BIM技術在模板腳手架模型制作教學中的探討

李萌

摘要：高職土建類施工課程的開設以學習理論知識為主，由于學生較少深入施工現場，故對模板腳手架的構件名稱、構造要求和搭設要點缺乏感性的認識，對模板腳手架構造一知半解，為了讓學生更好掌握其構造，需要借助BIM技術，做出可視化三維和最優施工方案，并配合模板腳手架模型制作的實踐教學達到知行合一的最佳效果。

關鍵詞：BIM技術;模板腳手架;模型制作

由于許多學生對模板腳手架的理解僅僅停留在概念階段，要構建模板腳手架搭設體系，需要借助BIM技術。為研究BIM技術，在實踐任務中要求實現BIM建模，但是設計軟件選擇參數較多，且選擇不同的參數對方案影響較大，因此如何快速應用和熟記規范數據，正確輸入參數，做出最優施工方案是品茗BIM模板腳手架工程設計軟件應用的關鍵。為了讓學生更好的掌握模板腳手架構造要求，在熟悉軟件使用的前提下，開設模板腳手架模型制作實踐課顯得尤為重要。

在施工現場，模板腳手架的搭設遵循的是方案先行的原則。模板腳手架施工方案由施工單位技術負責人編制項目經理審批，才能用于現場施工，因此，工人搭設模板腳手架前已經確定技術參數，根據參數在現場對鋼管和模板下料加工，并按施工操作標準進行搭設。為了讓實訓內容更加豐富，施工操作流程更接近于現場，我們教學的設計思路是：教會學生利用品茗BIM模板、腳手架工程設計軟件設置參數、建模、生成施工方案和三維可視化視圖;學生根據施工方案的技術參數，遵循現場施工搭設流程，采用規定材料，縮小比例制作模型;對于學生而言是從理論到實踐，從感性認識到理性認識的飛躍，培養了學生的善于思考、積極動手以及分析解決實際問題的能力。

一、我校“BIM+模型制作”實踐課的教學模式

經過課程團隊教師的反復研討和實踐，形成了品茗BIM軟件學習一周、模型制作一周，共兩周的教學模式。

（一）學習軟件如何使用

安排一周的時間，老師教會學生使用“品茗BIM模板、腳手架工程設計軟件”設置參數、建模、生成施工方案、三維可視化視圖和材料統計表等。

（二）小組分工完成的模型制作

以小組為單位，一個班分為6-7個小組，采用組長負責制，即小組內的分工合作由小組長統籌安排。

首先，小組成員一起熟悉規范的技術要點和參數，熟讀規范《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范（JGJ-130-2011）》、《建筑施工模板及作業平臺鋼管支架構造安全技術規范》廣西地標DB45、《建筑施工手冊》第五版、《建筑施工模板安全技術規范（GJ162-2008）》。

其次，根據任務書要求（一組一套施工圖），小組成員一起完成“品茗BIM模板、腳手架工程設計軟件”的建模任務，利用建好的模型生成模板和腳手架的三維布置圖，并調整參數編制最優施工方案。

最后，利用老師指定的材料和工具設備，按照規定的比例，結合模板和腳手架的三維布置圖，手工制作模板和腳手架模型。

（三）把BIM模型引入到實踐教學中，學生通過設計完成模板腳手架的BIM模型，培養學生對BIM概念的理解和BIM技術的運用能力，且學生在實踐中無需花費大量的時間計算材料工程量，可以把主要精力集中在施工方案的優選和下料中，使模型制作更精細，對構造要求了解更透徹。

二、引入BIM技術的模型制作教學優勢明顯

經過多次的實踐教學發現“基于BIM技術的模板腳手架模型制作”比傳統意義的模型制作實踐課程具備更多優點，具體如下：

（一）基于BIM技術的模型制作更加直觀

在模板腳手架的三維可視化視圖中可以直觀的看到桿件布置是否合理？縱橫水平桿是否拉通？利用軟件能夠迅速對桿件進行優化和調整最優方案，并根據方案設計參數和三維可視化視圖，采用簡易材料，縮小比例，手工制作模型。虛實結合，從整體上把實踐教學形式的多樣化表現出來，以BIM為切入點完美的展示了模型節點的連接，使得模型制作更加直觀明了，解決了手工制作模型的技術難點。

（二）有助于老師指導和學生學習，提高實踐教學效果

針對學生在模型制作過程中存在的問題，教師可以在BIM三維模型上，分析、講授，并提出理論依據（軟件中導入的規范要求和圖示說明）和修改建議。學生對于模板腳手架搭設技術要點不明白之處或無法形成空間立體模型，可以在BIM技術平臺查看參數和三維效果。BIM技術搭建了是一個師生交流和指導學習的平臺，通過軟件有助于學生更好的學習專業理論知識，教師更好的了解學生對知識的掌握情況，提高實踐教學水平的整體效果。

（三）避免材料浪費和減少錯誤

利用品茗BIM軟件建立三維BIM模型，不僅可以自動、準確、快速的計算工程量，提升模型制作的精度與效率，大大減少了材料的浪費，為實現限額領料、消耗控制提供技術支撐;還可以實現模型漫游功能，解決手工模型制作抽象難題，減少節點連接的難度和返工、整改等問題。

在教學形式上，把BIM技術和實際操作融合，引導學生學會技術轉化;在組織形式上，建立了模型制作團隊，通過團隊協作，培養學生團隊協作精神和溝通交流能力，實現全面育人的教學效果。

三、在實踐教學過程中發現問題引發的幾點思考：

（一）制作模型材料的選擇

目前，我們選取的材料是9厘米膠合板代替基礎地面，1厘米薄板代替樓面，一次性筷子代替鋼管，桿件節點間連接通過白乳膠加強;因此，雖然鋼管下料能夠直接模擬施工現場，但是桿件之間沒用連接扣件，不能直觀反映實際情況，導致學生對扣件的使用缺乏實際操作。目前，課程團隊正在思考能否利用3D打印技術打印連接扣件，使制作的模型更加接近于施工現場。

（二）模型制作中節點連接的工藝做法

在模板腳手架搭設制作過程中，縱橫桿的扣件連接，頂撐的連接制作，剪刀撐的交叉連接，利用現有的材料，該如何實現？也是值得我們深入思考的問題。

結束語

教學實踐證明，在模板腳手架模型制作的實踐教學中融入BIM技術，能夠解決學生空間想象力不足，能夠幫助學生快速掌握模板、腳手架構造要求。同時充分利用BIM技術可視化、三維化等強大功能，既能編制三維施工方案，又能進行可視化交底，為模型制作的實踐教學提供理論依據。

參考文獻：

[1]李真，王曉華.“經典建筑模型制作”研討式教學法應用探索[J];山西建筑;2018年35期

[2]毛靜一.淺析教學中常用的建筑模型制作材質[J];門窗;2015年04期

經費來源：2017年度廣西職業教育教學改革研究項目GXHZJG2017B011“基于BIM技術的模板腳手架模型制作教學的研究與實踐”

作者單位：柳州鐵道職業技術學院