虚拟施工的发展内涵和组织管理流程是怎样的？
1虚拟建筑的开发
20世纪中叶以来，以微电子信息技术为基础、以计算机网络和通信为核心的信息技术革命对社会资源配置、经济运行、竞争方式和人类生活方式产生了深刻影响，引发了新的产业革命，从而推动人类进入了以高技术为基础的知识经济时代。
制造业现代化的管理技术是以全球大规模生产的市场氛围为基础，以电子商务、互联网、信息高速公路、内部网、虚拟现实和虚拟制造等为支撑。通过ERP(企业资源计划)、JIT(准时制生产)、AM(敏捷制造)、VR(虚拟现实)、VC(虚拟施工)等各种先进的管理手段，通过战略合作伙伴的选择形成动态。不同时期制造企业常见的发展战略如图1所示。
(1)CAD与建筑设计的结合，可以看作是虚拟建筑的萌芽。20世纪80年代后期，CAD的应用开始在工程设计中普及，勘察设计行业率先将计算机技术应用于建筑领域，成为我国信息化建设中起步早、发展快、效率高的行业。CAD的应用在计算机上完成设计工作，把人们从繁杂的设计工作中解放出来。这个阶段是虚建的萌芽阶段。
(2)CAD、系统仿真建模技术和多媒体技术的综合应用被视为虚拟建筑的雏形。CAD、系统仿真与建模技术、多媒体等技术的综合应用，从根本上改变了传统的设计理念、手段和方法，使方案的比较和优化更加直观，对提高设计质量和水平发挥了重要作用。工程设计从二维走向三维。设计师不仅可以看到建筑的整体造型，还可以了解建筑内部的详细构造。这个阶段已经成为虚拟建筑发展的雏形。
(3)虚拟现实技术是虚拟建筑的进一步发展。虚拟现实技术是20世纪末兴起的一门全新的综合信息技术。它是由计算机软硬件和各种传感器组成的三维信息环境——虚拟环境。虚拟现实技术为建筑师设计和评估建筑提供了新的技术手段。建筑师可以在现实世界中以任何可能的方式直接与他们设计的建筑对象进行交互。这个过程会帮助建筑师了解建筑的造型、空间、色彩、灯光甚至声学效果，并做出相应的评价。同时，虚拟现实技术可以使建筑师或客户感受到虚拟的三维环境。在很多情况下，准确理解用户的需求并与他们达成共识是设计过程顺利进行和成功的关键因素。虚拟现实技术为用户参与设计过程提供了极大的便利。利用虚拟建筑的真实性，建筑师将自己的设计意图以最直观的方式呈现给用户，而用户则通过在虚拟建筑模型中漫游获得最直观的体验，用户甚至可以直接控制电脑提出一些设计局部修改意见。虚拟现实技术的应用将极大地丰富建筑师的设计手段，提高建筑设计的创新能力。
(4)虚拟建筑的形成和应用时期。21世纪，国内外对虚拟建筑的研究和应用达到了一个新的水平。2000年，戴斯·a·坎贝尔(Dace A. Campbell)研究了VRML(虚拟建模语言)，它成为建筑施工文档的有效传输工具。2002年，美国建筑与城市研究大学的Ahmed F. Waly，Walid Y. Thabet研究了虚拟建筑环境在早期规划中的应用。同年，美国的Mark J. Clayton、Robert B. Warden、Thomas W. Parker等人对三维CAD和系统仿真在建筑虚拟施工中的应用进行了研究。虚拟施工的理论研究在这一时期达到了比较高的水平，在实践中也得到了应用，取得了良好的效果。
英国斯凯岛大桥的规划和设计在环境保护方面存在争议，引起了公众的关注。后来又应用虚拟现实技术，将设计的桥梁外观及其周围环境，以及绕岛飞行、驶过桥梁的动态视觉感生动地展现在公众面前，受到了公众的欢迎，对桥梁的设计方案给予了肯定。
苏州拙政园是中国四大名园之一，世界文化遗产之一。通过建立拙政园虚拟巡游系统，没有去过拙政园的游客可以在电脑上选择任意路线，游览各种场景。
二滩电站的展示部分采用了虚拟现实技术，用户可以方便地浏览二滩环境和大坝的任何部分。我国在结构施工过程的模拟和可视化计算方面已经取得了一些成果，可以模拟各种施工过程。
上海郑达广场项目是虚拟现实技术在中国建筑项目中的首次应用。由中建三局和华中科技大学的专家和技术人员共同开发的郑达广场建设虚拟仿真系统，达到了三个预期目标:一是在建筑建成前，虚拟展示建筑建成后的周边环境。二是虚拟仿真系统的核心部分钢结构施工前，在计算机上完成各种构件组装和吊装方案的各种试验和优化工作。三是应力和变形分析，包括桅杆起重机和吊装屋架的内力分析，焊接应力应变分析。专家认为，建筑工程施工虚拟仿真系统将模拟未完成的过程，彻底改变传统施工过程不可逆的局面，是未来建筑行业的发展方向。
计算机技术与建筑行业的结合可分为萌芽期、萌芽期、进一步发展期、成熟期和应用期，如图2所示。
2虚拟建筑的内涵
美国发明家协会在1996中首次提出了虚拟建造的概念，即虚拟建造是一种融入电子连接和自上而下管理技术的设计-建造过程的方法。
