建模技術(shù)在建筑施工技術(shù)課程中的應(yīng)用

林 麗

建模技術(shù)在建筑施工技術(shù)課程中的應(yīng)用

林 麗

學(xué)生在學(xué)習(xí)《建筑施工技術(shù)》課程時(shí)缺少對現(xiàn)場的認(rèn)識，利用建模技術(shù)不但能豐富學(xué)生的認(rèn)知，引領(lǐng)探索性學(xué)習(xí)方式，還能更好地、直觀地了解現(xiàn)場實(shí)際，從而提高遠(yuǎn)程教育的教學(xué)效果。

建筑施工；教學(xué)改革；BIM技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，建筑類專業(yè)逐漸成為學(xué)生報(bào)考的熱門專業(yè)，其就業(yè)方向主要是施工、監(jiān)理、房地產(chǎn)開發(fā)及設(shè)計(jì)。建筑施工技術(shù)是其必修課，它具有實(shí)踐要求高、專業(yè)能力強(qiáng)、內(nèi)容復(fù)雜等特征。建筑施工技術(shù)教學(xué)有兩個(gè)環(huán)節(jié)：理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)。理論教學(xué)可使學(xué)生掌握理論知識，為工程實(shí)踐打下良好的基礎(chǔ)。但由于學(xué)生的立體空間思維能力較差，單純的理論知識會導(dǎo)致學(xué)生的理解出現(xiàn)偏差，不能真正掌握建筑施工技能。因此，教師有必要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，將新技術(shù)BIM引入課堂。該技術(shù)能真實(shí)模擬施工過程，讓學(xué)生直觀地了解現(xiàn)場工作，掌握施工技巧，對提高教學(xué)效果具有十分重要的作用。

一、BIM技術(shù)概念的內(nèi)涵

BIM(Building Information Modeling)，又稱為“建筑信息建模”，可以模擬施工現(xiàn)場，還可以在模型中附加時(shí)間、材料等信息作為項(xiàng)目管理和工程造價(jià)的重要考量。這種技術(shù)在建筑業(yè)中迅速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目從設(shè)計(jì)階段到運(yùn)營階段整個(gè)周期的統(tǒng)籌管理，以方便清楚了解施工。

1.BIM技術(shù)建模設(shè)計(jì)方案的四維展示。在施工圖的設(shè)計(jì)階段，用BIM建模軟件實(shí)現(xiàn)四維立體展示，將竣工后的建筑完整地呈現(xiàn)出來，可以清晰直觀地了解整個(gè)建筑，加深各參與方對項(xiàng)目的印象，便于對項(xiàng)目在施工中容易出現(xiàn)或者可能出現(xiàn)的問題給出相應(yīng)的處理意見，避免在實(shí)際施工中的不必要損失。

2.對BIM技術(shù)建模各構(gòu)件間是否發(fā)生碰撞的檢測。模型建立后，對各專業(yè)構(gòu)件是否發(fā)生碰撞進(jìn)行測試和分析比較，以幫助施工方發(fā)現(xiàn)問題，有效減少損失。模型演示時(shí)能直觀具體地看到建筑物的基本構(gòu)成，項(xiàng)目參與人員通過四維展示預(yù)知可能出現(xiàn)問題的要素，提前做出判斷，統(tǒng)籌安排，降低設(shè)計(jì)變更和現(xiàn)場簽證的出簽率，方便項(xiàng)目管理。

3.模擬現(xiàn)場施工方案，提出優(yōu)化措施。建立動態(tài)BIM四維模型，對整個(gè)施工過程和施工現(xiàn)場進(jìn)行模擬，提前發(fā)現(xiàn)隱藏的問題，提出解決措施，及時(shí)優(yōu)化施工工藝。如施工現(xiàn)場的有效布局、人員布置、物資準(zhǔn)備、機(jī)械設(shè)備、空間的相互碰撞以及施工中的一些安全措施等。四維建筑仿真技術(shù)同時(shí)覆蓋了臨時(shí)建筑和大型機(jī)械設(shè)備等進(jìn)出場及安拆時(shí)間，有利于節(jié)約成本、優(yōu)化施工進(jìn)度。

