BIM技術(shù)在建筑構(gòu)造和工程識圖教學(xué)中的應(yīng)用

孔玉琴

(甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

BIM技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為工程建設(shè)行業(yè)的一個(gè)趨勢，尤其是在建筑施工行業(yè)，正逐步進(jìn)入以建造過程應(yīng)用為主的深度應(yīng)用階段，其涉及內(nèi)容廣泛，在建筑工程實(shí)踐過程和建筑工程全壽命周期的所有環(huán)節(jié)均會(huì)運(yùn)用[1-5]。BIM平臺上的Revit軟件繪制的平面圖、立面圖、剖面圖和三維圖形相互關(guān)聯(lián)，在一個(gè)圖形上改動(dòng)后其他圖形會(huì)自動(dòng)更改，既可節(jié)約時(shí)間，又能檢查構(gòu)造設(shè)計(jì)是否合理，達(dá)到相互校核的效果，避免為了圖紙表示內(nèi)容的一致而進(jìn)行修改；借助BIM平臺還可以直觀展示建筑的構(gòu)造組成及建筑構(gòu)件的具體構(gòu)造做法。因此，在建筑構(gòu)造課程中使用BIM平臺上的相關(guān)軟件，是學(xué)習(xí)建筑構(gòu)造課程知識的一個(gè)有效方法。此外，為了提高學(xué)生的識圖能力，也可以借助BIM軟件，通過一座實(shí)體建筑的三維模型和建筑平、立、剖面圖相對應(yīng)的方式來幫助學(xué)生識圖。

可見，BIM技術(shù)與建筑構(gòu)造和工程識圖有機(jī)融合，能對建筑施工圖進(jìn)行詳細(xì)描述，組成新的課程體系，在教學(xué)內(nèi)容上實(shí)行一體化教學(xué)，改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，逐步從抽象、枯燥的學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變借助計(jì)算機(jī)展示、生動(dòng)立體為主的學(xué)習(xí)模式，適應(yīng)專業(yè)的社會(huì)需求。

1 360度旋轉(zhuǎn)，全方位認(rèn)識建筑

講授建筑構(gòu)造知識時(shí)，通過360度轉(zhuǎn)動(dòng)三維立體模型，可以讓初學(xué)建筑構(gòu)造知識的學(xué)生全方位認(rèn)識建筑，直觀了解建筑的構(gòu)造組成，構(gòu)件名稱、位置及相互關(guān)系，還可通過裁剪框的調(diào)整，隨機(jī)調(diào)整觀看部位（圖1（a）～（d））。

圖1 別墅模型

2 直觀形象展示建筑的細(xì)部構(gòu)造

在講授建筑構(gòu)造具體構(gòu)件時(shí)，可以借助BIM平臺，建立建筑構(gòu)件及具體構(gòu)造做法的三維模型，形象直觀展示建筑構(gòu)件及構(gòu)造做法（圖2（a）～（d）），如樓梯構(gòu)造，可以展示不同樓梯形式的三維模型，展示模型和對應(yīng)的平面圖；建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，可檢查構(gòu)造設(shè)計(jì)是否合理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題并更正。此外，講授樓梯設(shè)計(jì)時(shí)，將樓梯的設(shè)計(jì)參數(shù)在軟件中定義，在軟件里調(diào)整設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，隨時(shí)觀看設(shè)計(jì)后的樓梯模型，能使課堂生動(dòng)立體（圖2（e）、（f））。

圖2 建筑構(gòu)件做法與樓梯模型

3 實(shí)現(xiàn)各層平面圖和軸測剖面圖結(jié)合

運(yùn)用Revit建立的建筑模型（圖3（a）～（d）），可以在講授平面圖時(shí)將各層平面圖和其軸測剖面圖對應(yīng)起來識圖，讓學(xué)生充分認(rèn)識平面圖中房間的布置、空間的組合。通過識讀平面圖，結(jié)合三維立體圖，認(rèn)識建筑構(gòu)件，如墻體、柱、門窗、樓梯、室外臺階、散水等模型，以及各樓層的區(qū)別與聯(lián)系。

圖3 宿舍模型（一）

4 實(shí)現(xiàn)建筑立面圖和三維立體圖結(jié)合

在講授建筑立面圖時(shí)，可以將建筑立面圖和建筑三維立體圖結(jié)合，通過三維立體圖不同方向展示（圖4（a）～（d）），讓學(xué)生充分理解立面圖的形成原理、表達(dá)方法及其反映的內(nèi)容。

圖4 宿舍模型（二）

5 突破建筑剖面圖局限，實(shí)現(xiàn)各部位隨意切割

建筑剖面圖是反映建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖紙，學(xué)生按傳統(tǒng)方法識讀建筑剖面圖時(shí)，需要結(jié)合二維的各層建筑平面圖和各方向建筑立面圖，想象建筑三維的空間形體，再從三維立體想象二維剖面圖，這個(gè)過程對學(xué)生的投影原理和空間想象能力要求較高，學(xué)生往往很難準(zhǔn)確想象其內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)。結(jié)合Revit軟件，識讀剖面圖時(shí)對建立的建筑模型可以隨意在各部位進(jìn)行切割，生成各部位剖面圖（圖5（a）～（d）），通過剖面圖形成三維模型，將剖面圖和對應(yīng)位置的內(nèi)部三維軸測圖很好結(jié)合起來，從而解決了原來單純二維圖紙的局限性，降低了識讀剖面圖的難度，培養(yǎng)了學(xué)生的空間思維能力。

圖5 宿舍模型（三）

6 觀察三維模型，有助于充分理解構(gòu)造做法

建筑詳圖是建筑平面圖、立面圖、剖面圖的深化和補(bǔ)充，也是基本圖樣的完善。運(yùn)用Revit軟件，可以直觀觀察其三維模型，有助于充分理解其構(gòu)造做法。比如，樓梯詳圖是建筑施工圖中較復(fù)雜的詳圖，在傳統(tǒng)學(xué)習(xí)中，學(xué)生很難對樓梯構(gòu)造充分理解，對樓梯設(shè)計(jì)更是困難，結(jié)合Revit軟件，可以直觀觀察樓梯三維模型，讓學(xué)生充分理解樓梯平面圖和樓梯剖面圖的形成原理、表達(dá)方法和反映內(nèi)容，使課程教學(xué)更加便捷直觀，課堂更加豐富，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性（圖6（a）、（b））。

圖6 宿舍樓梯模型

7 結(jié)論

為了提高學(xué)生對建筑構(gòu)造的理解和工程圖的識讀能力，將BIM技術(shù)與建筑構(gòu)造和工程識圖有機(jī)融合，通過利用BIM軟件建立適合教學(xué)的中小型工程圖紙的三維立體模型，應(yīng)用于對建筑構(gòu)造的理解和工程圖識讀的教學(xué)，對建筑施工圖進(jìn)行詳細(xì)描述，組成新的課程體系，在教學(xué)內(nèi)容上實(shí)行一體化教學(xué)，改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，逐步從以往抽象、枯燥的學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變借助計(jì)算機(jī)展示、生動(dòng)立體為主的學(xué)習(xí)模式，適應(yīng)專業(yè)的社會(huì)需求。