工程管理專業(yè)BIM畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新模式研究實踐

工程管理專業(yè)BIM畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新形式研究理論〔〕:

摘要：分析和探究工程管理專業(yè)BIM方向的畢業(yè)設(shè)計改革創(chuàng)新，基于BIM畢業(yè)設(shè)計的現(xiàn)狀，對BIM畢業(yè)設(shè)計任務(wù)進(jìn)展分解，并給出步驟流程；以三峽大學(xué)科技學(xué)院土木水電學(xué)部工程管理專業(yè)某BIM方向畢業(yè)設(shè)計為例，展示團(tuán)隊合作及設(shè)計步驟，分析技術(shù)難點，展示案例成果，分析問題并給出對策建議，為BIM方向畢業(yè)設(shè)計提供一種新思路。

關(guān)鍵詞：工程管理；BIM；畢業(yè)設(shè)計；理論教學(xué)

本文引用格式：王春燕,等.工程管理專業(yè)BIM畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新形式研究理論[J].教育現(xiàn)代化,2022,6(05):106-112.

BIM，即基于模型的信息化管理〔BuildingInformationModeling〕或者建筑信息化管理〔BuildingInformationManagement〕，近年來已在工程工程上得以快速的開展和應(yīng)用【1】。本科院校作為工程建立領(lǐng)域人才的重要輸出地，迫切需要對專業(yè)理論教學(xué)進(jìn)展改革創(chuàng)新，工程管理、工程造價專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計也越發(fā)地聚焦到BIM技術(shù)的研究與應(yīng)用上【2】。本文以三峽大學(xué)科技學(xué)院土木水電學(xué)部工程管理專業(yè)BIM方向畢業(yè)設(shè)計為例，分析目前工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中BIM方向的特點，研究BIM技術(shù)帶來的機遇和挑戰(zhàn)，探究BIM技術(shù)和工程管理專業(yè)的結(jié)合形式和途徑，總結(jié)BIM技術(shù)和畢業(yè)設(shè)計結(jié)合初見的成效。

一工程管理專業(yè)BIM畢業(yè)設(shè)計現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)高校均逐步將BIM技術(shù)融入到高校的工程管理專業(yè)教學(xué)中，并引發(fā)了一系列如火如荼地理論教學(xué)改革。BIM如何入課和如何合理地設(shè)置課程，也是目前各高校關(guān)注的熱點【3】。BIM課程的設(shè)置方式有很多，如穿插設(shè)置、單一設(shè)置、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的理論設(shè)置等。清華大學(xué)側(cè)重于軟件開發(fā)及技術(shù)更新，BIM課程開設(shè)在計算機應(yīng)用課程下，教師根據(jù)使用情況，隨時參加新技術(shù)更新；深圳大學(xué)土木工程學(xué)院開啟校企合作形式，與清華斯維爾簽訂合作協(xié)議，設(shè)立實習(xí)基地共同培養(yǎng)BIM人才【4】；重慶大學(xué)進(jìn)展了基于BIM的工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革，組織學(xué)生完成了工程算量和施工組織的跨方向畢業(yè)設(shè)計【5】；延安大學(xué)通過把BIM技術(shù)和傳統(tǒng)手算方法相結(jié)合，開展BIM驗證性試驗，將軟件計算結(jié)果和手算結(jié)果進(jìn)展比照，提升學(xué)生的實際動手設(shè)計才能和分析解決工程問題的才能【6】。

然而，BIM理念目前還沒有完全貫穿和落地，只有少數(shù)局部高校開設(shè)了完好的BIM課程，畢業(yè)設(shè)計作為專業(yè)知識穿插交融的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，就成為BIM入課的一個很好的切入點。工程管理專業(yè)的BIM方向的畢業(yè)設(shè)計有很明顯的優(yōu)點，可實如今學(xué)科穿插的根底上使學(xué)生對大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識實現(xiàn)整合，并提升識圖才能、培養(yǎng)建模才能和模擬工程管理才能。

二BIM畢業(yè)設(shè)計任務(wù)分解及流程

BIM方向的畢業(yè)設(shè)計，以實際工程案例為背景，以團(tuán)隊合作為主要參與形式，可輻射至設(shè)計、招投標(biāo)、施工、等工程工程管理的多個階段，以分工協(xié)作的方式完成各個階段的設(shè)計成果【7】。其中工程案例必須為工程實際，且到達(dá)一定的規(guī)模要求。

〔一〕任務(wù)分解[3,4,5,8]

1.基于BIM的建筑和構(gòu)造設(shè)計

根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)展建筑方案設(shè)計，編制建筑設(shè)計說明，各層平面圖，建筑立面圖，剖面圖，以及詳圖等內(nèi)容；采用相關(guān)建筑軟件進(jìn)展建筑設(shè)計及圖紙繪制，并導(dǎo)出GFC格式BIM模型文件。