二、BIM技術(shù)對工程識圖的作用

工程識圖是BIM技術(shù)建模的基礎(chǔ)。很多高校一直使用平面施工圖來授課，并要求學(xué)生通過想象將平面圖紙與施工現(xiàn)場聯(lián)系起來，但學(xué)生還未建立完善的空間思維，容易產(chǎn)生厭學(xué)心理。BIM建模技術(shù)將平面圖演變成立體結(jié)構(gòu)圖形，將虛擬的模型呈現(xiàn)出來，能讓學(xué)生看到建筑的形成過程，改變了建筑施工技術(shù)課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法。

首先，教師使用BIM建模技術(shù)建立的混凝土和鋼筋模型，能隨意切割或旋轉(zhuǎn)。其次，學(xué)生通過立體模型看到建筑形成的全過程，把BIM和施工圖紙聯(lián)系在一起。這兩種呈現(xiàn)形式使學(xué)生了解施工的全過程，更好地掌握課程內(nèi)容。第三，教師指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用BIM建模技術(shù)重新創(chuàng)立BIM施工模型，更能加深學(xué)生印象。

三、BIM技術(shù)在建筑施工技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

建筑施工技術(shù)教學(xué)的最大難點(diǎn)是很多施工技術(shù)的講解不如在施工現(xiàn)場清晰，施工方法、工序容易混淆。而施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜、安全隱患大，很難讓學(xué)生到現(xiàn)場實(shí)際了解，致使其對課堂失去興趣，學(xué)習(xí)積極性降低。這可以利用BIM建模技術(shù)來解決。

BIM技術(shù)能將工程全過程逐步展示在學(xué)生面前，更加直觀立體，猶如身臨其境，使他們了解施工過程中構(gòu)建的定位、安裝順序、工序、現(xiàn)場布置、人員材料、機(jī)械的準(zhǔn)備、大型機(jī)械的進(jìn)出場時(shí)間等基本知識點(diǎn)。同時(shí)，BIM軟件規(guī)范化的操作，可以使學(xué)生操作軟件的能力有一定的提升，立體模型的建立也提升了學(xué)生對施工現(xiàn)場各區(qū)域的了解。虛擬施工實(shí)現(xiàn)了施工現(xiàn)場與課堂的緊密結(jié)合，有利于對建筑施工的清晰認(rèn)識。利用BIM建模技術(shù)，可將時(shí)間維度材料信息附于建筑信息模型上，再加上材料信息，能夠分析出特定時(shí)間段完成的建筑構(gòu)件有哪些，以及材料的消耗，從而對資源進(jìn)行有效的控制。另外，由工程量結(jié)合消耗量定額以及市場價(jià)格等信息，很容易算出施工成本。合理有效地運(yùn)用BIM模型，使學(xué)生可以對工程施工成本如何形成有更清晰全面的了解，便于掌握工程施工成本控制要點(diǎn)，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)他們分析和解決實(shí)際問題的能力。

BIM技術(shù)憑借自身的特性及優(yōu)勢正在引發(fā)建筑行業(yè)的技術(shù)變革，有效地實(shí)現(xiàn)虛擬施工現(xiàn)場，可更加直觀地了解施工過程，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理。建筑施工技術(shù)課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，利用BIM技術(shù)將一個(gè)完整的施工過程及現(xiàn)場帶進(jìn)課堂是教學(xué)的一項(xiàng)重大改革，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是推動教學(xué)與時(shí)俱進(jìn)的重要手段。

[1]尚春靜，李艷榮，任思佳等.基于 BIM的工程管理專業(yè)理論課程與實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新研究[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2015(9).

[2]趙彬，王友群，牛博生.基于BIM的4D虛擬建造技術(shù)在工程項(xiàng)目進(jìn)度管理中的應(yīng)用[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2011(9).

[4]張利，石毅，張希黔.BIM技術(shù)在建筑施工技術(shù)課程教學(xué)中的探索[J].工業(yè)建筑，2003(33).

TU74-4

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1671-6531（2017）11-0069-02

林麗/長春廣播電視大學(xué)助教，碩士（吉林長春130000）。

蘇 航