BIM技術(shù)在建筑設(shè)備工程及課程教學(xué)中的應(yīng)用

文/朱翃 安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 安徽合肥 230000

隨著社會(huì)需求的增加，各類建筑不斷興建。人們對(duì)于建筑功能要求也更高，建筑設(shè)備的作用非常關(guān)鍵，可以提供建筑需要的能量及物質(zhì)，滿足建筑功能需要。在建筑行業(yè)會(huì)產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)處理起來難度很大，無法直觀顯示。BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，可以有效解決這些難題，可以數(shù)字化地表達(dá)項(xiàng)目實(shí)體及相關(guān)功能，滿足各階段需要的數(shù)據(jù)，更全方位地進(jìn)行展示，有效提高了工作效率，降低了項(xiàng)目成本。因此我們要結(jié)合BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和建設(shè)設(shè)備實(shí)際情況進(jìn)行教學(xué)，并不斷完善教學(xué)方法。

1、BIM技術(shù)概述

BIM是建筑信息模型，包含了建筑業(yè)不同專業(yè)的全部信息數(shù)據(jù)，能夠全面反映建筑功能和性能，可以整合工程項(xiàng)目從規(guī)劃、設(shè)計(jì)到施工、維護(hù)全周期的信息的建筑模型。BIM是對(duì)建筑項(xiàng)目數(shù)字表達(dá)，是分享有關(guān)設(shè)施信息，對(duì)全過程提供可靠依據(jù)。

2、BIM技術(shù)內(nèi)容

2.1 以IFC數(shù)據(jù)為模型

由于目前建筑工程規(guī)模越來越大，建設(shè)周期很長，涉及的范圍和人員眾多，需要的項(xiàng)目管理軟件種類也多，使用BIM技術(shù)時(shí)需要很多參與單位，導(dǎo)致信息資料無法時(shí)時(shí)共享。這種情況已經(jīng)制約了建筑行業(yè)的發(fā)展，為此要對(duì)信息交換和信息共享進(jìn)行規(guī)范，制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。IFC標(biāo)準(zhǔn)涌現(xiàn)出來，IFC數(shù)據(jù)模型可以不受各產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)控制，在BIM中已得到普遍應(yīng)用，IFC技術(shù)不靠任何軟件對(duì)項(xiàng)目的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)不同階段的信息交流共享。

2.2 三維圖形平臺(tái)

在BIM技術(shù)的應(yīng)用中，通過三維圖形平臺(tái)應(yīng)用，在數(shù)據(jù)容量、顯示速度以及模型建造等方面提供了有力支持。目前的支持平臺(tái)核心技術(shù)有很多方面，包括圖形數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化模型、大模型數(shù)據(jù)顯示以及大場(chǎng)景預(yù)演染等技術(shù)，通過三維圖形平臺(tái)和IFC數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)共同支持，實(shí)現(xiàn)了不同專業(yè)的數(shù)據(jù)交流和互享。

3、在建筑設(shè)備工程中的應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)階段應(yīng)用

建筑設(shè)備工程的管線系統(tǒng)要設(shè)計(jì)出不少于兩種方案，并且含有AVI格式視頻文件，優(yōu)先進(jìn)行選用。還要對(duì)工程量統(tǒng)計(jì)、采光分析、聲環(huán)境分析等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM后，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法對(duì)比，可以有效縮短工期，減少了設(shè)計(jì)變更頻率，使后續(xù)施工更加清晰、簡單。

3.2 施工階段應(yīng)用

目前的建筑施工期比較長，程序也更加復(fù)雜，涉及到很多人員和環(huán)節(jié)，施工過程容易受到各種因素影響，導(dǎo)致各類問題出現(xiàn)。比如專業(yè)間的沖突以及各種管線的碰撞等問題，這會(huì)嚴(yán)重影響到施工進(jìn)度和施工成本控制。建立BIM模型后，通過3D施工圖更能直觀、準(zhǔn)確的展示施工全過程和具體細(xì)節(jié)，借助BIM數(shù)據(jù)庫，以方便現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，更科學(xué)的管理施工現(xiàn)場(chǎng)，也加強(qiáng)了各部門的協(xié)調(diào)。通過BIM應(yīng)用在施工階段可以提高施工效率，同時(shí)也保障了工程質(zhì)量，有效提高施工企業(yè)的效益。還能夠?qū)κ┕み^程中的各類資源有效整合，以便更好的分配，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。對(duì)于總承包商和分包商間的職責(zé)分工更加明確，有針對(duì)性地協(xié)調(diào)施工單位間關(guān)系，最大化地提高施工效率，保證整體工程質(zhì)量。

