基于BIM技術(shù)的工程計量實訓(xùn)技能拓展研究

□劉堯遙 劉繼航 高 鑫

近年來隨著國家對建筑信息化模型的發(fā)展要求，BIM技術(shù)逐漸成為了建筑業(yè)的新名詞，BIM技術(shù)具有可視化、模擬性、協(xié)同性等諸多優(yōu)點，這一特質(zhì)不僅僅實用在建筑產(chǎn)業(yè)上，在高校同樣刮起了熱潮，為適應(yīng)建筑業(yè)的“二次革命”的浪潮，培養(yǎng)企業(yè)所需要的BIM人才，把BIM技術(shù)引進到高校土建類人才培養(yǎng)中勢在必行?；贐IM技術(shù)下針對工程計量計價應(yīng)用也是高校在人才培養(yǎng)中一項主要任務(wù)。BIM技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展將對整個工程造價行業(yè)產(chǎn)生重大的變革和挑戰(zhàn)，拓展學(xué)生實踐應(yīng)用技能就顯得尤為重要。

一、工程造價教學(xué)中存在的問題

在傳統(tǒng)造價教學(xué)過程中，通過理論上對計算規(guī)則的講解，學(xué)生并不能很好的理解每一個分部分項工程中的各個構(gòu)件計算原理，對于一些需要在計算中扣減的地方并不能在腦海中勾勒出這樣的畫面，只是機械的記憶，當(dāng)圖形發(fā)生變化時，在計算過程中就會出現(xiàn)錯誤，對知識理解不深，對各個構(gòu)件的空間及位置關(guān)系想象不出，特別是在土建鋼筋計算的過程中對鋼筋的位置、錨固長度沒有概念，導(dǎo)致在實訓(xùn)過程中圖紙計算中量有很大出入，在工程造價課程教學(xué)中主要存在以下幾個問題。

(一)學(xué)生識圖能力不夠。學(xué)生在拿到一份完整圖紙的時候，缺少識圖能力，特別是在鋼筋識圖中存在很大問題，對于鋼筋的位置排布不能很清楚的理解，缺少三維的空間感，在手算過程中就會存在很大困惑，影響學(xué)習(xí)積極性與參與度，而且鋼筋在整個結(jié)構(gòu)施工過程中鋼筋計量又占有很大的比重，所以加強學(xué)生鋼筋識圖計量這一能力實訓(xùn)有著很重要的地位。

(二)學(xué)生自律性不夠。在學(xué)生手算計量實訓(xùn)過程中，學(xué)生的自律性不夠。特別是基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，參與程度明顯不夠，不能按照任務(wù)計劃書的要求完成相關(guān)內(nèi)容，對后續(xù)設(shè)計內(nèi)容產(chǎn)生了較大影響。

(三)對自己所計算的內(nèi)容沒有把握。因為學(xué)生在課程學(xué)習(xí)結(jié)束后，拿到一套圖紙在進行手工算量，完全是套用書上的公式或者例題，對自己編制的清單沒有把握，因為缺乏實踐經(jīng)驗，在編寫時明顯信心不足，機械的計算并不能達到課程設(shè)計的任務(wù)目標(biāo)。

(四)配套資料不全。因為學(xué)校涉及到工程造價課程班級較多，每個班要分成4～5組，在設(shè)計時盡可能保障每一組能有一套計量規(guī)范及計價定額，這樣就會有很多學(xué)生以此為理由，不參與到課程設(shè)計中來。

二、BIM技術(shù)下計量實訓(xùn)拓展

BIM技術(shù)具有很好的可視化效果，可以將二維圖紙的各個構(gòu)件轉(zhuǎn)化成三維，這樣可以大大增強學(xué)生的識圖能力，結(jié)合學(xué)校自有建筑，通過手動建模，結(jié)合圖紙手算，這樣通過軟件建模，提高學(xué)生識圖能力，更加充分的了解圖紙，配合著對構(gòu)件的手動算量，互相比對，用來將結(jié)果相互校驗，來有效驗證學(xué)生手動計算的準(zhǔn)確性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

通過學(xué)校自有電腦機房，有效解決了軟件使用問題，軟件中配有相關(guān)的計量規(guī)范及定額庫，解決了圖書資源使用問題，學(xué)生在自行建模的同時，人手一機，互不干擾，能夠很好的完成布置的任務(wù)，達到實戰(zhàn)演練的目的，鞏固工程造價相關(guān)理論知識，更好促進學(xué)科專業(yè)知識滲透，提高學(xué)生動手實踐能力。

每年各教育協(xié)會都會組織各種BIM技能大賽，以此為契機，將學(xué)生小組化，以5～6人為一小組單位，通過小組競賽，選取1～2組隊伍參加舉辦的BIM大賽，通過參加BIM大賽的形式激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，讓學(xué)習(xí)變得更加主動化，以講促練，以賽促學(xué)，在整個策劃、預(yù)選、參賽整個階段都使學(xué)生的專業(yè)能力得到提高，更加注重團隊能力培養(yǎng)，互相協(xié)作，取長補短，達到了學(xué)科創(chuàng)新應(yīng)用訓(xùn)練的目的。

