基于BIM技术的装配式建筑人才培养研究

李君

摘  要：发展装配式建筑是牢固树立和贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念，按照“适用、经济、安全、绿色、美观”原则推动建造方式改革创新的重要体现，也是稳增长、促改革、调结构的重要手段。因此，装配式建筑必将成为建筑业转型升级的重要方向并得以快速发展，但装配式建筑人才的短缺问题却是一大制约因素。高职院校应当积极应对装配式建筑业的快速发展给建筑专业人才培养带来的挑战，主动担当作为，及时更新观念，调整专业方向，优化课程体系，开发课程资源，完善教学条件，强化师资建设，为适应建筑产业转型升级培养更多的急需人才。

关键词：BIM技术;装配式建筑;人才培养

分类号：G633.67

前言

装配式建筑是将工厂化作业生产的预制部品部件运送到工地现场装配而成的建筑。由于装配式的建筑方式具有利于节约资源、缩短工期、减少污染、提高效率、保证质量与安全，利于建筑业与信息化、工业化的深度融合等诸多优点，被作为推动传统建造方式重大变革、促进建筑业转型升级的重要举措。近年来，国家大力倡导和推动装配式建筑产业的发展，除国家层面出台了一系列政策措施外，各省市也积极跟进，出臺了地方推动建筑产业化，促进传统建筑业转型升级的发展规划和具体举措，使我国装配式建筑迅速在全国范围得以推广。但是装配建筑人才培养的严重滞后所导致巨大缺口又无法为装配式建筑产业的迅速发展提供有力人才支撑。本文在分析装配式建筑产业的人才需求以及高职院校装配式建筑人才培养工作现状的基础上，指出了高职院校装配式建筑人才培养工作中存在的问题，并就进一步明确培养目标及规格定位、加快教师团队建设、加强教学资源建设和完善实践教学条件等方面提出了加快高职院校装配式建筑人才培养的对策。

一、装配式建筑产业对人才的需求

随着装配式建筑的迅速发展，装配式建筑人才短缺问题变得十分突出，从装配式建筑产品的研发、设计、生产到工程的施工和管理等各环节所需要的从业人员，不论是数量还是质量都无法满足生产需求，主要包括以下几个方面。

1.装配式建筑项目管理人才

相对传统建筑而言，装配式建筑项目从设计、施工到项目交付运营，都发生了很大变化，传统的项目管理者往往缺乏工业化的管理思维和能力，对装配式建筑的设计、生产、施工流程也没有系统的认识，所以难以及时适应目前大力发展的装配式建筑对从业管理人员的新要求。

2.装配式建筑的设计、生产和施工技术人才

装配式建筑不仅包含了设计、生产、施工等一系列相关环节，同时还集成融合了建筑结构、机电、装修等多个专业工种，对从业人员的综合能力和素质要求较高，需要对建筑行业全产业链的多个环节系统认知，才能更好地协同完成。同时，由于BIM技术在装配式建筑中发挥着越来越重要的作用，因此，掌握了BIM技术并能熟练运用到装配式建筑的设计、生产、施工等环节的技术人才更加缺乏。

3.装配式建筑相关的新型技术人才

除了BIM技术，如3D打印、VR技术、物联网、建筑机器人等新兴的技术对装配式建筑的发展也将起到越来越重要的作用，也需要有相应人才支持。

4.装配式建筑的产业工人

相对传统的建筑而言，装配式建筑在预制部品部件的生产、运输、安装以及检测等各个施工环节都对产业工人提出了新的要求，部分传统的技术岗位和工种也面临着很大的调整，有的需求量将大大减少，有的还会被淘汰，同时也会出现一些新的技术岗位和工种。因此，传统的建筑产业工人已经无法适应装配式建筑业的需要，急需培养和形成满足装配式建筑发展的产业工人队伍。

