基于BIM技术的工程计量实训技能拓展研究

□刘尧遥 刘继航 高 鑫

近年来随着国家对建筑信息化模型的发展要求，BIM技术逐渐成为了建筑业的新名词，BIM技术具有可视化、模拟性、协同性等诸多优点，这一特质不仅仅实用在建筑产业上，在高校同样刮起了热潮，为适应建筑业的“二次革命”的浪潮，培养企业所需要的BIM人才，把BIM技术引进到高校土建类人才培养中势在必行。基于BIM技术下针对工程计量计价应用也是高校在人才培养中一项主要任务。BIM技术的产生和发展将对整个工程造价行业产生重大的变革和挑战，拓展学生实践应用技能就显得尤为重要。

一、工程造价教学中存在的问题

在传统造价教学过程中，通过理论上对计算规则的讲解，学生并不能很好的理解每一个分部分项工程中的各个构件计算原理，对于一些需要在计算中扣减的地方并不能在脑海中勾勒出这样的画面，只是机械的记忆，当图形发生变化时，在计算过程中就会出现错误，对知识理解不深，对各个构件的空间及位置关系想象不出，特别是在土建钢筋计算的过程中对钢筋的位置、锚固长度没有概念，导致在实训过程中图纸计算中量有很大出入，在工程造价课程教学中主要存在以下几个问题。

(一)学生识图能力不够。学生在拿到一份完整图纸的时候，缺少识图能力，特别是在钢筋识图中存在很大问题，对于钢筋的位置排布不能很清楚的理解，缺少三维的空间感，在手算过程中就会存在很大困惑，影响学习积极性与参与度，而且钢筋在整个结构施工过程中钢筋计量又占有很大的比重，所以加强学生钢筋识图计量这一能力实训有着很重要的地位。

(二)学生自律性不够。在学生手算计量实训过程中，学生的自律性不够。特别是基础薄弱的学生，参与程度明显不够，不能按照任务计划书的要求完成相关内容，对后续设计内容产生了较大影响。

(三)对自己所计算的内容没有把握。因为学生在课程学习结束后，拿到一套图纸在进行手工算量，完全是套用书上的公式或者例题，对自己编制的清单没有把握，因为缺乏实践经验，在编写时明显信心不足，机械的计算并不能达到课程设计的任务目标。

(四)配套资料不全。因为学校涉及到工程造价课程班级较多，每个班要分成4～5组，在设计时尽可能保障每一组能有一套计量规范及计价定额，这样就会有很多学生以此为理由，不参与到课程设计中来。

二、BIM技术下计量实训拓展

BIM技术具有很好的可视化效果，可以将二维图纸的各个构件转化成三维，这样可以大大增强学生的识图能力，结合学校自有建筑，通过手动建模，结合图纸手算，这样通过软件建模，提高学生识图能力，更加充分的了解图纸，配合着对构件的手动算量，互相比对，用来将结果相互校验，来有效验证学生手动计算的准确性，提高学生学习的积极性。

通过学校自有电脑机房，有效解决了软件使用问题，软件中配有相关的计量规范及定额库，解决了图书资源使用问题，学生在自行建模的同时，人手一机，互不干扰，能够很好的完成布置的任务，达到实战演练的目的，巩固工程造价相关理论知识，更好促进学科专业知识渗透，提高学生动手实践能力。

每年各教育协会都会组织各种BIM技能大赛，以此为契机，将学生小组化，以5～6人为一小组单位，通过小组竞赛，选取1～2组队伍参加举办的BIM大赛，通过参加BIM大赛的形式激励学生学习的热情，让学习变得更加主动化，以讲促练，以赛促学，在整个策划、预选、参赛整个阶段都使学生的专业能力得到提高，更加注重团队能力培养，互相协作，取长补短，达到了学科创新应用训练的目的。

三、BIM在教学创新实践中的具体实施

在2017年8月带领学生报名参加由“中国建筑信息模型科技创新联盟”举办的第三届“科创杯”BIM大赛，并获得了院校组优秀奖的成绩。以本校实验楼为载体，组建5人项目团队，以施工全阶段BIM应用作为展示，加深学生对BIM应用的理解，同时提高学生专业能力和实践应用。

(一)基于Revit的建筑、结构、机电模型的建立。通过Revit构建不同专业的模型(图1、2)，提高学生在前期识图能力培养，通过导入既有图纸进行专业翻模，将二维转化为三维，更能加深学生对图纸结构的空间想象能力，通过剖切模型理解各个构件的搭接关系，加深理解，为后续工程量计算、NW碰撞检查打下基础。

图1 模型剖面图 图2 机电模型

(二)基于BIM的GCL、GGJ模型建立。通过GGJ建立图纸钢筋模型(图3)，结合11G101图集，配合着软件中钢筋三维展示，可以高效解决在平法识图中这一弱项环节，点击软件中的钢筋三维，与自己手算的钢筋量进行比对，能够准确查找出手算与电算的差别，达到识图与算量有机结合的目的。将绘制好的GGJ模型导入到GCL中(图4)，可以实现精准算量，让学生更好的进行量的比对，找出异同。

图3 GGJ钢筋模型 图4 GCL土建模型

(三)基于BIM技术下施工管理应用研究。通过广联达脚手架模板设计软件可以解决模板拼板及脚手架计算等问题，形象直观，能够结合现场的实际情况，为施工方案编制提供专项的技术手段、管理措施，大大提高了技术交底的效率，目标更加明确，而且软件会根据模板及脚手架实际布置情况来进行精确计算，降低由于计算疏漏发生事故概率，同时直接可以导出相关计算书以及二维的布置图纸，提高了工作效率。

广联达三维场地平面布置能够实现现场三维布置，根据基础阶段、主体阶段、装饰阶段不同阶段布置所需要的现场环境，实现场地三维可视化，可以进行现场的漫游展示，对施工现场进行合理规划，最大限度的利用现场场地，对临时加工区，材料堆放区进行合理安排，达到绿色现场的布置需要。

通过BIM5D实现不同专业的模型整合，进行5D把控。从进度上控制建造时间、将绘制的进度计划导入软件中，与构件相互关联，实现虚拟建造，通过模拟施工工序，利用资源信息，分析施工方案可行性；通过结合各个时间节点的进度情况，掌握每个节点所需要工程量及材料用量，通过资金计划曲线展示分析项目资金运作情况，实现多算对比，更有利于项目的成本把控。软件还提供了资料管理、专项方案查询、工程量查询等多项功能，全方位多角度的进行施工管理把控，提高了管理效率。

四、结语

BIM技术发展，促进了建筑业的变革，让建造更加智能化，管理更加清晰，推进BIM技术应用是大势所趋，为适应行业的更好发展，能够更加促进学生掌握新技术，更好地适应未来发展的需要，在高校教学中引入BIM技术显得尤为重要。基于BIM技术下工程计量实训拓展，通过运用BIM技术进行工程量计算，运用BIM技术的模拟性、可视性的特点，能够更好的促进学生对专业基础知识的理解，而且最主要的是可以调动学生参与性与学习的积极性，与手算工程量进行比对，能够更好理解产生误差的原因，加深对学科知识理解，为以后工作打下铺垫。通过参加大赛，可以更好的调动学生的积极性，组建小组团队，协同融合，更能有效的发挥BIM在整个建设生命周期的价值提现，以真实案例为依托，锻炼学生实践性，便于以后更好的达到企业需求的应用水平。