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基于装配式建筑方向的房屋建筑学课程改革

2021-11-28

安阳工学院学报 2021年4期
关键词:建筑学装配式构件

陈 颖

(福建江夏学院,福州 350108)

装配式建筑是预制装配式建筑或者预制装配式住宅的简称,它表示部分或者全部的建筑构件的完成是在预制工厂生产,然后运输到施工现场,以机械吊装或其他的可信任的手段连接,用零散的预制构件组装成整体,以此形成具有使用功能的房屋[1]。装配式建筑与传统建筑相比,能够缩短施工周期,极大提高施工过程的机械化程度,提高工程效率,减少施工现场劳动力和资金投入;减少施工现场湿作业量,降低施工过程中污水、噪音、粉尘等对环境的影响;减少模板和脚手架等支撑构建的消耗,减少资源的浪费。

总体来说,发展装配式建筑有利于解决建筑施工过程高资源消耗、高环境污染的弊病,是推进我国建筑业供给侧结构性改革的重要举措,有利于促进建筑业与信息化、工业化深度融合,培育新产业,发展新动能。发展装配式建筑体现了我国推进建筑行业向工业化生产方向转型的决心,符合我国可持续发展战略。

1 房屋建筑学课程特点

当前我国装配式建筑正处于蓄力发展的阶段,需要高校培养具备装配式建筑知识的工程类人才投入到装配式建筑的实践中。但目前,大部分高校在土木工程、工程管理、工程造价等课程中仍主要以传统现浇混凝土建筑进行教学,而对装配式建筑的识图、设计和施工的知识和技能教学较少。

房屋建筑学是土木工程、工程管理和工程造价等工程类专业的专业必修课,是画法几何与工程制图、建筑材料等课程的后续课程,是工程结构、工程施工等课程的先导课程,在教学培养体系中起到承上启下的作用。房屋建筑学主要向学生讲授建筑设计的基本原理和建筑构造的原理,进行一般的建筑设计和施工图设计的能力培养[2]。

从课程性质和特点上看,将装配式建筑的设计原理和构造原理适合融入房屋建筑学的课程中,向学生讲授装配式建筑的基本知识,有利于学生打开装配式建筑的新视野,了解掌握装配式建筑,并为下一阶段的装配式建筑深入学习打下基础。

2 房屋建筑学课程现状分析

2.1 缺乏装配式建筑教学师资

装配式建筑是未来建筑行业发展进步的方向,近年来在政策的大力引导下工程实践逐渐增多。但目前课程教学的教师长期处于教学工作一线,缺乏装配式建筑工程的实践经验,对装配式建筑工程一线的需求和发展的认识有一定的局限性和片面性[3]。因而在教学过程中,对装配式建筑实践的讲解只能相对浅层表面,而做不到非常的细致透彻。

2.2 缺少装配式理论引导

房屋建筑学的教材内容滞后于工程实践,如建筑构造的内容主要是现浇混凝土结构,部分内容如实心黏土砖、瓦屋面等构造,明显滞后于行业施工建造水平的发展,无法给学生反映行业的新技术。同时房屋建筑学教材中缺乏对装配式建筑基本设计原理和基本施工构造原理的引导和讲解,不能使学生与后期装配式建筑深化设计、施工实训等内容建立较好衔接。

2.3 缺乏装配式建筑实践环节

房屋建筑学课程通过手绘和CAD制图完成建筑设计图、重要节点构造图以及课程设计等,使学生融汇所学理论知识,掌握工程实践中的构造特点。但不论是手绘还是CAD制图,学生仅通过二维图纸的绘制,不足以直观感受并灵活掌握所需的实际工作技能。由于理论层面对装配式建筑的学习不足,也影响对装配式建筑实践运用的理解和掌握,更缺乏实践的创造力,不能适应未来行业在装配式建筑层面上的要求。

