BIM结合VR技术在市政污水处理厂项目中的应用

杨婷

摘要：建筑信息模型（BIM）技术已广泛应用于建筑行业的各个阶段，将BIM模型以VR的载体表现出来，能给人以沉浸式的真实视觉冲击，提升BIM技术的应用效果。本文以某市政污水厂为例，探索基础市政项目中BIM与虚拟现实（VR）技术的结合应用点，实现了对工程质量的提升，增强了成本控制和现场安全文明施工，并为后续基础市政类项目BIM与VR技术的结合提供了参考。

关键词：VR；BIM技术；基础市政

基础市政污水处理项目关系着城市的正常运转，并且对于环境保护也具有重要的意义。此类项目建筑功能复杂、管线种类多、施工要求高，BIM技术以其可视化、参数化、协同性、模拟性等特点，在该类项目中合理的运用，能够有效地保障工程的顺利进行，并对成本的管理和质量的控制都具备较强的促进作用。

VR虚拟现实技术是在BIM信息化建筑模型技术上进一步的优化和提升，在方案设计阶段、施工图深化、多专业协同以及施工等全阶段都可以起到较强的促进作用。天府新区第一污水厂项目将该技术作为应用创新点，在全过程许多BIM应用点上都采用了VR技术，其在BIM的三维模型基础上，通过沉浸式体验，加强了可视性、具象性和交互性，大大提升了BIM的应用效果。

1、工程概况

本工程市政污水厂项目规划用地8.77万㎡，其建设形式为地埋式。污水处理规模10万吨/天，远期总规模26万吨/天，服务面积55平方公里。地面打造为一个全开放式景观活水公园。

2、软硬件配置

本项目BIM通过Fuzor软件实现与VR技术的結合应用，使用其与VR设备相结合，通过三维实时渲染引擎，进行可视化漫游体验。

Fuzor软件的光照模拟、材质显示都在性能和效果之间达到最好的平衡，并且与Revit和Navisworks等BIM软件无缝对接，使用便捷，对于计算机硬件的需求低，更适合在工程项目上使用。

3、BIM与VR技术结合应用点

3.1景观模型及方案推敲

在BIM景观模型的基础上，结合VR技术，模拟了人员实际视点，漫游地面景观，如图1所示，辅助业主决策和优化景观方案。

3.3采光井分析

对于全地埋式厂区，为了节省能源，设计开启采光井进行日照辅助。将BIM模型与VR技术结合，进行采光验证分析，如图2所示，包括光照范围与时间、是否被管线遮挡等，通过虚拟体验对采光井段设计作出综合性的评价，以确定方案选型。

3.1虚拟交底

本项目施工过程中，分包方众多。以往的施工模式中，分包方只负责各自部分，对其他工种并不熟悉，导致了在交叉施工过程中出现一系列问题。

为了避免此类问题，在施工前对所有分包方BIM对接人，进行BIM模型和VR整体模型交底，使得各方对项目管线、预留预埋处有高度统一的整体认知。当遇到交叉施工过程中的问题，将污水厂各分包方汇集在一起，查看BIM模型和VR模型，核对协商后再进行施工，提高沟通效率，减少了返工。

3.4管线安装指导

基础市政污水厂项目工艺流程复杂、管线种类多样，并且该项目需三个月内完成工艺管道安装并实现通水，工期紧张。

对于管线安装重难点区域，比如膜池以及设备间等区域，利用VR技术虚拟化对重点区域进行安装演示，如图3所示，直观的辅助施工解决安装困难。

3.5管线分析优化

VR技术能更好的将BIM碰撞检查等管线综合三维分析优化应用进行可视化的升华。通过虚拟体验优化设计，加强了各参建方对于调整方案的直观性感受，尤其是增加了管综区域的人员视角空间感，提高了管综方案的优化性，推进了项目数字化智能化的实践。

主通道区域管线分析优化对比如图4所示。此技术的应用使得原本分散杂乱的管线方案变得整齐统一，减少了施工过程中的设计变更，避免现场因错漏碰缺的施工延滞，提高了施工现场的生产效率，缩短了工期，提升了质量，有利于成本控制和现场安全文明施工的保持。

4、展望

VR技术使得BIM的建模渲染真实度提升，其组合极大提升了项目中BIM的应用效果，带来的市场空间也值得想象，但要真正的有效推广运用，VR设备的价格回落，电脑端和移动端软件的成熟度尚需要时间，相信随着这些问题的解决和VR技术加速推广使用，可推动为建筑行业信息化带来发展，带来新的业态。

5、小结

VR技术通过构建虚拟展示，为使用者提供交互性设计和可视化印象，深受项目各参与方尤其是业主的关注和重视。更重要的是，项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在更真实的可视化状态下进行，从而有效的提高了资源整合能力。

BIM和VR技术的结合，能够更形象深刻的将施工方案、模型等内容展示在，基础市政类项目本身工程施工量大，工期紧张，施工管理要求高，恰恰非常需要BIM和VR技术的结合。相信在基础时政类项目未来的建设及管理中，BIM和VR技术的结合将会展现出极大的优势和强大的生命力。

参考文献：

[1]刘嘉旺.浅谈 BIM&VR 技术在建筑工程中的运用[J].工程技术，2016，（3）：251.

[2]郭文强.基于“BIM+VR”的数字建筑设计研究[J]住宅与房地产，2017，（6）；80-81.

[3]杜 垚.浅 谈“ BIM 技术与 VR 技术结合使用”[J]工程技术，2017（4）；23.