BIM在《建筑给水排水工程》教学中的运用探究

袁瑞 张磊

摘   要：BIM技术在建筑行业有着至关重要的作用。《建筑给水排水工程》是给排水科学与工程专业学生的核心课程之一，将BIM技术运用到本课程教学中，可以提高给排水科学与工程专业领域的BIM人才培养质量。本文主要论述了BIM技术在《建筑给水排水工程》教学中的运用途径和其发挥的作用。

关键词：BIM  建筑给水排水工程  教学

中图分类号：G642                                   文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）04（c）-0221-02

1  引言

建筑信息模型（BIM：Building Information Modeling）技术是基于计算机软件辅助进行建筑设计的一种方法，通过已有的建筑信息数据为基础，构建一套完整的、立体的建设工程项目信息模型，作用于建设工程项目的全周期（设计、施工和管理），最大限度的进行信息的储存和集成，方便进行预设计、预施工和预管理[1]。作为近年来建筑行业新兴的技术手段，其在可视化，模拟性、参数化、协调性等方面具有前所未有的优势[2]。

《建筑给水排水工程》是给排水科学与工程专业一门重要的专业核心课程，课程内容抽象，计算复杂，专业性强，应用广泛[3]。因此对于“教”和“学”来说都是一门具有难度的课程。滁州学院《建筑给水排水工程》课程于2018年9月开设，理论学时为56个学分，无实践学时，含为期2周的课程设计，使用的是给水排水专业教学指导委员会规划推荐教材《建筑给水排水工程》（第七版），主要授课内容包括建筑内部给水系统及其计算、建筑消防系统、建筑内部给水系统及其计算、建筑雨水排水系统、建筑内部热水供应系统及其计算、饮水供应、居住小区给排水工程、建筑中水工程、专用建筑给排水工程、建筑给排水设计程序、施工验收及运行管理。本课程重点在于建筑内部给水，排水，热水供应和消防四大常规系统的设计和计算，为学生在后续课程设计、毕业设计中进一步巩固、提高和发展设计计算建筑给水排水工程的能力打好基础。因此，学好这门课对给排水科学与工程专业的学生至关重要。

鉴于《建筑给水排水工程》的特殊性，在教学过程中遇到很多问题，如李靖[4]等人发现本课程教学组织陈旧，学生所掌握的理论和实践结合欠佳，达不到设计院、施工单位等的要求;许俊鸽[5]等人指出教材的部分内容建筑滞后于行业技术的发展，新技术新材料新热点无法及时地传递给学生;张永吉[6]等人认为建筑给水排水工程中一些较为抽象的知识内容对于学生理解起来有些困难，教师通过讲述、黑板书写及多媒体教学的形式也难以表达清楚。因此给排水科学与工程专业老师进行了很多教学改革，提出了很多教学方式方法，如王静[7]等人提出在教学理念上采用CDIO工程教育模式，带领学生亲自体验从项目构思、设计、实现、运作四个环节的工程设计全过程;潘志辉[8]等人提出在教学内容上增设“绿色建筑”节水等热点知识，紧贴科技进步和社会发展的需要;曹建平[9]等人提出启发式教学方法，引导学生进行创造性思维 ，启发他们开阔思路;王文静[10]等人通过自制建筑给水排水实验装置生动形象地进行各个系统的展示，得到了良好的教学效果。

通过将BIM技术运用到《建筑给水排水工程》的教学当中，BIM技术可以以数字建模的方式把建筑信息参数化后呈现给学生，能够使得平面二维的管道布置图性立体化，隐蔽工程显露出来，学生可以直接观察到管线的走向，泵房的位置和水箱水池等系统的关键点，充分调动学生的积极性[11];BIM技术能够大幅度的减少给排水工程设计过程的计算量，更符合现如今的实际工作模式[12]，学生掌握了BIM技術可以直接对接到设计院从事给排水设计工作，对接到施工单位进行安装管理工作，提高给排水科学与工程专业领域的BIM人才培养质量，为社会培养教育信息化背景下的高级应用型人才。

2  运用途径

（1）运用BIM技术进行建筑给水排水工程设计。

BIM并不是指一个软件，而是包括规划、设计、施工和运行管理等各个环节的一系列软件，其中Revit是最常用的设计软件。利用Revit绘制建筑内部给水排水管道时只需绘制出一张平面图，便可以通过选择三维立体图的东西南北各个立面从而得到所需要的平、剖面图，管道的位置，管道上的各类附件清晰可见，还可以自动生成管道的管径、坡度和管道明细表等详细信息。因此首先要利用Revit软件进行建筑内部给水排水系统的设计。

