BIM在建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)中創(chuàng)新應用

蘇 晨

中國礦業(yè)大學徐海學院，江蘇 徐州 221000

目前，隨著國家經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提高，國家政府及公眾對教育方面的關(guān)注度越來越高。素質(zhì)教育改革背景下，為了有效提高人才培訓的針對性和有效性，更好地為國家輸送高素質(zhì)的人才，高校也在積極探索新型的管理模式和教育理念。針對建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)教學而言，傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，比較注重基本技能的培養(yǎng)，在實踐等方面探索不多，影響了培養(yǎng)成效。通過在建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)教學中引入建筑信息模型（BIM）技術(shù)，有助于解決這一難題。加強BIM在建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)中創(chuàng)新應用探索，意義深遠。

1 BIM基本內(nèi)涵與應用現(xiàn)狀分析

BIM是指在建筑施工等領(lǐng)域，結(jié)合實際，建立建筑施工項目相關(guān)關(guān)聯(lián)信息機制，從而借助三維數(shù)字信息仿真技術(shù)對建筑物的真實情況進行模擬分析的模式[1]。該技術(shù)最早是在20世紀70年代的歐美國家提出的，隨著國家之間的交流往來日益密切，建筑行業(yè)發(fā)展水平不斷提升，BIM技術(shù)應用傳播范圍越來越廣。該技術(shù)既注重建筑施工信息的基礎(chǔ)管理，又強調(diào)現(xiàn)代化信息技術(shù)的應用，通過借助計算機輔助軟件，使工程項目實現(xiàn)動態(tài)、立體的管理，更有助于提高科學化規(guī)范化管理水平。該技術(shù)的關(guān)鍵之處就是通過借助數(shù)字化智能技術(shù)構(gòu)建虛擬建筑工程三維模型，完善相應的建筑工程數(shù)據(jù)庫，從而形成包含建筑物全面信息的綜合信息管理系統(tǒng)。一是具有可視化的特征，即可以為人們提供三維的可視化建筑模型和效果圖，還可以生成報表。二是具有協(xié)調(diào)性特征，可以借助BIM技術(shù)及時發(fā)現(xiàn)問題，并進行動態(tài)改善和糾偏，避免發(fā)生風險，降低作業(yè)成本。三是具有模擬性特征，該技術(shù)構(gòu)建的模型既符合實際情況，還可以針對現(xiàn)實中尚未存在但是可以設計出來的東西進行分析，從而起到良好的輔助參考作用。

目前BIM技術(shù)在建筑行業(yè)應用非常廣泛，在整個工程項目管理過程中，都可以將該技術(shù)引入到施工過程中。通過應用BIM技術(shù)，一方面可以加強施工各個環(huán)節(jié)資源要素的調(diào)度，及時發(fā)現(xiàn)相關(guān)環(huán)節(jié)、領(lǐng)域存在的問題，提高科學管理水平，另一方面通過借助數(shù)字化技術(shù)對施工過程進行模擬，加強信息集成化管理，有助于信息的全面共享，提高施工作業(yè)效率和質(zhì)量。目前我們國家尚沒有完善的BIM標準，正在研究探索之中[2]。

2 建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)人才培養(yǎng)情況分析

目前，很多綜合性高校以及建筑類專業(yè)高校均設置了建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)，主要是為了培養(yǎng)學生在建筑環(huán)境與能源應用理論基礎(chǔ)和實踐技能，進而引導他們在社會實踐中針對建筑與能源應用各個領(lǐng)域深度探索，激發(fā)創(chuàng)新能力，提高專業(yè)化綜合素養(yǎng)，為建筑行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展提供強大的人才支持。目前，高校在建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)課程設計方面內(nèi)容相對較為全面，注重理論教學，突出學生技能的培育，但是在理論授課方面教學模式相對單一，學生對理論學習的積極性不夠，學校在實踐教學方面安排較少，且內(nèi)容比較局限，學生的實踐應用能力不足，這不利于全面提升學生的綜合素質(zhì)和應用技能。

3 BIM在建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)中創(chuàng)新應用分析

建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)教學，需要理論聯(lián)系實際，既要加強對學生的理論基礎(chǔ)授課，又要加強對學生的實踐運用能力的培育。此外，還要引導他們不斷創(chuàng)新、深度創(chuàng)新，才能更好地達成教學目標，促進學生綜合素養(yǎng)的提升。為了有效提高BIM在建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)中創(chuàng)新應用成效，結(jié)合BIM技術(shù)、建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)新課標培養(yǎng)目標以及學生的實際，建議從以下幾個方面來進行優(yōu)化和創(chuàng)新。

