1.2.2 虚拟建造技术包含的内容
目前，基于BIM的虚拟建造技术主要包括虚拟装配技术、施工模拟（虚拟施工）和施工现场临建规划设计等。
1. 虚拟装配技术的应用
我国建筑业规模的连年增长为虚拟装配技术的发展和应用带来新机遇新挑战，建筑虚拟装配行业本身是一个需要大量技术支持和规模化效应的行业，无论是设计还是设备制造或者生产安装，都需要成熟的技术做支撑。
基于BIM的虚拟装配技术的应用主要指PC混凝土构件的虚拟装配、钢结构构件的虚拟装配、建筑幕墙的构件拼装以及机电设备构件的虚拟装配等。下面介绍常见的两种虚拟装配技术的应用：混凝土构件的虚拟装配和钢结构构件的虚拟装配。
（1）PC混凝土构件的虚拟装配
预制混凝土建筑（Precast Concrete，PC）又称“装配式混凝土建筑”，是由墙板、叠合楼板、楼梯及阳台等混凝土预制构件组成，在施工现场拼装后，采用墙板间竖向连接缝现浇、上下墙板间主要竖向受力钢筋灌浆套筒连接以及楼面梁板叠合现浇形成整体的一种结构形式。
在混凝土预制构件生产完成后，将构件的某些实际数据（如预埋件的实际位置、窗框的实际位置等参数）及时反馈到BIM模型中，然后对构件的BIM模型进行修正。在预制构件出厂前，通过BIM建模和施工模拟软件对修正后的预制构件进行虚拟装配，如图1-9所示。在虚拟装配过程中若安装精度的影响可控并符合实际装配要求，则可出厂进行现场安装，如图1-10所示。反之，不合格的预制构件需要重新加工。
图1-9 BIM虚拟装配
图1-10 施工现场拼装
（2）钢结构构件的虚拟装配
钢结构建筑是以工厂生产的钢构件作为承重骨架，以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构而构成的居住类建筑。预制装配式钢结构建筑具有模块化、标准化的特点，适应工业化需求，且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。
通过BIM软件建立钢结构数字化虚拟装配，可以改进钢结构构件的制作，优化现场施工的装配方案，减少因设计盲点及其他因素导致工程返工而引发的不必要的经济损失，提高施工效率，如图1-11所示。
图1-11 BIM钢结构虚拟装配与现场构件装配
2. 施工模拟技术的应用
面对结构越来越复杂的异形建筑，传统的建筑施工技术已不能满足这些需求，随着计算机仿真技术的应用，建筑业提出了施工模拟（虚拟施工）的概念。
施工模拟及时将建造过程在计算机上虚拟出来，如图1-12所示，进而发现存在于施工过程中的问题。这项技术融合了虚拟现实、计算机辅助设计等相关技术，在高性能计算机硬件等相关设备的基础上，针对施工过程中的人、财、物全过程展开三维模拟，从而更好地为参与方提供一种可以多次重复的试验方法，促进施工水平的提高。
施工模拟技术应用的优势包括以下几个方面。
图1-12 BIM施工模拟
1）采用施工模拟技术对建设工程进行管理，管理层可以随时对现场信息进行了解，减少沟通上的成本，实现集约化的管理，极大程度地提高工作效率与管理水平，同时降低施工管理费用。
2）随着项目越来越复杂，设计施工返工往往造成成本的增加，为了解决这一问题，将施工模拟技术引入施工管理中，详细地展现工程的相关空间信息，更好地发现存在于设计和施工中的问题，避免返工的出现。利用BIM模型进行检查，可以提前发现设计中的问题，并利用虚拟仿真技术形成预应力钢筋排布模拟方案，避免后期返工的发生。
3）施工模拟技术主要利用BIM技术中的关联数据库，在最短时间内获得有关工程数据的实物量，进而更好地为采购计划的制定提供准确的数据支撑，更好地为项目成本管控提供技术上的保证。
4）在传统施工过程中很难对项目支出费用、合同应付款项等进行实时统计，也不能根据形象进度对图纸进行变更，以获取合同规定工程量，利用施工模拟技术，结合BIM技术关联数据库可以对参数区域进行确定，促进过程三算对比的实现，从而更好地为数据指导生产提供重要依据。
5）施工模拟以BIM技术模型为基础，对施工方案进行优化，提前发现存在于施工过程中的难点问题，并可在相关的BIM施工模拟软件的帮助下，对现场施工工艺流程进行渲染，将显示情况虚拟展示出来，使复杂的空间设计变得非常直观，以便现场施工人员深入理解、有效解决施工错误。
6）施工模拟技术对建设工程中使用的材料和施工技术进行详细的记录，可以利用过程进行模型以重现施工过程，从而便于检查与改进，参建各方的质量意识将因此而得到提高。
3. 施工现场临建规划设计
施工现场的临建规划包括施工机械的设施规划、现场物流规划和现场人流规划。通过BIM技术进行施工现场的三维地形建模和现场设施、设备的创建，选择合适的施工技术方案，以便提前解决施工工程中可能存在的各种问题。