（2）将使用BIM技术绘制出的模型进行教学资源整合。

建筑给水排水系统抽象复杂，管道和设备的设置位置和分布情况隐蔽性较强，BIM技术可视性好，可以从各个角度进行观察，清晰明了，直观性强。用Revit软件设计的系统三维模型，可以利用多媒体设施展示给学生，降低教学难度，培养学生兴趣，提高学生的学习效果。

（3）BIM技术的教学。

由于本届人才培养方案中，《建筑给水排水工程》没有安排实验课程，因此无法利用实验课程进行Revit软件的教授。故在理论课讲授过程中，不定期进行Revit软件的讲解，保证学生能学会基本的操作，督促学生进行课下练习。在课程设计初期，带学生回顾整个利用Revit软件绘制的过程，方便学生自己进行设计。

（4）BIM技术在课程设计中运用。

要求学生使用Revit软件进行课程设计，包括管道布置、水力计算、管径确定、设备选型、导出管道材料表，参数的变动和复核等等，及时指导学生在设计中遇到的问题，做到能够完全独立的规范地进行建筑给水排水工程的设计。

3  结语

通过将BIM技术运用到《建筑给水排水工程》的教学当中，优化教学模式，增强教学过程中的直观化、可视化和模拟性，能够极大的解决系统工程抽象难懂的问题，大大提高了学生学习兴趣和主动性，促使学生把基础知识学的更扎实，提高思维灵活性;进行BIM技术的讲解，扩充传统教学内容，将BIM技术的学习引入教学课程中，能够让学生掌握建筑行业的新技术，适应信息化社会对高级应用型人才的需求;利用BIM技术进行课程设计，让学生切身体验利用BIM技术进行建筑给水排水系统设计，通过模拟设计各个系统管道、设备和附件等，熟悉设计的全过程，减少学生在课程设计中的修改复核工作量，培养学生进行独立思考和设计的能力，增强学生创新创造能力，培养其独立思考和解决问题的能力，为之后的毕业设计和就业工作奠定良好的基础，从而提高给排水科学与工程专业领域的BIM技术人才培养质量。

参考文献

[1] 陈旭，邓大鹏，祖力朝.基于BIM在建筑给排水专业设计中应用的研究[J].河北建筑工程学院学报，2017， 35（4）：99-102.

[2] 徐俊，贾虎，王新征，等.基于BIM技术的给排水科学与工程专业人才培养模式创新改革[J].创新创业理论研究与实践，2019（4）：137-139.

[3] 王文静，徐得潜，徐翘，等.建筑给水排水工程课程与实践教学改进探讨[J].实验科学与技术，2019，17（1）：95-100.

[4] 李靖，田霜.案例教学法在建筑给水排水工程课程教学中的运用[J].西部素质教育，2018（8）：131-132.

[5] 许俊鸽，刘德明.大土木背景下建筑给水排水工程课程教学模式探讨[J].河南教育学院学报：自然科学版， 2012，21（2）：66-68.

[6] 张永吉，周玲玲，赵文萍，等.“建筑给水排水工程”教学实践与探讨[J].教育教学论坛，2017（26）：151-152.

[7] 王静，张瑞，赵明宪，等.基于CDIO理念的建筑给水排水工程課程改革研究[J].云南农业大学学报：社会科学版，2017，11（4）：96-100.

[8] 潘志辉，王莉芸，彭世瑾，等.建筑给水排水工程课程引入绿色建筑教学内容的探讨[J].绿色科技，2014，8（8）：327-330.

[9] 曹建平，刘金辉，李寻，等.“建筑给水排水工程”课程教学实践与改革[J].东华理工大学学报：社会科学版，2010， 29（2）：185-187.

[10]王文静，徐得潜，陈国炜，等.建筑给水排水工程实验自制装置的开发与研制[J].实验科学与技术，2018， 16（1）：122-125.

[11]张小妮，孟靖华，陈俐，等.应用型本科院校建筑给水排水工程课程教学改革研究[J].山西建筑，2018，44（28）：222-223.

[12]于玲红，殷震育，李卫平，等.《建筑给水排水工程》课程改革与研究[J].科技视界，2016（12）：154.