1+X職業技能BIM技術下高職建筑設計專業品牌建設研究*

文/史波 （江蘇城鄉建設職業學院）

一、前言

2019年教育部啟動“1+X證書”制度試點工作。“1+X證書”制度就是學歷證書+若干職業技能等級證書制度，其中“1”為學歷證書，“X”為若干職業技能等級證書[1]。高職院校作為試點工作的重心所在，應結合發達國家職業培訓的法式、深化適應市場需求，以培養復合型人才為第一目標的人才培養模式來制定培養方案。BIM證書作為第一批試點的職業技能證書，承載了我國建筑業改革的希望所在，需以建筑業未來發展與改革為導向，面向高職院校與應用型本科院校土建類專業，實現對人才培養與職業能力并重的雙重培養模型。

二、BIM技術對于建筑設計專業品牌建設的影響

（一）可視化的三維信息模型

BIM技術是在傳統二維CAD繪圖基礎上實現三維建筑信息的虛擬化，對建筑信息進行參數化控制。“可視化”是BIM建筑信息技術的第一特性，隨著建筑業的蓬勃發展，建筑形式的日益更新，建筑造型的日益復雜，如還是傳統地依靠CAD二維圖紙去表達建筑師的設計意圖，是無法實現的，而根據二維圖紙去理解三維的設計造型是根本不現實的。在“可視化”的情境下去控制建筑的設計、施工、運營等全過程，實現各方面、各層次的協調、溝通及決策。

（二）BIM技術的參數化控制

參數化是BIM技術的一大突破，它可以精確到每一個元素——門窗、墻體、樓板、家具等等，每一個構件都包含其自身帶有的參數化屬性，這些信息構成了其三維參數化屬性，共同構建成完整的BIM模型。如模型內部的某個構件的長寬高、厚度、表面材料厚度、材質等物理屬性，除此之外還有造價等市場屬性，正是有了這些完整的基礎屬性，基于BIM平臺之上才能信息統計數據的強大，比如多專業深化碰撞數據、工程量統計、施工材料用量等。建筑工程各專業深化協同設計、通過BIM平臺進行模擬分析得出數據、根據數據進行優化設計等都是BIM技術參數化對建筑業的巨大改革沖擊。

（三）BIM平臺可持續分析軟件

BIM技術不僅僅是一個建模軟件，其已把建筑、結構、水、電、暖通、工程管理、項目驗收、運營管理等全過程管理融合在一起，這才是它的重大突破。對于建筑設計專業來說，綠色建筑環境模擬分析軟件是BIM平臺重要組成部分之一，比如國外的IES、Green Building Studio、Ecotect以及國內的鴻業、斯維爾、PKPM等綠色建筑分析軟件，其中佼佼者可以通過BIM平臺導入三維模型信息，省去原有繁雜的建模工作，通過日照、采光、節能、暖通能耗、風環境、聲環境及室內空氣質量等元素對建筑設計進行環境模擬分析，得到第一手的真實數據，在前端去調整、控制、優化建筑設計，符合2019版《綠色評價標準》真正的評價核心理念。

三、BIM技術在建筑設計專業品牌建設中的實踐探索

通過公共建筑設計課程探索BIM技術與建筑設計專業上的改革，以大學宿舍樓為實際案例帶領學生參與BIM技術全過程分析，明晰BIM技術的優勢，也在逐步探索改革建筑設計的教學理念與教學方法。

（一）通過BIM平臺進行建筑方案數字化表現與成果輸出

通過任務書的形式讓學生展示甲方的理念與要求，根據其需求設計出對標的建筑方案，這個階段，往往是設計師最為權衡的階段，建筑的方案效果基本決定了整個項目工程的框架，設計軟件的大量運用給設計師創造了多維度想象的空間，在滿足基本功能的前提之下，利用BIM平臺對建筑信息進行多專業、多方向整合設計，從而優化建筑效果。方案設計并不是設計一張表皮，需要結合功能需求、外立面藝術造型、氣候環境、地質基礎、資金投資、構造、設備、施工、運營等等各方面因素，利用BIM技術才能協同多維度信息，通過建模的方式來直觀表達出建筑的造型體量與基本信息，相對于傳統的建筑設計方法，可以節省大量的精力，通過模型信息，可以在設計階段利用REVIT、Sketchup、Vary、Mars等BIM平臺軟件[2]，相互穿插配合制作建筑效果圖及三維仿真動畫，向業主方更直觀的展示整個項目的設計理念和方案效果。

利用REVIT進行模型創建，通過參數化建模，可以導出各層的平面圖紙、各個方向的立面圖、剖面圖、墻身大樣、詳圖、門窗表等圖紙和各種分析報告，從方案設計階段到深化設計階段，模型信息不斷深化、逐步完善，從而可以在三維視圖下隨意調動所有的施工圖紙、三維效果圖、節點做法詳圖，結合VR軟件甚至可以利用設備自行體驗項目模擬的虛擬空間。

