建模技术在建筑施工技术课程中的应用

林 丽

建模技术在建筑施工技术课程中的应用

林 丽

学生在学习《建筑施工技术》课程时缺少对现场的认识，利用建模技术不但能丰富学生的认知，引领探索性学习方式，还能更好地、直观地了解现场实际，从而提高远程教育的教学效果。

建筑施工；教学改革；BIM技术

随着经济的高速发展，建筑类专业逐渐成为学生报考的热门专业，其就业方向主要是施工、监理、房地产开发及设计。建筑施工技术是其必修课，它具有实践要求高、专业能力强、内容复杂等特征。建筑施工技术教学有两个环节：理论教学和实践教学。理论教学可使学生掌握理论知识，为工程实践打下良好的基础。但由于学生的立体空间思维能力较差，单纯的理论知识会导致学生的理解出现偏差，不能真正掌握建筑施工技能。因此，教师有必要转变传统的教学模式，将新技术BIM引入课堂。该技术能真实模拟施工过程，让学生直观地了解现场工作，掌握施工技巧，对提高教学效果具有十分重要的作用。

一、BIM技术概念的内涵

BIM(Building Information Modeling)，又称为“建筑信息建模”，可以模拟施工现场，还可以在模型中附加时间、材料等信息作为项目管理和工程造价的重要考量。这种技术在建筑业中迅速发展，实现了项目从设计阶段到运营阶段整个周期的统筹管理，以方便清楚了解施工。

1.BIM技术建模设计方案的四维展示。在施工图的设计阶段，用BIM建模软件实现四维立体展示，将竣工后的建筑完整地呈现出来，可以清晰直观地了解整个建筑，加深各参与方对项目的印象，便于对项目在施工中容易出现或者可能出现的问题给出相应的处理意见，避免在实际施工中的不必要损失。

2.对BIM技术建模各构件间是否发生碰撞的检测。模型建立后，对各专业构件是否发生碰撞进行测试和分析比较，以帮助施工方发现问题，有效减少损失。模型演示时能直观具体地看到建筑物的基本构成，项目参与人员通过四维展示预知可能出现问题的要素，提前做出判断，统筹安排，降低设计变更和现场签证的出签率，方便项目管理。

3.模拟现场施工方案，提出优化措施。建立动态BIM四维模型，对整个施工过程和施工现场进行模拟，提前发现隐藏的问题，提出解决措施，及时优化施工工艺。如施工现场的有效布局、人员布置、物资准备、机械设备、空间的相互碰撞以及施工中的一些安全措施等。四维建筑仿真技术同时覆盖了临时建筑和大型机械设备等进出场及安拆时间，有利于节约成本、优化施工进度。

二、BIM技术对工程识图的作用

工程识图是BIM技术建模的基础。很多高校一直使用平面施工图来授课，并要求学生通过想象将平面图纸与施工现场联系起来，但学生还未建立完善的空间思维，容易产生厌学心理。BIM建模技术将平面图演变成立体结构图形，将虚拟的模型呈现出来，能让学生看到建筑的形成过程，改变了建筑施工技术课程传统的教学方法。

首先，教师使用BIM建模技术建立的混凝土和钢筋模型，能随意切割或旋转。其次，学生通过立体模型看到建筑形成的全过程，把BIM和施工图纸联系在一起。这两种呈现形式使学生了解施工的全过程，更好地掌握课程内容。第三，教师指导学生应用BIM建模技术重新创立BIM施工模型，更能加深学生印象。

三、BIM技术在建筑施工技术教学中的应用

建筑施工技术教学的最大难点是很多施工技术的讲解不如在施工现场清晰，施工方法、工序容易混淆。而施工现场环境复杂、安全隐患大，很难让学生到现场实际了解，致使其对课堂失去兴趣，学习积极性降低。这可以利用BIM建模技术来解决。

BIM技术能将工程全过程逐步展示在学生面前，更加直观立体，犹如身临其境，使他们了解施工过程中构建的定位、安装顺序、工序、现场布置、人员材料、机械的准备、大型机械的进出场时间等基本知识点。同时，BIM软件规范化的操作，可以使学生操作软件的能力有一定的提升，立体模型的建立也提升了学生对施工现场各区域的了解。虚拟施工实现了施工现场与课堂的紧密结合，有利于对建筑施工的清晰认识。利用BIM建模技术，可将时间维度材料信息附于建筑信息模型上，再加上材料信息，能够分析出特定时间段完成的建筑构件有哪些，以及材料的消耗，从而对资源进行有效的控制。另外，由工程量结合消耗量定额以及市场价格等信息，很容易算出施工成本。合理有效地运用BIM模型，使学生可以对工程施工成本如何形成有更清晰全面的了解，便于掌握工程施工成本控制要点，激发其学习热情，培养他们分析和解决实际问题的能力。

BIM技术凭借自身的特性及优势正在引发建筑行业的技术变革，有效地实现虚拟施工现场，可更加直观地了解施工过程，加强风险管理。建筑施工技术课程具有很强的实践性，利用BIM技术将一个完整的施工过程及现场带进课堂是教学的一项重大改革，可激发学生的学习兴趣，是推动教学与时俱进的重要手段。

[1]尚春静，李艳荣，任思佳等.基于 BIM的工程管理专业理论课程与实践教学创新研究[J].建筑经济，2015(9).

[2]赵彬，王友群，牛博生.基于BIM的4D虚拟建造技术在工程项目进度管理中的应用[J].建筑经济，2011(9).

[4]张利，石毅，张希黔.BIM技术在建筑施工技术课程教学中的探索[J].工业建筑，2003(33).

TU74-4

A

1671-6531（2017）11-0069-02

林丽/长春广播电视大学助教，硕士（吉林长春130000）。

苏 航