3.3 運(yùn)維階段應(yīng)用

在建筑的運(yùn)行和管理中，BIM技術(shù)也得到應(yīng)用。借助BIM技術(shù)為工程提供相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)對(duì)于建筑工程交付使用后的信息數(shù)據(jù)，比如建筑項(xiàng)目的年限、人員入住率等信息，可以及時(shí)提供，這樣方便運(yùn)營商更好地管理。通過集成后的信息可以方便物業(yè)管理和設(shè)備管理工作，提供了數(shù)據(jù)支持，更好的方便管理。通過BIM技術(shù)為管理層提供建筑方面的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，給管理層提供可靠依據(jù)，可以大幅降低運(yùn)維成本，減少經(jīng)濟(jì)損失。在運(yùn)營階段應(yīng)用BIM技術(shù)后，可以便于進(jìn)行規(guī)劃管理。比如很多零售商對(duì)于自己連鎖店的位置可以采用BIM技術(shù)規(guī)劃好，比較不同地點(diǎn)，不同人員信息等，來決策連鎖店的選址及盈利情況。

4、在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

建筑設(shè)備工程教學(xué)內(nèi)容主要有：建筑給排水、燃?xì)庀到y(tǒng)、暖通、電氣等。但在給排水制圖、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，暖通系統(tǒng)選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)；燃?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)和管線布線；以及電氣的強(qiáng)弱電、接地系統(tǒng)等方面存在較大難度。傳統(tǒng)的二維制圖、識(shí)圖中，雖然也標(biāo)明各設(shè)備圖例，但由于建筑設(shè)備涉及內(nèi)容多，專業(yè)性強(qiáng)，記憶量非常大，通過圖例無法直觀顯示設(shè)備的真實(shí)樣子，使初學(xué)者很難記憶。二維圖紙對(duì)于建筑物的幾何屬性也無法清晰展現(xiàn)，在后續(xù)施工時(shí)，各從業(yè)人員對(duì)CAD識(shí)圖時(shí)容易出錯(cuò)。通過BIM建立設(shè)備模型，通過虛擬、可視化的模型，能自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)文檔，這樣學(xué)生通過實(shí)物對(duì)應(yīng)，能知道設(shè)備的具體樣子，在進(jìn)行案例教學(xué)時(shí)，采用BIM技術(shù)更直觀教學(xué)，使學(xué)生更容易理解，包括系統(tǒng)原理以及制圖設(shè)計(jì)方面。

5、教學(xué)中的校企合作

學(xué)校通過多種方式培養(yǎng)學(xué)生，為企業(yè)輸送適用的人才，為企業(yè)的發(fā)展和提高實(shí)力服務(wù)；企業(yè)則為學(xué)校提供了就業(yè)機(jī)會(huì)，同時(shí)為學(xué)校提供交流和培養(yǎng)實(shí)用人才場(chǎng)所。學(xué)校可以借助企業(yè)場(chǎng)地和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在工作中參與BIM技術(shù)活動(dòng)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和專業(yè)技能。通過實(shí)際工程環(huán)境，使學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力大幅提高，實(shí)現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)教學(xué)資源的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

結(jié)語：

綜上所述，隨著各地大型項(xiàng)目、復(fù)雜項(xiàng)目和標(biāo)志性建筑不斷興建，在建筑中產(chǎn)生大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)和信息，對(duì)于建筑設(shè)備要求更高，使信息完備、關(guān)聯(lián)和可視化，BIM技術(shù)可以滿足這個(gè)要求，在建筑行業(yè)已經(jīng)開始普及應(yīng)用，其作用也逐漸呈現(xiàn)出來。作為廣大教師們?cè)诮虒W(xué)過程中，也要跟上信息化發(fā)展步伐，自身要熟悉BIM技術(shù)，并不斷探索適用BIM技術(shù)和教學(xué)關(guān)聯(lián)性，并進(jìn)行實(shí)踐，為社會(huì)提供更專業(yè)的人才。