建筑施工技術(shù)教學(xué)中BIM技術(shù)的有效運(yùn)用分析

1、    建筑施工技術(shù)教學(xué)中bim技術(shù)的有效運(yùn)用分析    張旭【摘要】在對(duì)學(xué)生進(jìn)行建筑施工課程授課過(guò)程中，要針對(duì)bim技術(shù)與建筑施工技術(shù)之間的相互關(guān)系，對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的講授，讓學(xué)生明確bim技術(shù)現(xiàn)階段對(duì)建筑施工的推進(jìn)，轉(zhuǎn)變以往教學(xué)思路，為建筑施工技術(shù)課程的開(kāi)展提供一個(gè)更好的發(fā)展方向。【關(guān)鍵詞】bim技術(shù)；建筑施工技術(shù)；課程教學(xué)1、 bim技術(shù)簡(jiǎn)介bim（building information modeling）是“建筑信息建模”的簡(jiǎn)稱，最初發(fā)源于20世紀(jì)70年代的美國(guó)，由美國(guó)喬治亞理工大學(xué)建筑與計(jì)算機(jī)學(xué)院的查克伊士曼博士提出。其被定義為：“建筑信息建模

2、是將一個(gè)建筑建設(shè)項(xiàng)目在整個(gè)生命周期內(nèi)的所有幾何特性、功能要求與構(gòu)件的性能信息綜合到一個(gè)單一的模型中。同時(shí)，這個(gè)單一模型的信息中還包括了施工進(jìn)度、建造過(guò)程的過(guò)程控制信息?！蹦壳皩?duì)于bim定義尚未統(tǒng)一，例如：認(rèn)為bim是虛擬施工（virtual construction），即建筑信息模型與施工進(jìn)度計(jì)劃相鏈接，將空間信息與時(shí)間信息整合在一個(gè)可視化的4d模型中，可以直觀精確地反映整個(gè)施工過(guò)程；此外，還有認(rèn)為 bim 是參數(shù)化建模（parametric modeling）、虛擬建造（virtual building）、數(shù)字溝通（digital communication）等等。2、 bim技術(shù)在建筑施工

3、技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用2.1 建筑識(shí)圖中bim技術(shù)的應(yīng)用建筑識(shí)圖屬于建筑施工技術(shù)中的基本內(nèi)容，建筑院校對(duì)建筑識(shí)圖教學(xué)非常重視，不過(guò)教學(xué)效果不夠理想，原因在于教學(xué)項(xiàng)目與實(shí)際工程無(wú)法結(jié)合。部分院校使用二維形態(tài)施工圖紙講課，要求學(xué)生運(yùn)用空間想象力將施工圖紙與施工現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)系起來(lái)，然而學(xué)生想象力有限，尤其對(duì)初學(xué)者而言難度極大，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)該課程缺乏學(xué)習(xí)積極性。bim技術(shù)能使平面施工圖紙變成三維模型，重新設(shè)置建筑施工技術(shù)教學(xué)模式。首先，老師通過(guò)bim技術(shù)，建立鋼筋、土建模型，模型可任意切剖，或?qū)πD(zhuǎn)角度進(jìn)行調(diào)整。其次，學(xué)生可按照三維角度解讀建筑工程，并將其與二維圖紙相結(jié)合，采用二維圖紙與三維施工圖對(duì)照模式進(jìn)行學(xué)習(xí)，

4、更易于理解所學(xué)內(nèi)容。最后，老師可指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用bim技術(shù)建立三維施工模型，這實(shí)際上是一種模擬實(shí)踐方式，有利于對(duì)學(xué)生圖紙檢驗(yàn)?zāi)芰Α⒆R(shí)圖能力進(jìn)行培養(yǎng)與鍛煉。2.2施工技能學(xué)習(xí)中bim技術(shù)的應(yīng)用施工技能學(xué)習(xí)是建筑施工技術(shù)的核心部分，從傳統(tǒng)教學(xué)模式上看，大多首先由老師對(duì)理論知識(shí)（如施工技術(shù)、施工流程等）進(jìn)行講述，然后向?qū)W生播放建筑施工視頻，使學(xué)生了解基本施工環(huán)節(jié)和內(nèi)容。然而，施工視頻內(nèi)容并不完整，在這種情況下，教師只能運(yùn)用ppt展示學(xué)習(xí)內(nèi)容，不過(guò)施工中涉及的關(guān)鍵技術(shù)難以用語(yǔ)言表述。bim技術(shù)能融合數(shù)字三維建模、虛擬現(xiàn)實(shí)、bim三種技術(shù)，可數(shù)字化模擬建筑建造過(guò)程，將施工順序展現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生明確建筑施工順