3.1 在理論學習中引入BIM技術(shù)

BIM技術(shù)的應用，需要結(jié)合具體的實際，進行針對性融合，才能有效發(fā)揮其作用，為教學活動的開展提供更有效的支持?？梢栽诮ㄖh(huán)境與能源應用工程專業(yè)理論學習中引入BIM技術(shù)，開設相關(guān)的BIM課程，BIM課程理論體系比較豐富，同時也有很多的建模軟件，比如Revit建筑、結(jié)構(gòu)和設備軟件[3]，Bentley建筑、結(jié)構(gòu)和設備系列，ArchiCAD等，這些軟件有可靠的理論支持，且經(jīng)過了多方面的論證。在理論學習階段，可以圍繞建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)教學目標，讓學生接收更多的前沿信息，對BIM相關(guān)的理論以及技術(shù)要點等進行掌握，學校既可以設置必修課程，對BIM技術(shù)的基礎(chǔ)關(guān)鍵理論知識進行教學，也可以以選修課的形式，讓有一定的基礎(chǔ)的建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)學生，結(jié)合自己的興趣和研究方向積極探索BIM技術(shù)相關(guān)的理論，提高學習興趣，拓寬學習資源，全面提升學生的基礎(chǔ)理論水平和BIM工程項目管理技能。

3.2 在實踐學習中引入BIM技術(shù)

BIM技術(shù)既有豐富的理論體系做支撐，也可以在實際應用中體現(xiàn)其效果。因此，在建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)實踐環(huán)節(jié)引入BIM技術(shù)，一方面，目前BIM很多的軟件、系統(tǒng)在建筑領(lǐng)域的多個環(huán)節(jié)都進行了開發(fā)和應用，比如暖通領(lǐng)域、建筑施工領(lǐng)域都已經(jīng)引入了BIM技術(shù)，且取得了一定的成效，可以總結(jié)相關(guān)的應用情況，為學習提供參考；另一方面，可以在具體實習等環(huán)節(jié)增加BIM實踐應用課程，在實踐操作環(huán)節(jié)，可以在鞏固基礎(chǔ)理論知識的前提下，針對如何應用BIM軟件進行學習研究，掌握基本的應用方法。結(jié)合具體的施工案例等，應用BIM技術(shù)在設計施工、運營等方面進行信息采集和綜合分析，構(gòu)建完善的科學的數(shù)字模型，全面掌握施工全過程情況。通常國內(nèi)在教學方面應用的軟件為Revit-MEP軟件，在畢業(yè)設計方面應用比較廣泛，學生可以應用這個軟件結(jié)合自己的設計理念和想法進行建模[4]，對建筑施工管線布局、位置分布以及管線和土建結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系等進行分析，為工程量計算，方案優(yōu)化設計，技術(shù)交底等提供可靠的信息數(shù)據(jù)支持，還可以應用BIM技術(shù)對相應的資源配置和技術(shù)應用情況進行動態(tài)分析，找出與設計存在的偏差，及時提出優(yōu)化改進建議，不斷提高項目科學化管理水平。

3.3 在協(xié)同畢業(yè)設計方面的應用分析

在建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)領(lǐng)域，學生在畢業(yè)設計方面往往積累了較多的理論基礎(chǔ)，也有了一定的實踐經(jīng)驗。這時可以將自己的想法和BIM技術(shù)進行融合，借助BIM技術(shù)可以為自己的設計模型和課題提供更加可靠的信息支撐，比如在暖通管線研究設計中，管線水平與垂直位置、彎度、大小以及閥門配置等情況都需要精心考慮，可以運用BIM技術(shù)進行輔助計算和調(diào)整，構(gòu)建基于BIM技術(shù)的系統(tǒng)模型，通過RevitMEP對運行情況進行模擬，找出影響因素，加強實證論證，為設計更加科學完善的管道系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

總之，在建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)中，引入BIM技術(shù)，對理論與實踐學習都具有重要的指導價值。當然在具體應用過程中還需要結(jié)合實際，加強過程分析和動態(tài)探索，這樣才能設計出更加符合現(xiàn)實兼具創(chuàng)新性的模型，從而為實踐應用提供更多的思路和方法。