二、土木工程专业的装配式建筑人才培养目标

1.增强学生的专业技能与动手能力

土木工程的院校专业学生是否具备动手实践能力以及良好专业技能，决定了毕业生对于上述工程业务领域的适应速度，而且关系到装配式工程的整体建筑安全性能。为此，土木工程专业针对在校学生必须要充分培养学生们的实践动手能力，确保上述专业领域的毕业生能快速融入工程实践岗位，结合在校所学的装配式建筑基本特性及原理来完成工程实践任务。装配式建筑物需要经过各个建筑部件的质量检测以及部件组装过程，最终形成具备完整结构体系特征的建筑框架总体结构。工程技术人员针对装配式建筑的各个部位基本组成构件都要予以精确的制作与生产，按照正确的装配施工操作流程来进行各个部件的整合与拼接处理。因此可见，装配式的建筑物性能往往决定于建筑关键部位构件的拼接与组装坚固程度，同时也决定于装配施工操作的全过程。

2.增强人才的创新意识

装配式建筑与BIM智能化模型控制手段的全面结合模式有助于工程施工资源的最大化节约，客观上创新了装配式建筑物的传统施工操作流程。由此可见，增强土木工程领域的施工技术人才创新意识具有非常显著的必要性。创新思维意识融入土木工程领域实践，意味着工程技术人员必须要跳出单一的技术思路阻碍与约束，善于将全新的工程技术思路贯穿于装配式工程建设项目的各个具体操作流程。在此前提下，工程施工人员针对信息化的BIM模型必须要进行自主的构建，大胆创新装配式建筑物的传统施工处理模式，依靠立体化的装配式模型来展现某些隐蔽的装配式施工部位。院校专业教师针对在校期间的土木工程专业领域学生有必要锻炼工程创新思维，帮助学生在深刻认识装配式建筑特性的基础上，正确运用BIM的全新工程施工技术思路。

三、基于BIM技术的土木工程装配式建筑施工实例

某大型建筑物属于超长结构的混凝土建筑结构工程，该建筑面积为90000m2，其中配套的建筑入口部位混凝土结构建筑面积为67000m2，建筑物整体划分为地下2层的车库建筑结构与地上3层的公园主体建筑结构。对于3层的地上建筑主体结构而言，框架剪力墙超出70%的建筑结构比例，其中包含公园主体建筑、水泵房与车道建筑等。该工程建筑物的底板混凝土厚度1200mm，施工企业对于建筑物主要选择C35P8等级强度的混凝土，并且设有130mm的双向结构四层配筋作为建筑物的主体部位支撑。对于后浇带布置于车库的地下室部位，其中包含伸缩型与沉降型的两种不同后浇带类型。建筑主体结构由于受到集中释放的材料水化热影响，导致产生较快的内部混凝土温度升高情形，建筑物的外部与内部之间存在较大的温度差，造成结构裂缝的出现。在此前提下，施工人员针对混凝土养护的关键操作环节必须要设定最佳的材料养护时间，保证材料裂缝得到最大限度的控制，防止由于混凝土产生过多的材料施工裂缝，导致混凝土产生各种不同程度上的材料性能缺陷。集中释放材料内部应力的时间段主要为结束材料浇筑处理后的三天左右，混凝土将会表现为相对明显的材料温度升高趋势，最终造成裂缝的出现。并且，位于后浇带周边结构部位的施工缝必须保证满足特定的数目与长度，施工人员对此最好选择建筑侧墙结构与建筑结构板的周边区域。施工技术人员还需要略微调整现有的施工缝宽度与长度，防止由于不均衡的外界受力影响，导致混凝土产生较为明显的开裂后果。具体在留置超长建筑物的内部施工缝时，必须要将止水钢板布置在相应的区域部位，对于分隔浇筑时间段不同的混凝土材料主要选择运用中层板来完成。工程技术人员通过构建BIM的土木工程建筑结构施工模型，直观展现了建筑工程的各个部位结构要点，充分满足了工程建筑物的基本施工质量指标以及工程坚固程度标准。具体在教学实践中，教师针对专业学生必须要予以逐步的BIM模型构建指导，启发专业学生针对装配式的整体建筑结构予以灵活的建筑层次划分，然后按照划分层次后的装配式工程各个关键建筑区域与建筑部位来建立模型，运用BIM的精确模型表述方式来呈现整体建筑构造特征以及建筑各个装配式部位的基本结构特征。专业教师通过实施上述的建模操作启发与指导，应当能够收获良好的装配式建筑建模课程实训成效性，充分保证了专业学生针对BIM手段能完整进行掌握，并且学会在特定的装配式建筑领域中熟练运用BIM建模方法。

