BIM 技术在建筑工程类课程教学环节中的应用研究

发表时间:2020/4/30   来源:工程管理前沿》2020年2月第4 期   作者:全玖益
[导读] BIM技术是最新在建筑领域应用信息技术AutoCAD技术后
        摘  要 BIM技术是最新在建筑领域应用信息技术AutoCAD技术后建筑业第二次“革命性的”技术。基于国内外学术界对BIM已进行了理论研究及鲁班、广联达等软件公司着手研发。本文以高校基建管理模式、BIM技术特点及两者结合如何有效的控制评价工程全过程管理。
        关键词 房屋建筑学,BIM技术,课程设计  
        1. 引言 BIM通过三维数字技术建立和工程相关的数据模型,详细表达了工程全过程的所有数据。与传统CAD绘制二维施工图相比,通过BIM技术可以建立三维空间模型和生成二维的图纸,使用者的每一步操作都可以同时体现在二维的图纸和三维的模型上,当整体建筑模型完成后,可以结合时间的概念,从而构成4D模型来对整个工程进行综合的管理。将BIM技术与CAD技术相比较,可以发现BIM技术保证了建筑在设计施工管理各个阶段的关联性。它不仅强调项目在可行性研究、设计、施工、运营管理中每一个环节,而且更加重视整个建设项目的全过程。BIM技术使每个环节独立作业完善,与此同时,还更加突出各个环节的协同作用。目前,国内已有多个政府、设计院、研究院和房地产企业积极运用BIM技术,对相关领域进行研究和革新,共同推进BIM平台在中国的进一步建设和运用。与此同时国内已有多个知名高校将BIM技术与建筑学院的多个专业课程相结合,通过改革实践和归纳总结,论证了BIM在教学中的可行性。但在BIM技术推广过程中遇到许多困难和挑战,短缺的BIM技术人才是最为重要的问题,而高等院校作为专门为社会培养专业技术人才的场所,应当担负起培养掌握BIM技术人才的重担,及时调整相关课程和培养人才的模式。房屋建筑学是土木工程和工程管理专业学生的必修专业基础课程,是理论与实践相结合的课程,它涉及平面设计、立面设计、剖面设计、建筑空间和建筑造型等多方面问题。房屋建筑学课程设计是检验学生对建筑设计知识的掌握,并且为后期其他相关课程设计打下坚实的基础。在房屋建筑学课程教学和课程设计中运用BIM技术,不仅给课程带来新的改变和亮点,而且提升学生操作能力以适应建筑信息化的新要求。本文就房屋建筑学课程教学和课程设计中存在的一系列问题,以及在房屋建筑学中应用BIM技术的优势,提出结合BIM技术的课程教学和课程设计改革模式的探讨。
        2.传统教学晦涩难懂,教学效果不理想 在传统房屋建筑学课程教学中多是采用板书教学和多媒体教学相结合的形式来介绍专业相关的知识,在PPT课件中,大部分是通过建筑的平面图、立面图、剖面图等二维图形来进行展示,在课堂上学生需要通过二维的图形来联想三维的空间模型。一方面由于二维图形缺乏生动形象的特点,课堂变得枯燥无味,使学生理解困难,难以对相应知识形成深刻的记忆。另一方面大部分学生由于很少接触实际建设项目,造成空间想象能力相对较差,很难去理解和掌握课堂中所学的知识。课堂教学效果不理想,学生无法准确地了解和应用所学的知识。
        3.以往课程设计中存在的主要问题是缺乏主观能动性课程设计虽然运用了之前的画法几何和土木工程概论等内容,但与后续要学的结构力学、钢筋混凝土等课程关联性小,造成学生积极性程度不高,课程设计应付了事。采用CAD软件绘图,花费时间长和工作量大让很多学生不愿花时间和精力去研究设计内容。同时在选题大致相同的情况下,学生之间相互抄袭和从网上照搬,使课程设计相似度极高,缺乏一定的创新和深度。
        4. 图纸修改困难 学生在绘图过程中由于不了解建筑的内部构造和具体造型,所以在绘图时难以想象出建筑的实际情况,导致建筑设计结果和理性结果有很大的差距。

而且运用CAD绘制的平面图、立面图、剖面图常常不能相对应,不能使各部分关联起来。如果修改平面图,就需要同时单独修改立面图和剖面图。反复进行修改图纸,加重了学生的工作量的同时增加了学生的抵触情绪,最终导致效果图不理想。 
        5. 房屋建筑学课程教学和课程设计中使用BIM技术的优势
        5.1. 可视化
        BIM模型本身具有几何可视化的属性,同时模型中的信息也可以通过可视化的方式表现出来,因此具有信息可视化的特性。通过BIM设计出来的三维模型,能够看到有关建筑物内外的真实情况,这对确定建筑是否合理以及可行性分析有很大的帮助,通过三维模型的建立,有效避免不合理情况的发生,能够准确的把握一些细节的问题。
        5.2. 协调性
        BIM模型将不同的专业、不同的参与方的模型与信息集成在一个虚拟数字模型中,进行整合与协调,发现并消除冲突
        5.3. 模拟性 BIM模型除了包括与几何图形及数据有关的数据模型以外,还包括与施工管理有关的行为模型,两者相结合的情况下赋予了数据不同的意义,因此可用于模拟施工过程,实现虚拟建造的行为。
        5.4. 优化性 BIM模型与信息可以高效协调建筑在前期的设计阶段、中期的施工和后期的管理维护阶段的全过程,能使决策进度加快、决策质量提高和投资收益增加。在工期优化、质量优化和成本优化方面具有显著的作用。
        5.5. 可出图性 BIM模型与专业表达是相互兼容的,基于BIM模型可以进行符合专业模型的表达。在课程设计中,可出图性能直接输出最终的结果,能通过建立模型输出课程设计中需要的相关图纸,并且完成按照要求的细部构造的绘制。
         小结
        BIM软件的学习除以一门独立的实践教学课程授课外还可与毕业设计和项目管理沙盘模拟实验结合起来这样不仅可以巩固BIM学习知识弥补沙盘实验项目过于简单不贴近实际工程的缺陷同时也可以把BIM所学知识进行综合实践训练达到融会贯通的效果.应与独立的专业基础BIM课程设置为前提结合BIM软件自身开发的技术成熟度在不同课程中最大可能地利用BIM技术发挥BIM技术对实践教学的优势。
        参考文献
        [1]齐宝库薛红张阳.建筑类高校BIM高端人才培养的瓶颈与对策[J].中国建设教育2014.1
        [2]李久林. 大型施工总承包工程BIM技术研究与引用[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2014.2
        [3]何关培. BIM在建筑行业的位置、评价体系及可能应用[J]. 土木建筑工程信息技术, 2010. 2
                   
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