同济大学丁、徐友泉、彭勇对虚拟施工的理解:一、设计与施工相结合(项目总承包)。二是通过电子技术交流信息。第三，业主→设计→施工→供货的纵向指挥控制关系转变为业主、项目经理、设计师、供应商的横向协作连接。认为虚拟建设是适应当今知识经济社会的一种新的项目管理模式。运用虚拟组织原理，在现代信息和通信技术的支持下，采用无层级、扁平化的管理组织模式和D+B生产组织管理方法，通过基于网络的项目信息系统共享，实现项目建设低成本、高质量、快进度、好协调的目的，利用信息和知识实现建筑产品的增值。
2000年，日本学者丸山义雄、岩濑洋一郎、阿桔和夫等提出了VR-COMS(Virtual and Real-Field Construction Management Systems)的概念，认为VR-COMS通过虚拟仿真技术集成虚拟施工仿真、计划、规划和执行管理系统，以提高实际施工中的生产率和安全性。
东南大学郑雷博士认为，虚拟建设是一种基于技术和管理两大支撑体系的新型项目建设模式。一个是虚拟构造(T-VC)的技术方面。T-VC主要利用计算机技术解决一些技术问题(如虚拟漫游、施工过程虚拟仿真等。)在项目建设过程中从规划设计到项目物业维护，以及计算机技术在虚拟环境和可视化系统开发中的实现。另一个层面是虚拟建设(M-VC)的管理方面。M-VC是适应市场需求和时代要求，以计算机信息技术为支撑的一种新型工程项目建设组织管理模式。它是对传统施工组织管理模式的创新。通过它，承包商可以以最快的速度和最低的成本跟踪市场趋势，通过对外部资源的整合和利用，快速满足客户的需求。
基于国内外专家学者对虚拟构式的理解，笔者认为虚拟构式的内涵可以从狭义(微观)和广义(宏观)两个角度来理解。
2.1狭义的虚构(微观)
狭义(微观)的虚拟建筑是指在计算机技术和信息技术的基础上，利用VRML、AutoCAD、3DSMAX等软件、系统仿真技术、三维建模理论和LOD算法对虚拟系统进行优化，在各种虚拟环境条件下提前模拟建筑物或工程的施工并进行分析，从而提前发现可能出现的问题，提前采取预防措施。为了达到优化设计、节省工期、减少浪费、降低成本的目的，或者应用JavaScript语言扩展虚拟世界的动态行为，为客户提供一个可以提前观看、感受和观看的虚拟环境。
从这个角度可以看出，1层虚拟施工是指在虚拟的环境下进行工程建设，尽早发现可能出现的问题，不断修改方案，直到建设项目的全过程符合建设者和客户的要求。这将有助于项目管理者对实际施工过程有一个事先的了解，并对施工过程中容易出现问题的地方加强管理，从而最终达到节约工期和成本的目的。微虚拟建筑的第二层含义是虚拟现实在建筑领域的应用。在建筑与规划领域，利用虚拟现实演示单体建筑、住宅小区乃至整个城市空间，可以使人们从不同的俯仰角度审视或欣赏其外部空间的动态形象及其平面布局特征，感受整个社区建成后的环境(包括交通、绿化、音乐以及社区的周边环境)。它产生的融合比模型或效果图更生动、完整、逼真。
2.2广义(宏观)虚拟建筑
广义(宏观)的虚拟建设是指一种组织管理模式。为了适应市场的变化和客户的需求，基于计算机和网络技术的发展，承包商热衷于寻找市场目标，在互联网或www上寻找合作伙伴，与对方的优势资源结成联盟，共同完成项目，从而达到占领市场，实现双赢或多赢的目的。随着施工项目的不断优化和施工水平的不断提高，客户对项目的要求越来越高，不仅要求施工企业及时有效地完成项目本身的施工，还要求施工企业参与项目的前期策划以更好地管理和监控项目，还要求企业参与项目的后期运营和维护。从企业内部来看，国内建筑企业往往在某一方面(如土建或安装)有很强的优势，但在其他方面，如设计、物业管理、商业运营等方面缺乏经验或能力和技术，达不到要求的标准。对于综合性强或技术要求高的大型项目，单个企业很难独立有效地完成，需要各企业利用自身优势资源，联合起来，共同开发项目。
广义的虚拟施工具有以下特点:第一，它是一个虚拟的项目管理组织，旨在有效地完成项目。第二，需要建筑管理知识和计算机信息技术的有机结合。第三，通过基于网络的项目管理软件将各参与单位连接起来，最大限度地实现信息共享和数据交换。第四，需要先进的项目管理知识支撑。第五，联盟伙伴要资源利益共享，费用共担，风险共担，相互合作，相互信任，自由平等。
3虚拟施工组织管理流程
整个项目的组织过程如图3所示。项目选定并中标后，进行项目建设，建立虚拟项目管理组织，组织项目建设过程。
微观虚拟施工是在计算机上的虚拟环境中模拟每一个建筑或整个工程的施工。施工中遇到的问题退回修改设计，再进行施工。重复，直到客户和建筑商满意为止。包括各工序的工艺流程、各工序的间隔时间、工艺方法、各种机械设备材料的安排、建筑实体的内部结构和材料等。，这里就不一一列举了。
4结论
虚拟建筑的发展需要计算机技术、信息技术和网络技术的支持。这些技术在其他行业已经得到了广泛的应用，但是在建筑行业还不是很成熟。随着建筑行业技术和管理水平的提高，技术与建筑行业的结合会越来越紧密。这为虚拟建筑的快速发展创造了有力的条件，虚拟建筑将在21世纪以更快的速度发展。
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