5、序，了解施工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，使學(xué)生猶如置身于施工現(xiàn)場(chǎng)，有利于激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，提升建筑施工技能教學(xué)效果。2.3 土方工程施工中bim技術(shù)的應(yīng)用土方工程施工學(xué)習(xí)難點(diǎn)在于計(jì)算土方工程量、明挖法施工流程等，老師要指導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，包括地質(zhì)勘探報(bào)告、工程概況等，然后引入問(wèn)題，如：“土方工程包括哪幾個(gè)施工環(huán)節(jié)？”通過(guò)提問(wèn)引入接下來(lái)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，完成書(shū)本內(nèi)容講解后，老師可進(jìn)行案例分析，于地圖上指出工程位置，結(jié)合地質(zhì)勘查報(bào)告、地形圖，明確現(xiàn)場(chǎng)地層情況。當(dāng)學(xué)生對(duì)工程性質(zhì)有所了解后，老師需利用bim技術(shù)模擬施工現(xiàn)場(chǎng)。bim施工現(xiàn)場(chǎng)流程：將工程信息導(dǎo)入civi13d中，設(shè)置放坡曲面，使原始地形曲面、放坡曲面兩

6、者融合，獲取三維效果、二維圖紙。設(shè)置放坡場(chǎng)地，對(duì)放坡投影輪廓線進(jìn)行繪制，完成放坡繪制操作后，利用對(duì)象查看器對(duì)放坡曲面進(jìn)行觀察，獲取三維模擬效果。利用bim技術(shù)虛擬建筑施工后，老師需布置課后作業(yè)，如要求學(xué)生采用不同方式對(duì)土方工程量進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)比計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度。2.4 混凝土工程施工中bim技術(shù)的應(yīng)用所謂混凝土工程施工，就是指根據(jù)建筑施工要求，采用模板澆筑將混凝土、鋼筋材料制作成各類構(gòu)件的施工過(guò)程，具有工藝復(fù)雜、施工內(nèi)容多等特點(diǎn)。在學(xué)習(xí)混凝土工程施工中，教師首先要把施工圖導(dǎo)入bim軟件內(nèi)，從而得到混凝土三維結(jié)構(gòu)，并對(duì)其透明度進(jìn)行調(diào)整，顯露隱蔽鋼筋，將各種鋼筋構(gòu)造展示出來(lái)，如門(mén)框墻、框架梁、框架柱

7、等。學(xué)生可利用bim技術(shù)觀察鋼筋節(jié)點(diǎn)構(gòu)造情況，便于將鋼筋混凝土施工環(huán)節(jié)與技巧掌握，將理論知識(shí)應(yīng)用于建筑施工中。2.5 基坑施工中bim技術(shù)的應(yīng)用基坑工程施工難度非常大，它涉及土力學(xué)穩(wěn)定性、典型強(qiáng)度、支護(hù)結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn)，若單純講解理論知識(shí)，學(xué)生并無(wú)法理解透徹?；庸こ淌┕ぞ褪侵稿^桿、鋼板樁、地下連續(xù)墻、土釘墻等支護(hù)方案施工，是建筑施工技術(shù)中的重要內(nèi)容，實(shí)踐性較強(qiáng)，采用bim技術(shù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行基坑施工教學(xué)，有利于使學(xué)生更易于理解施工過(guò)程。在上課之前，老師需將基坑施工圖紙導(dǎo)入bim軟件內(nèi)，對(duì)三維模型進(jìn)行構(gòu)建，向?qū)W生講述各種基坑工程的適用條件以及結(jié)構(gòu)類型。bim技術(shù)能完成動(dòng)畫(huà)、渲染、建模等功能，便于師生從直

8、觀角度觀察基坑施工環(huán)節(jié)。除此之外，老師還可對(duì)基坑支護(hù)形式進(jìn)行更換，補(bǔ)充混凝土標(biāo)號(hào)、土層容重等教學(xué)內(nèi)容。基坑施工學(xué)習(xí)難度相對(duì)較大，教師在該課時(shí)上可能需要花費(fèi)更多時(shí)間，在有條件情況下，可結(jié)合工程實(shí)踐輔助教學(xué)。結(jié)語(yǔ)：bim技術(shù)在建筑施工技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，為建筑施工技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了新的發(fā)展途徑。很多技術(shù)人員會(huì)在建筑施工整體開(kāi)展前，利用bim技術(shù)對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)行系統(tǒng)的虛擬分析，了解建筑施工項(xiàng)目的施工內(nèi)容。針對(duì)bim技術(shù)日后在建筑施工技術(shù)中的應(yīng)用，需要在現(xiàn)階段針對(duì)bim技術(shù)在具體的教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生展開(kāi)系統(tǒng)的理論知識(shí)傳授，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到在建筑施工技術(shù)中結(jié)合bim技術(shù)進(jìn)行實(shí)際操作的重要性。本文主要以建筑施工技術(shù)中的“建筑工程施工圖識(shí)讀”相關(guān)課程作為例子對(duì)實(shí)際課程的展開(kāi)進(jìn)行系統(tǒng)的講解，以期給相