（二）通過BIM平臺進行日照、采光模擬分析

建筑日照、采光屬于總圖設計碰到的第一個比較重要的規范條約，其定義即是太陽直射光照射到建筑地塊、建筑外圍護結構面層以及內部空間的效果。日照和采光是建筑物理學的重要組成元素之一，主要研究建筑對日照時間及效果的要求，合適的日照采光效果可以在一定程度上改善人們的日常生活環境，提高人們的身心健康，提高工作效率。BIM技術通過可視化的策略，將紛繁復雜的氣候條件信息以圖像模擬的形式進行表達，模擬建筑日照條件和采光條件，與當地的標準及采光標準涉及進行對比，是否滿足要求，數據是否能夠直觀體現出良好的日照條件及優良的室內采光環境，進而指導建筑總圖平面的布局、立面的洞口設計、室內窗地比的控制等等，最大程度上保證最佳日照條件，減少輻射的限度，保障居住者的舒適度和幸福感，最大限度地實現人與自然的和諧共生。

（三）通過BIM平臺進行節能、能耗模擬分析

在以往設計階段，節能設計往往是輔助設計，是送審圖紙的配套資料，僅僅是對設計結果的驗證材料，但據真實數據顯示，建筑設計階段對建筑造型的確定已完成了建筑能耗80%的工作，傳統的建筑設計模式在前期需要考慮的因素太多，本身就存在一定的變量，這讓建筑師很難去考慮建筑能耗的問題。而在設計前端加入BIM技術，通過控制建筑整體信息，可以隨時簡便的勘測建筑的能耗優劣，不必像傳統模式那樣花費大量的精力去建模計算，通過BIM技術綜合分析屬于建筑不同的信息，分析其與建筑節能、能耗之間的關系，在不影響建筑功能效果的前提下，借助軟件的強大計算能力、建筑物理學、材料學的專業知識進行模擬計算，這遠比主動式采用設備進行節能的效果來得突出，使用被動式設計來進行節能設計，才是綠色建筑的真諦。

（四）通過BIM平臺進行風環境、聲環境、空氣質量模擬分析

綠色指標是現代建筑的重點之一，隨著市場對建筑環境舒適度要求越來越高，主動式設計已成為綠色建筑的核心所在，建筑室外環境— —室外氣候條件、室外地理條件、風環境、聲環境以及空氣質量等，已從原有的無從下手、無法評估，現今已脫變為綠色評價指標中的重要得分點，成為建筑設計、建筑運營管理、建筑評標中的重要板塊。

“通風”在設計單位報規劃部門拿規劃許可證時，已需要出具報告（暫限住宅小區），通過BIM軟件進行場地布置，導入風環境模擬軟件之中，通過流體力學進行模擬分析，計算出場地建筑布局的各個方向的風壓差，是否有利于建筑的自然通風，通風效果是否達標，從而指導建筑布局優化設計，可以通過調整綠化景觀設計，改善小區內部風環境的流場布局，改善人們的居住質量、舒適度要求，達到綠色評價標準的得分要求。隨著PM2.5、PM10等有害顆粒物的侵害，對空氣質量的需求越發迫切，在前端建筑設計功能布局時應有考慮。

（五）高職院校建筑設計專業改革——被動式設計

2014年的《綠色評價標準》主要關注點是四節一環保，價值導向讓綠色建筑的評價變為了設備的堆砌，通過主動式的系統比如空調、空氣換氣系統等來主動的調整室內的空氣質量和溫濕度，來改變室內空氣的舒適度，但是設備的投入可能和幾十年的能耗節約下來的數額才能對等，這還不算設備的后期維修和更新。被動式設計對比主動式設計則恰恰相反，被動式設計主要依據當地環境的具體情況，比如地形、地勢以及溫度、風向等，為此實現節能減排的目的，達到綠色建筑的要求[3]。

《被動式設計》這門課程的推出是1+X職業技能BIM技術下高職院校建筑設計專業改革探索的核心所在，其主要培養學生掌握在建筑方案設計過程中,根據建設所在區域的氣候性特征, 遵循建筑環境控制技術基本原理,通過BIM平臺技術綜合建筑光環境、能耗、聲環境等外在條件, 合理組織和處理各建筑元素, 使建筑具有較強的氣候適用性和氣候調節能力，為學生在進行綠色建筑中應用分析提供一定的實踐綜合拓展，為城鄉規劃與建筑設計崗位提供基礎能力支撐。

四、結語

“1+X”建 筑 信 息 模 型BIM中級— —城鄉規劃與建筑設計方向為建筑設計專業的人培改革提供了方向，根據其考核標準，重塑人才培養方案，改變課程體系的建設，需加強師資的專業能力培養和資源庫的建設，使得學生達到考核標準的要求，同時具有市場認可的職業發展的能力要求，通過一線公司的認可，達到專業人培改革的目標。