根據(jù)建筑設(shè)計進(jìn)展構(gòu)造設(shè)計，繪制各層構(gòu)造模板圖并標(biāo)注主要構(gòu)件的截面尺寸及定位尺寸；采用相關(guān)軟件及系統(tǒng)建立構(gòu)造計算模型，并用相關(guān)分析和設(shè)計軟件完成構(gòu)造計算分析；編寫構(gòu)造設(shè)計計算書；采用相關(guān)系統(tǒng)協(xié)助完成構(gòu)造施工圖的繪制；利用BIM鋼筋算量軟件進(jìn)展材料用量統(tǒng)計。

2.基于BIM的三維建模

在擬定的案例工程圖紙的根底上，將工程案例圖紙通過Revit軟件完成土建模型建立，通過Magicad軟件完成安裝模型建立；根據(jù)土建、安裝模型，通過Magicad或Navisworks進(jìn)展模型碰撞檢查，優(yōu)化模型，優(yōu)化部位側(cè)重于管線集中區(qū)域；選擇5至10處碰撞點進(jìn)展優(yōu)化，且碰撞前后進(jìn)展比照。

3.基于BIM的招標(biāo)控制價文件編制

在擬定的案例工程圖紙的根底上，將工程案例圖紙通過Revit軟件完成土建模型建立，將工程案例圖紙通過Magicad軟件完成安裝模型建立；通過BIM鋼筋算量軟件、BIM土建算量軟件、計價軟件，完成土建招標(biāo)控制價文件的編制；通過BIM安裝算量軟件、計價軟件，完成安裝招標(biāo)控制價文件的編制、匯總。

4.基于BIM的技術(shù)標(biāo)編制

在擬定的案例工程圖紙的根底上，完成實體模型的創(chuàng)立；利用前一階段案例工程實體建模的成果模型，參考案例工程工程圖紙及有關(guān)文件，完成案例工程基于BIM的技術(shù)標(biāo)相關(guān)文件編制；基于BIM5D平臺，掛接模型與進(jìn)度，完成施工模擬。

5.基于BIM的招標(biāo)階段相關(guān)文件編制

在擬定的案例工程圖紙的根底上，通過BIM鋼筋算量軟件、BIM土建算量軟件、計價軟件，分別完成土建工程量清單及土建招標(biāo)控制價文件的編制、匯總；在擬定的案例工程圖紙的根底上，通過BIM安裝計量軟件、計價軟件分別完成安裝工程量清單及安裝招標(biāo)控制價文件的編制、匯總；通過BIM招投標(biāo)沙盤軟件，編制完好的招標(biāo)籌劃文件，內(nèi)容須包括招標(biāo)條件及招標(biāo)方式斷定、招標(biāo)方案編制；結(jié)合招標(biāo)籌劃、招標(biāo)工程量清單及招標(biāo)控制價文件內(nèi)容，通過標(biāo)書編制軟件，編制完好的招標(biāo)文件，內(nèi)容須包括封面、目錄、招標(biāo)邀請書〔招標(biāo)公告〕、投標(biāo)人須知、評標(biāo)方法、合同條款及格式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求、投標(biāo)文件格式；評標(biāo)方法中須制定詳細(xì)的評分細(xì)那么。

6.基于BIM的投標(biāo)階段相關(guān)文件編制

結(jié)合擬定的案例工程圖紙，借助施工組織設(shè)計編制軟件，完成BIM技術(shù)標(biāo)的包括施工方案、施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)方案、施工現(xiàn)場三維布置圖等；BIM商務(wù)標(biāo)根據(jù)BIM招標(biāo)階段完成的BIM招標(biāo)文件內(nèi)容，結(jié)合招標(biāo)工程量清單文件，通過清單計價軟件，完成BIM商務(wù)標(biāo)投標(biāo)報價文件；BIM虛擬建造標(biāo)書文件基于BIM技術(shù)標(biāo)和BIM商務(wù)標(biāo)文件內(nèi)容，借助BIM5D平臺，完成BIM虛擬建造標(biāo)書文件編制；BIM投標(biāo)文件根據(jù)BIM招標(biāo)階段完成的BIM招標(biāo)文件內(nèi)容，結(jié)合BIM技術(shù)標(biāo)和BIM商務(wù)標(biāo)，通過標(biāo)書編制軟件，編制一份完好的電子投標(biāo)文件。

