BIM建筑信息模型技術(shù)在土建專業(yè)中的應(yīng)用

劉志忠 申靖宇

廣東碧桂園職業(yè)學(xué)院

1 BIM技術(shù)介紹

建筑信息模型( Building Information Modeling)技術(shù)，是建筑業(yè)隨著信息化技術(shù)不斷發(fā)展而產(chǎn)生的一種涉及整個工程項目的設(shè)計、施工、運維等各個環(huán)節(jié)的計算機的新技術(shù)。

（1）三維數(shù)字化的建筑信息模型（Building Information Mode）即：通過計算機中常見的BIM軟件進行模型的建立，將二維的平面施工圖變?yōu)槿S的立體可視化建筑信息模型，這樣可以便于建筑物信息的整體查看和圖紙的識讀[1]。

（2）BIM 技術(shù)第二層意思可以理解為建筑信息模型應(yīng)用（Building Information Modeling)：在模型建立的基礎(chǔ)上，挖掘BIM三維信息模型的應(yīng)用點，利用三維建筑信息模型的可視化、協(xié)調(diào)性、參數(shù)統(tǒng)計性等功能可以實現(xiàn)施工模擬、設(shè)計優(yōu)化、綠色建筑分析、安全性分析等工程量統(tǒng)計等應(yīng)用點來解決工程可能出現(xiàn)的實際問題。

（3）第三個層面是建筑信息模型平臺管理（Building Information Management）即：以搭建一個信息化的虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺，在虛擬的互聯(lián)網(wǎng)平臺上，以建筑信息模型為基礎(chǔ)，將項目整個項目管理中的進度、成本、質(zhì)量、安全、采購等信息的協(xié)同與管理協(xié)同到一個項目管理平臺上，統(tǒng)一管理[2]。及各個參與方可以通過自己的賬號和密碼，統(tǒng)一登錄統(tǒng)一的一個以BIM 建筑信息模型為基礎(chǔ)的建筑信息應(yīng)用的的平臺，在平臺上各個參與方可以實現(xiàn)信息共享，以及過程管理中的流程審批等功能。具體應(yīng)用如圖1所示。

建筑信息模型

BIM技術(shù)在工程中的應(yīng)用示意圖圖1

2 BIM技術(shù)在教學(xué)改革中應(yīng)用

目前，高職院校相繼開展了BIM相關(guān)課程，但沒有形成一套結(jié)合BIM技術(shù)進行課程改革的課程建設(shè)的系統(tǒng)方案。本文結(jié)合高職院校土建專業(yè)課程特點研究出一整套圍繞實際工程項目中BIM 具體應(yīng)用的系統(tǒng)教學(xué)改革方案，即：圍繞一個項目，根據(jù)不同課程在真實項目不同的應(yīng)用點，以BIM軟件為任務(wù)實現(xiàn)手段，結(jié)合BIM 技術(shù)進行教學(xué)，就是將《建筑施工技術(shù)》、《建筑工程計量與計價》、《項目管理》、《建筑結(jié)構(gòu)》、《建筑制圖與識圖》等建筑工程技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)課程利用BIM技術(shù)的三維信息的可視化，將其具體內(nèi)容，利用BIM軟件強大的模擬和分析功能分析出來，構(gòu)建一個以BIM 建筑信息模型為核心以BIM 軟件為教學(xué)手段的教學(xué)體系，總體方案如圖2所示。

圖2 利用BIM技術(shù)進行課程改革的示意圖

2.1 BIM技術(shù)在施工技術(shù)中的應(yīng)用

利用BIM 施工工藝仿真實訓(xùn)軟件，將工地現(xiàn)場的具體場地布置情況和具體施工流程借助BIM三維動畫形象生動地展示出來，BIM的三維動畫形象生動地展示，利用虛擬模型向?qū)W生形象地展示建設(shè)現(xiàn)場的施工工藝、安全文明、工地現(xiàn)場布置等情況[[3]，消除了學(xué)生到工地現(xiàn)場進行參觀見習(xí)的安全隱患。在三維BIM實訓(xùn)室中建立的虛擬空間里可以直接看到三維的具體建筑物圖紙和構(gòu)件的信息。如果經(jīng)費充足的情況下，可以建立一個VR建筑信息仿真實訓(xùn)中心，讓學(xué)生帶上VR眼鏡，身臨其境感受工地現(xiàn)場的虛擬場景，讓學(xué)生在不去工地現(xiàn)場的情況下就可以體驗工地中的具體情況和具體施工現(xiàn)場的施工工藝具體流程，虛擬施工現(xiàn)場具體情況如圖3所示。

