BIM技術(shù)在房屋建筑學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探究

李鵬飛 中藍(lán)長化工程科技有限公司

BIM 技術(shù)憑借自身優(yōu)勢(shì)助力實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)方式改革，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改善課堂效果，從而打破課程面臨的瓶頸，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新。而專業(yè)課程中嵌入BIM 技術(shù)順應(yīng)行業(yè)需求，以培養(yǎng)復(fù)合型BIM 人才為目標(biāo)填補(bǔ)行業(yè)缺口，二者雙向借勢(shì)，必將推動(dòng)建筑業(yè)的快速發(fā)展。

一、將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)中的必要性

（一）提高建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)與工程實(shí)際的貼合度

建筑學(xué)課程本身是一項(xiàng)與建筑實(shí)踐聯(lián)系較強(qiáng)的教學(xué)課程，對(duì)于教師而言，在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)，必須從建筑工程的實(shí)際角度出發(fā)，明確學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)要點(diǎn)，從而進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。大部分教師由于沒有充分的建筑設(shè)計(jì)與建筑工程實(shí)踐，因而在進(jìn)行建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)出的課程體系就缺乏與建筑工程實(shí)際的契合度，從而無法很好地指導(dǎo)實(shí)踐。

（二）使課程設(shè)計(jì)具備先進(jìn)的輔助手段

建筑學(xué)課程本身是一門需要學(xué)生進(jìn)行可視化呈現(xiàn)的課程，包括建筑的各個(gè)構(gòu)造、建筑的立面造型、建筑室內(nèi)空間布局等，因而在課程設(shè)計(jì)方面，就要適當(dāng)?shù)卦黾拥湫蛨D例和圖形，由此來幫助學(xué)生獲得對(duì)建筑工程更加直觀和深入的了解。由于教師對(duì)建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)的要求掌握不透徹，從而導(dǎo)致在課程設(shè)計(jì)過程中無法很好地融入BIM 等先進(jìn)技術(shù)，導(dǎo)致學(xué)生無法形成對(duì)建筑工程的整體概念。

（三）實(shí)現(xiàn)教師對(duì)建筑課程設(shè)計(jì)考核的科學(xué)把握

學(xué)校在考核內(nèi)容方面，較為重視對(duì)學(xué)生最終繪制的手繪圖的考核，而手繪圖紙則存在一個(gè)顯著的問題，即當(dāng)圖紙細(xì)節(jié)出現(xiàn)問題時(shí)，很難及時(shí)進(jìn)行修改。并且，在考核過程中，教師較為注重考核學(xué)生呈現(xiàn)出的平面圖、立面圖和剖面圖，缺乏對(duì)具體構(gòu)造設(shè)計(jì)圖的考核，從而會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)部分構(gòu)造理解不夠透徹，導(dǎo)致學(xué)生無法掌握建筑工程實(shí)際設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)要求。

二、房屋建筑學(xué)課程應(yīng)用BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（一）可視

在建筑施工作業(yè)中，BIM 技術(shù)應(yīng)用范圍較廣，同時(shí)也獲得了非常好的口碑。將工程數(shù)據(jù)收入軟件構(gòu)建三維模型，可以使技術(shù)人員以及設(shè)計(jì)人員全面掌握關(guān)于建筑的所有內(nèi)容。建筑內(nèi)容繁多，各項(xiàng)環(huán)節(jié)一旦發(fā)生變動(dòng)將會(huì)影響到整體工程的開展情況，而使用BIM 技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)看到更改數(shù)據(jù)后建筑整體發(fā)生的變化，以便進(jìn)一步做好細(xì)節(jié)工作，避免不合理施工對(duì)工程安全造成影響。

（二）模擬

建筑工程項(xiàng)目需要考慮的因素眾多，在建筑設(shè)計(jì)期間必須要掌握全部的信息，并嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。應(yīng)用BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型和模擬施工情景可以掌握施工作業(yè)的進(jìn)展速度以及建筑日照情況，進(jìn)而合理設(shè)計(jì)施工方案，調(diào)整各工序工作量，這是BIM 技術(shù)的模擬特性，也是施工單位遵循國家要求開展綠色建筑施工的重要基礎(chǔ)。

（三）協(xié)調(diào)

將BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑施工中可以促進(jìn)各部門的溝通交流。建筑項(xiàng)目中管線排布眾多，為了做好管線編排工作，需要了解建筑空間的內(nèi)部使用情況，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)管線，鋪設(shè)路徑，解決管線被無端侵占的問題。為了避免設(shè)計(jì)期間各專業(yè)管線被干預(yù)，可利用BIM 技術(shù)在平臺(tái)上進(jìn)行管線設(shè)計(jì)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)管線路徑鋪設(shè)存在的問題并修改鋪設(shè)路徑。

三、BIM 技術(shù)在房屋建筑學(xué)課程中的應(yīng)用

（一）引入BIM 設(shè)計(jì)理念，由點(diǎn)到面貫穿過程

BIM 技術(shù)不是簡(jiǎn)單的軟件堆砌，而是工程設(shè)計(jì)的理念變革。傳統(tǒng)方式的施工圖紙是將全部的設(shè)計(jì)信息通過二維圖紙來表達(dá)，而BIM 以建筑模型為載體，設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位作為項(xiàng)目參與方，共用同一平臺(tái)，共享模型信息，從而避免信息的滯后和不對(duì)等。這種模式是對(duì)傳統(tǒng)的先設(shè)計(jì)后施工、設(shè)計(jì)施工兩條線的顛覆，是建筑領(lǐng)域的理念變革。教師應(yīng)當(dāng)在該課程開始時(shí)適當(dāng)引入BIM 概念，讓學(xué)生正確認(rèn)識(shí)BIM 技術(shù)帶來的變革，為后期實(shí)操應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

（二）講解構(gòu)造知識(shí)點(diǎn)，二維升三維事半功倍

房屋建筑學(xué)作為專業(yè)啟蒙課程，偏重于構(gòu)造知識(shí)的講解，但學(xué)生由于此時(shí)專業(yè)知識(shí)薄弱，在理解概念時(shí)稍顯吃力。例如，在講授屋面排水構(gòu)造這一章節(jié)時(shí)，部分學(xué)生表示對(duì)于挑檐溝外排水的構(gòu)造做法僅憑課本中的概念和插圖很難建立直觀認(rèn)識(shí)。這時(shí)，教師可以利用Bimmake 或Revit 軟件建立土建模型，通過旋轉(zhuǎn)模型或?qū)δＰ瓦M(jìn)行剖切等方式，讓學(xué)生直觀形象地觀察認(rèn)識(shí)，首先了解屋頂外排水的原理，進(jìn)而通過模型講解挑檐溝外排水是在屋面設(shè)有排水檐溝，檐溝內(nèi)墊出縱向坡度，將雨水引向雨水口，進(jìn)入落水管，從而達(dá)到合理排水的目的。三維模型觀察配合二維圖紙講解構(gòu)造做法，充分利用BIM 技術(shù)可視化特點(diǎn)，達(dá)到事半功倍的效果。

（三）課程設(shè)計(jì)練實(shí)操，任務(wù)驅(qū)動(dòng)提升效率

課程設(shè)計(jì)重在培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、繪圖能力，通過這一環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程理論知識(shí)的理解和運(yùn)用，綜合考查學(xué)生對(duì)建筑設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)原理的掌握情況，鍛煉學(xué)生查閱設(shè)計(jì)規(guī)范和圖集的能力。房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)一般安排2 周時(shí)間，要求學(xué)生繪制出建筑總平面圖、立面圖、和剖面圖，時(shí)間緊、任務(wù)重。若采用傳統(tǒng)CAD 繪圖，工作量大，甚至出現(xiàn)少數(shù)學(xué)生抄襲或者套圖的情況，效果不盡如人意。教師可以提倡學(xué)生采用Bimmake 或Revit 建模軟件，實(shí)現(xiàn)快速建模出圖，提升效率。通過軟件操作，建立模型，既能夯實(shí)理論知識(shí)，也能提升設(shè)計(jì)水平，真正達(dá)到課程設(shè)計(jì)的效果。

四、結(jié)束語

綜上所述，BIM 技術(shù)從剛剛引入就得到了大力的推廣，但能掌握這門技術(shù)的人才卻供給不足。結(jié)合房屋建筑學(xué)的課程改革正是一個(gè)契機(jī)，且這門課程具有很強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性，通過以上的改進(jìn)方法將兩者有效結(jié)合尤為重要。同時(shí)結(jié)合各地對(duì)于人才的需要進(jìn)行調(diào)整，為整個(gè)建筑行業(yè)提供優(yōu)秀人才，推動(dòng)建筑工業(yè)化和信息化發(fā)展。