3 房屋建筑学课程改革思路

3.1 培养师资队伍

通过产教融合、校企合作,鼓励房屋建筑学课程教师前往企业参与实践锻炼,学习装配式构件在工厂制作的工艺、在施工现场安装的技术,以及装配式建造过程中的使用的新知识、新设备等,为房屋建筑学课程拓展装配式教学知识点提供实践支撑。邀请装配式建筑一线工作的技术骨干作为课程的兼职教师,开设1-2次案例教学,介绍工程实践中装配式建筑的生产模式、管理模式、操作方法等,丰富课程的教学形式。通过校企联合组建并培养适应装配式教学的房屋建筑学课程团队,使学生在课程中更全面认识并学习装配式建筑知识。

3.2 加强认知实习

与学生可以在生活中接触到的传统钢筋混凝土现浇建筑相比,学生对新推广的装配式建筑缺乏基础的认识和感知。认知实习是使学生接触新建筑、获取感性认知的重要环节,通过参观装配式构件生产工厂、装配式建筑施工现场等,学生可以对装配式建筑建立基本的概念。同时,结合装配式建筑的拓展资料,引导学生探索思考装配式建筑技术发展,加深学生对装配式建筑的认识。

3.3 更新教学内容

在房屋建筑学课程的常用建筑结构体系章节的教学中融入装配式建筑的介绍、国内外发展状况的讲解以及基本的运用原理,拓宽学生视野,激发学生对装配式建筑的学习兴趣,为课程学习打下铺垫。

进入到建筑设计原理部分的学习后,可以将装配式建筑的平、立、剖设计与现浇混凝土建筑平、立、剖设计结合在一起讲解,学习两者的共同的原理,也区别两者在设计中所要注意的不同要点,并阐述不同特点的建筑类型适合什么样的设计方法。最后结合装配式建筑的图集、制图标准和设计规范,使学生了解装配式建筑的设计表达和施工图绘制方法。

在建筑构造等章节学习中,可以在各个结构组成部分的教学环节里增加该组成部分的装配式建筑预制构件的介绍,如墙面、屋面中运用到的结构、保温、防水、装饰一体化的复合构件等。并且可以通过介绍这些构件的生产制作、安装过程的规范要求,使学生对装配式建筑有充分的理论认知。

3.4 搭建可视化学习平台

装配式建筑的一体化复合构件相较传统建造的单一构件要更加复杂,增加了学生的学习难度。仅通过书本和课件的图片和视频等方式,不能够很好地完成装配式建筑的学习。运用BIM技术的三维可视化技术,可以分层立体展现装配式复合构件的细部和做法,把抽象复杂的构造形式直接具体地展示在学生面前,有利于帮助学生形成装配式建筑概念。

3.5 建立教学互动

为了提高学生学习的积极性和主动性,房屋建筑学课程可结合BIM技术实施教、学、做一体化互动实践教学模式[4]。例如在装配式建筑某个构件学习前,由学生先收集该构件的资料初步掌握该构件知识,课堂中由老师借助已建立的BIM可视化学习平台详细讲解,最后学生能够在实践环节中,依据相应的图集设计并建立该构件BIM模型,并完善至学习平台。整个教学过程中,以学生自主学习为主,教师引导为辅,充分发挥学生学习的主观积极性。

3.6 调整课程设计

房屋建筑学课程设计是综合了课程的理论内容,让学生独立完成一个小型公共建筑的建筑设计并完成相应的施工图的绘制。当课程增加了装配式建筑的内容后,也需要在课程设计中增加相应内容的实践训练。学生通过设计装配式建筑构件,掌握装配式建筑设计的要求与设计的方法,能够与传统现浇混凝土建筑做出对比,深入理解两者在设计与施工中的不同。同时,制图方式也不仅限于手绘和CAD制图,要允许学生充分利用BIM建模技能进行课程设计图纸的绘制,综合培养学生识图制图、运用新技术分析和解决设计问题的能力。

4 结语

在建筑产业转型和绿色建造模式的推广下,装配式建筑是国家未来建筑行业的必然发展方向[5],为社会培养具有装配式建筑设计及应用技能的创新型人才是对高校的新要求。房屋建筑学课程的教师应提高自身对装配式建筑知识和技能的学习,增加工程实践经验,以房屋建筑学课程为起点,结合以BIM技能应用,将装配式建筑的知识融入到学生知识结构体系中,为开拓学生的视野和后续相关课程的开展打下坚实基础。

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