四、具体实施要点

1.完善土木工程专业现有的人才培养体系

专业人才培养体系是否达到完整与科学的标准，根本上决定了工程人才培养举措的总体实施成效。在此前提下，土木工程的院校专业教师目前必须要深刻认识人才培养体系的运行缺陷，通过增加实训课程比例的做法来调整人才培养模式，旨在督促院校专业学生依靠所学的装配式建筑领域基础理论来解答真实的工程实践问题，逐步健全土木工程专业的院校课程实训教学体系。此外，教师以及专业学生之间应当充分进行装配式建筑创新實践领域的互动，通过充分开展师生互动的做法来吸引专业学生融入到工程实践领域，体会创新工程实践技术过程的乐趣。

2.丰富实践人才培养内容

装配式建筑以及BIM技术的融合目前已经成为建筑工程领域的总体实践发展趋向，因此上述的实践课程内容必须得到相关院校专业的充分重视。目前在培养装配式工程领域优质人才的具体过程中，作为土木工程教师有必要深刻认识现阶段的实践培养模式运行缺陷，对于培养新型BIM技术实践人才的传统思路进行灵活的转变，丰富现有的实践人才培养内容。土木工程专业目前针对单一的课程教学体系内容必须要做到全面加以调整，扩展现有的课程教学要素，并且运用创新思路来启发专业学生大胆进行工程实践领域的技术尝试。例如，针对预留装配式施工孔洞的BIM建模过程，在进行自主尝试的基础上，专业教师应当与学生共同探索预留装配式建筑墙体孔洞的技术实践思路，通过观察预留墙体孔洞的建筑装配式BIM模型来展现立体化的建筑墙体完整结构特征，避免专业学生由于局限于抽象性的施工技术思维，进而导致预埋建筑墙体施工孔洞的环节产生误差。学生对于BIM模型在自主尝试构建的过程中，应当能够充分感受到信息化建模手段的重要实践意义，进而激发强烈的自主学习兴趣。

3.紧密结合BIM的现代信息化技术手段

BIM的智能化建模技术手段在各种类型的装配式工程项目领域都已得到全面的运用与推广，客观上展现了现代信息化的BIM模型重要运用价值。具体针对土木工程的院校专业在开展授课与实训的环节中，专业教师就是要更多结合装配式工程领域的真实场景与案例，激活学生的工程实践思维，鼓励专业学生通过自主构建装配式建筑BIM模型的方式来完成工程实训任务，增强专业学生的BIM建模操作能力。例如，对于建筑模型中的各个关键节点部位在进行全面的施工衔接处理时，施工技术人员如果仅限于逐个节点进行建筑连接操作，那么将会导致消耗工程时间成本以及工程人力成本，不利于装配式工程的最大化效益得到体现。与之相比，建立在可视化多维工程模型之上的工程节点处理过程将会达到更为直观的效果，全面简化装配式的建筑施工操作。因此，教师应当引导学生在工程实践领域更多运用BIM的技术支撑手段。

结束语

装配式的建筑工程项目能否体现最佳的工程施工综合效益，取决于装配式建筑物的各个环节施工操作。作为装配式建筑领域的实践技术人才来讲，应当善于将智能化与信息化手段贯穿于装配式建筑的全过程施工，对于装配式工程通过运用BIM建模的方式来实施必要的施工手段调整。在此基础上，土木工程的院校专业教师必须认识到培养装配式建筑BIM技术实践人才的重要价值，不断完善与创新土木工程专业领域的人才培养思路。

参考文献：

[1]殷小非.基于BIM和IPD协同管理模式的建设工程造价管理研究[D].大连理工大学，2015.

[2]张国平，王凌艳，钱伟，等.基于BIM技术的装配式建筑技能人才培养模式的改革创新研究[J].科技创新导报，2017，14（25）：181-182.

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