三、BIM在教學(xué)創(chuàng)新實踐中的具體實施

在2017年8月帶領(lǐng)學(xué)生報名參加由“中國建筑信息模型科技創(chuàng)新聯(lián)盟”舉辦的第三屆“科創(chuàng)杯”BIM大賽，并獲得了院校組優(yōu)秀獎的成績。以本校實驗樓為載體，組建5人項目團隊，以施工全階段BIM應(yīng)用作為展示，加深學(xué)生對BIM應(yīng)用的理解，同時提高學(xué)生專業(yè)能力和實踐應(yīng)用。

(一)基于Revit的建筑、結(jié)構(gòu)、機電模型的建立。通過Revit構(gòu)建不同專業(yè)的模型(圖1、2)，提高學(xué)生在前期識圖能力培養(yǎng)，通過導(dǎo)入既有圖紙進行專業(yè)翻模，將二維轉(zhuǎn)化為三維，更能加深學(xué)生對圖紙結(jié)構(gòu)的空間想象能力，通過剖切模型理解各個構(gòu)件的搭接關(guān)系，加深理解，為后續(xù)工程量計算、NW碰撞檢查打下基礎(chǔ)。

圖1 模型剖面圖 圖2 機電模型

(二)基于BIM的GCL、GGJ模型建立。通過GGJ建立圖紙鋼筋模型(圖3)，結(jié)合11G101圖集，配合著軟件中鋼筋三維展示，可以高效解決在平法識圖中這一弱項環(huán)節(jié)，點擊軟件中的鋼筋三維，與自己手算的鋼筋量進行比對，能夠準(zhǔn)確查找出手算與電算的差別，達到識圖與算量有機結(jié)合的目的。將繪制好的GGJ模型導(dǎo)入到GCL中(圖4)，可以實現(xiàn)精準(zhǔn)算量，讓學(xué)生更好的進行量的比對，找出異同。

圖3 GGJ鋼筋模型 圖4 GCL土建模型

(三)基于BIM技術(shù)下施工管理應(yīng)用研究。通過廣聯(lián)達腳手架模板設(shè)計軟件可以解決模板拼板及腳手架計算等問題，形象直觀，能夠結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，為施工方案編制提供專項的技術(shù)手段、管理措施，大大提高了技術(shù)交底的效率，目標(biāo)更加明確，而且軟件會根據(jù)模板及腳手架實際布置情況來進行精確計算，降低由于計算疏漏發(fā)生事故概率，同時直接可以導(dǎo)出相關(guān)計算書以及二維的布置圖紙，提高了工作效率。

廣聯(lián)達三維場地平面布置能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場三維布置，根據(jù)基礎(chǔ)階段、主體階段、裝飾階段不同階段布置所需要的現(xiàn)場環(huán)境，實現(xiàn)場地三維可視化，可以進行現(xiàn)場的漫游展示，對施工現(xiàn)場進行合理規(guī)劃，最大限度的利用現(xiàn)場場地，對臨時加工區(qū)，材料堆放區(qū)進行合理安排，達到綠色現(xiàn)場的布置需要。

通過BIM5D實現(xiàn)不同專業(yè)的模型整合，進行5D把控。從進度上控制建造時間、將繪制的進度計劃導(dǎo)入軟件中，與構(gòu)件相互關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)虛擬建造，通過模擬施工工序，利用資源信息，分析施工方案可行性；通過結(jié)合各個時間節(jié)點的進度情況，掌握每個節(jié)點所需要工程量及材料用量，通過資金計劃曲線展示分析項目資金運作情況，實現(xiàn)多算對比，更有利于項目的成本把控。軟件還提供了資料管理、專項方案查詢、工程量查詢等多項功能，全方位多角度的進行施工管理把控，提高了管理效率。

四、結(jié)語

BIM技術(shù)發(fā)展，促進了建筑業(yè)的變革，讓建造更加智能化，管理更加清晰，推進BIM技術(shù)應(yīng)用是大勢所趨，為適應(yīng)行業(yè)的更好發(fā)展，能夠更加促進學(xué)生掌握新技術(shù)，更好地適應(yīng)未來發(fā)展的需要，在高校教學(xué)中引入BIM技術(shù)顯得尤為重要?；贐IM技術(shù)下工程計量實訓(xùn)拓展，通過運用BIM技術(shù)進行工程量計算，運用BIM技術(shù)的模擬性、可視性的特點，能夠更好的促進學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)知識的理解，而且最主要的是可以調(diào)動學(xué)生參與性與學(xué)習(xí)的積極性，與手算工程量進行比對，能夠更好理解產(chǎn)生誤差的原因，加深對學(xué)科知識理解，為以后工作打下鋪墊。通過參加大賽，可以更好的調(diào)動學(xué)生的積極性，組建小組團隊，協(xié)同融合，更能有效的發(fā)揮BIM在整個建設(shè)生命周期的價值提現(xiàn)，以真實案例為依托，鍛煉學(xué)生實踐性，便于以后更好的達到企業(yè)需求的應(yīng)用水平。