7.基于BIM的施工過程管理

基于BIM5D平臺，載入相應(yīng)工程工程建筑、構(gòu)造、機電等專業(yè)的實體模型和場地、措施、機械模型及清單計價文件、進(jìn)度方案文件等其他施工管理中所涉及到的相關(guān)文件，在此根底上完成工程施工前虛擬建造模擬，并基于BIM5D平臺開展工程工程施工管理應(yīng)用；可在進(jìn)度管理、技術(shù)管理、本錢管理、資料管理、質(zhì)量平安管理、施工組織設(shè)計校核及交底、施工方案優(yōu)化等開展相關(guān)的應(yīng)用點進(jìn)展施行，表達(dá)通過BIM技術(shù)的施工工程管理與傳統(tǒng)施工工程管理的比照及BIM技術(shù)帶來的價值。

〔二〕BIM畢業(yè)設(shè)計流程

見圖1。

三案例分析

〔一〕案例簡介

以三峽大學(xué)科技學(xué)院土木水電學(xué)部工程管理專業(yè)某BIM方向畢業(yè)設(shè)計為例，案例為某市科研中心實習(xí)大樓，是一座用于企業(yè)辦公、人員教學(xué)、培訓(xùn)員工、報告為一體的綜合性1+5層建筑，建筑物總高為23.90m，其中首層高6.2m,其余層都為4.5m，室內(nèi)外高差為0.2m,總建筑面積為8241.43㎡，其中，建筑地上局部面積為7767.32㎡，占地面積2505.04㎡?？蚣軜?gòu)造，樁根底，抗震設(shè)防烈度6度，使用年限50年。建筑物內(nèi)主要為各類實驗室、辦公室及

其他用房，大樓內(nèi)部裝備了4部電梯。

〔二〕團(tuán)隊分工

指導(dǎo)團(tuán)隊：在校專任教師及兩名企業(yè)專家組成；同學(xué)一：廣聯(lián)達(dá)BIM鋼筋算量軟件GGJ，斑馬-夢龍網(wǎng)絡(luò)方案編制軟件/Project進(jìn)度方案編制軟件；同學(xué)二：Revit土建翻模、MagicCAD機電建模，廣聯(lián)達(dá)BIM安裝算量軟件GQI；同學(xué)三：Revit土建翻模Navisworks、廣聯(lián)達(dá)BIM土建算量軟件GCL、廣聯(lián)達(dá)BIM5D；同學(xué)四：廣聯(lián)達(dá)BIM土建算量軟件GCL，廣聯(lián)達(dá)清單計價軟件GBQ；同學(xué)五：廣聯(lián)達(dá)BIM施工現(xiàn)場布置軟件，廣聯(lián)達(dá)BIM模板腳手架設(shè)計軟件，Project進(jìn)度方案編制軟件。

〔三〕編制步驟

如圖2所示。

〔四〕技術(shù)要點

1.進(jìn)展REVIT土建翻模時，不同的專業(yè)需要對應(yīng)不同的樣板;在繪制標(biāo)高,軸網(wǎng)的時候需要注意視圖區(qū)分,標(biāo)高在立面視圖繪制,軸網(wǎng)在平面視圖繪制；不同于廣聯(lián)達(dá)軟件土建建模，在進(jìn)展門窗繪制時，需要新建族；Revit中樓板和屋頂都是屬于平面草圖繪制構(gòu)件。一般情況下樓板繪制之后需要在樓板上開洞；

2.在進(jìn)展鋼筋、土建工程量計算時，由于選用程是異形，有多個軸網(wǎng)。導(dǎo)入CAD圖紙后，在進(jìn)展板受力筋布置時，需要選擇參照軸網(wǎng)；由于構(gòu)造圖紙某些位置的柱，標(biāo)高存在問題，導(dǎo)致CAD導(dǎo)圖識別柱時，有些柱超出了建筑高度。根據(jù)實際情況進(jìn)展調(diào)整；本工程存在為框剪構(gòu)造，在繪制剪力墻時，需注意砌體加筋局部。砌體加筋形式需查詢標(biāo)準(zhǔn)。

3.進(jìn)展電氣安裝時，由于電氣中存在線槽立管，立管識圖存在局部問題，在重新學(xué)習(xí)識圖后，解決了此問題；進(jìn)展給排水安裝時有遇到和電氣類似的識圖問題，但有前期經(jīng)歷順利解決了。同時，由于給排水中存在給水管、排水管，兩者在布置時容易發(fā)生穿插，要注意標(biāo)高的修改以及合法性檢查和碰撞檢查。