圖3 施工現(xiàn)場平面布置模型圖

2.2 BIM技術(shù)在建筑工程計量與計價中的應(yīng)用

建筑工程計量與計價課程主要根據(jù)建筑工程計量計價規(guī)則，計算圖紙中清單工程量，按照定額計價規(guī)則進行清單工程量的套價，過程比較枯燥且速度較慢。目前，我國已經(jīng)有大量的軟件公司研發(fā)出了許多的工程造價軟件，可以自動套取工程量清單規(guī)則，自動計算各個構(gòu)件的工程量，常見的，軟件公司有：廣聯(lián)達、魯班、斯維爾等公司都研發(fā)了相關(guān)的軟件。工程造價軟件的優(yōu)勢在于，不需要手算，電腦自動輸出工程量和套價清單，大大提升了建筑工程技術(shù)中建筑工程計量與計價的效率，應(yīng)該下一步著重研究，如何將傳統(tǒng)的建筑工程計量計價和理論知識和BIM 軟件進行有效結(jié)合，使同學(xué)們在掌握工程造價基本理論知識的基礎(chǔ)上學(xué)會基本的軟件操作。

2.3 BIM技術(shù)在項目管理中的應(yīng)用

BIM施工管理是借助互聯(lián)網(wǎng)信息平臺基于BIM技術(shù)搭建一個信息化的項目管理平臺[4]。以BIM建筑信息模型技術(shù)為基礎(chǔ)，將建筑設(shè)計、施工管理、造價管理、運營維護等工作通過BIM 信息管理平臺進行統(tǒng)一的管理。通過該研究，可以有效地提高工程管理效率，實現(xiàn)工程項目管理的信息化、專業(yè)化和智能化。廣聯(lián)達BIM5D 管理軟件可以實現(xiàn)將項目管理的各個流程包括：進度管理、質(zhì)量管理、成本管理、安全管理等內(nèi)容集中到一個BIM5D 的項目管理網(wǎng)絡(luò)平臺上進行管理，BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)項目各參與方之間的信息共享和協(xié)同工作，提高了管理的可追溯性和信息流通的高效性，具體的方案有：（1）搭建BIM5D 項目管理應(yīng)用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)信息化管理。（2）在BIM數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺的運行過程中總結(jié)經(jīng)驗，研究出一套使用的數(shù)據(jù)采集和反饋的信息流程。（3）實現(xiàn)建筑信息模型的管理和輕量化查看和數(shù)據(jù)共享。

2.4 BIM技術(shù)在建筑識圖中的應(yīng)用

建筑工程識圖是建筑工程技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，也是同學(xué)們應(yīng)該具備的基礎(chǔ)能力，但是傳統(tǒng)的二維建筑圖紙同學(xué)們興趣不高，學(xué)習(xí)起來較為枯燥，不能夠很快速地進行建筑施工圖紙的識讀，為了解決二維建筑圖紙講解困難的問題，現(xiàn)將教學(xué)方法改成先用三維的瀏覽器看三維的模型，然后用圖紙講解模型，最后讓同學(xué)們建立相關(guān)的模型應(yīng)用。具體流程是先用模型講解二維圖紙在容同學(xué)們通過所學(xué)習(xí)的BIM軟件將二維的建筑圖紙變成三維的建筑信息模型，成為BIM技術(shù)的人才，以順應(yīng)將來建筑市場對BIM建模人才的需求，具體示意如圖4所示。

圖4 建筑識圖從二維到三維的過程

3 結(jié)束語

將土建專業(yè)理論課與BIM 技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)了理論與實際生產(chǎn)項目的完美結(jié)合，在計算機虛擬空間中模擬整個項目的建設(shè)和施工來貫穿所有教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)效果，將土建專業(yè)的理論課與BIM 新技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)了理論與實際生產(chǎn)和工作流程緊密的聯(lián)系，更好地解決了目前職業(yè)教育理論教育的工作實踐脫節(jié)的問題，將枯燥的理論知識變?yōu)閷I(yè)的三維模型操作和形象生動的動畫和圖形展示，提高學(xué)習(xí)效率。