域。VＲ即虚拟

4、现［5］端慢慢向另一端完成。实，是用计算设备模拟产生一个三维的虚拟世界，提供用户关于视觉、3．3在建筑业的应用听觉等感官的模拟，是当前最具可视化和引导性的技术之一，有望在城图33D打印人行桥3D打印技术在国内外市规划、建设、管理中发挥重要作用。建筑行业的发展较为迅速，目前已有或拟采用该技术创建建筑结构。2BIM在市政行业的应用我国上海青浦园区内打印出首座3D建筑－10幢办公用房，如下图42．1在给排水专业的应用所示，房子最高2层，长宽国内已有部分设计企业采用BIM在给排水专业进行了应用，具体高不超过10×8×6m，建筑简

5、要如下:中南市政设计院采用AutodeskＲevit等软件设计了V型滤［2］过程仅花费24小时。与普池，基于Ｒevit软件可以在专业内多成员间、多专业多系统间的三维通房屋不同，该墙体采用一协同设计的特点，工艺、建筑、电气、结构四个专业协同设计。济南市政［2］种经过特殊玻璃纤维强化设计院将BIM技术应用于日照岚山净水厂项目。水厂省设计规模:3处理的混凝土材料－油墨，14万m/d;主要建构筑物有:V型滤池、清水池、加压泵房、变配电室、强度和使用年限大大高于综合楼、传达室、大门，如图1所示。钢筋混凝土，墙体为空心，不仅自重轻，

6、还可以随意填图43D打印办公用房充保温材料，并可任意设计墙体结构，一次性解决墙体的承重结构问题。墙体之间采用积木搭建并用钢筋水泥进行二次“打印”灌注，连成一体。全过程只需要一张图纸、一台电脑、“油墨”，施工周期短、施工人员少、自动化程度高、造价［7］少、环保节约。3．4在其他方面的应用图1日照岚山净水厂俯瞰在其他方面的应用主要是制作比例模型。美国圣地亚哥的SD3D2．2在路桥专业的应用和与Aon公司联合打造出世界上最大的3D打印城市，整个城市的尺寸［2］，该工程达到2.7×3.2米。模型包含各种按比例缩小的摩天大楼、建筑

7、、道路上海市政设计院将BIM技术应用于江西赣江二桥工程［8］等，共300个区块。全长约1750m，其中特大桥长1310m，双向4车道，桥宽30m。主桥采用［9］4VＲ技术在市政行业的应用“110m+110m独塔斜拉桥”，引桥采用40m跨径小箱梁桥和30m跨径4．1成果演示和验证大箱梁桥，如图2所示。超高层和超大跨度建筑、大跨度桥梁等，通常要先进行风洞试验，大型堤坝要进行实物实验，重要结构要进行破坏性实验而后再行设计，等等。然而，实验费时且昂贵，缩小比例试验存在一定误差，利用虚拟现实的先期演示和论证技术，可模拟以真实的角度

8、甚至任意角度去观察新技术的预演便可解决这些问题。4．2工程施工技术及工程安全管理把虚拟现实技术引入施工过程，可以在虚拟现实的环境中模拟各种事故发生过程及可能造成的后果。根据模拟结果，施工方可以采取图2江西赣江二桥工程效果图相应措施预防和制止这些事故。［2］4．3可视化计算西北市政设计研究院将BIM技术应用于酒泉市风电