4.進(jìn)度方案局部:劃分分局部項工程，確定施工順序、持續(xù)時間時有困難。解決方法:找相似案例進(jìn)展研究，詢問有經(jīng)歷的施工人員；模板腳手架設(shè)計:模板布置時有危險性較大的工程，設(shè)計專項施工方案來解決；模板支撐體系〔架體〕生成時有困難。5.BIM5D在導(dǎo)入模型時，由于前期局部文件出錯，合法性檢查未通過，重新返回修改了原來的文件再進(jìn)展導(dǎo)入。局部前期文件的格式不能導(dǎo)入BIM5D，修改文件導(dǎo)出格式后，才在5D中翻開；在進(jìn)展數(shù)據(jù)導(dǎo)入時，導(dǎo)入的土建計價文件，由于文件只有土建局部，導(dǎo)致文件中許多清單未匹配。查找問題后，繼續(xù)導(dǎo)入了安裝計價文件。對于未匹配的清單進(jìn)展了匹配。

〔五〕局部成果展示

如圖3-圖9所示。

六〕成效與缺乏

1.成效

圖6案例模板腳手架三維鍛煉了團(tuán)隊協(xié)作才能。學(xué)院對BIM實訓(xùn)教學(xué)的重視，可對理論教學(xué)起鑒于BIM的綜合性強、復(fù)雜程度高，學(xué)生在選擇做BIM方向的畢業(yè)設(shè)計后，可以主動加強BIM相關(guān)軟件和專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，鍛煉動手才能、提升理論才能；BIM的學(xué)習(xí)途徑也是多樣化的，其中除去教師的課堂教學(xué)手段之外，建筑課堂等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻自學(xué)手段也逐步成為主流，也鍛煉了學(xué)生的自學(xué)才能；學(xué)生在團(tuán)隊合作共同學(xué)習(xí)的過程中，提升和到積極的促進(jìn)作用。我院順應(yīng)社會及行業(yè)開展的需要，重視對BIM實訓(xùn)教學(xué)的投入，先后投入建立了BIM綜合實訓(xùn)室，包括：工程造價軟件實訓(xùn)、工程工程管理沙盤實訓(xùn)、招投標(biāo)模擬實訓(xùn)室及BIM-5D模擬實訓(xùn)室。而在本案例中，團(tuán)隊中的三位成員畢業(yè)設(shè)計論文質(zhì)量到達(dá)了優(yōu)秀，也是我院重視BIM實訓(xùn)，提升教學(xué)理論質(zhì)量的表達(dá)。

2.缺乏

BIM知識體系龐大，由于目前還沒有可以完全參照的標(biāo)準(zhǔn)，特別是涉及非常多的軟件學(xué)習(xí)，去解決工程的設(shè)計、施工和管理，學(xué)生目前學(xué)習(xí)難度較大；在教學(xué)方面，BIM知識體系在專業(yè)知識內(nèi)的覆蓋范圍和學(xué)習(xí)要求暫時還存在很大的差異，給BIM教學(xué)增加了一定的難度；BIM的知識體系是跨專業(yè)的，需要各專業(yè)教師的共同協(xié)作，BIM知識體系的納入會增大教師的工作量，需要投入更多的時間和精力，跨專業(yè)知識體系的銜接和搭配也更是缺乏教師主動投入的動力。

3.建議

BIM團(tuán)隊的成員需具備較扎實的專業(yè)根底知識和良好的團(tuán)隊協(xié)作才能，在軟件學(xué)習(xí)、團(tuán)隊協(xié)作過程中，團(tuán)隊成員需要互相學(xué)習(xí)、共同促進(jìn)，且學(xué)生專業(yè)根底知識和操作才能各有不同更重要的是要默契配合、解決問題。

鼓勵和加強師資隊伍的建立，鼓勵教師積極參與和投入BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)，能多參與一些相關(guān)的培訓(xùn)和研討會，進(jìn)步自身素質(zhì)，與時俱進(jìn)，緊跟行業(yè)步伐，進(jìn)而加大對BIM理論教學(xué)改革的投入。

四結(jié)論

1.分析了工程管理專業(yè)BIM方向畢業(yè)設(shè)計的現(xiàn)狀，分析BIM畢業(yè)設(shè)計流程及任務(wù)，并以三峽大學(xué)科技學(xué)院土木水電學(xué)部BIM畢業(yè)設(shè)計為案例，分析BIM畢業(yè)設(shè)計團(tuán)隊分工、設(shè)計步驟、技術(shù)難點等，為BIM畢業(yè)設(shè)計改革提供參考。

2.基于擬定的工程案例，通過制定BIM畢業(yè)設(shè)計各階段方案和任務(wù)，開展建模、算量、進(jìn)度方案編制、招〔投〕標(biāo)文件編制、模擬施工管理等步驟和工作，可有效整合專業(yè)四年所學(xué)根底知識、系統(tǒng)梳理和學(xué)習(xí)BIM軟件，為推動適宜工程類的BIM的特色開展，提供理論借鑒。

參考文獻(xiàn)