土木工程專業BIM技術的知識體系

土木工程中的BIM技術學習不能止步于理論，文章將其知識體系分為理論與實踐兩大模塊，理論知識體系分為四大模塊，即基礎概念以及背景、信息數據模型、協同工作技術、數據信息集成，這四大模塊基本闡述了BIM技術的理論知識，而實踐知識體系主要是側重于土木工程各個階段對于BIM技術的實際應用，例如結構策劃設計、施工以及節能、減支等。

【關鍵詞】BIM；土木工程；知識體系

近年來，BIM技術引發熱烈的研究和討論，取得了較大成果，也存在一定不足，文章整理土木工程學習這一技術的理論體系，以此使得BIM技術的知識框架更為清晰，一方面有助于土木工程專業的教學活動開展，另一方面，也是為了學生能夠從中發現知識體系的漏洞并能夠深入研究，更好的應用該技術，并能夠有所完善。

1 BIM技術的背景及概念

二十世紀九十年代，CAD技術開始逐漸廣泛地應用于工程規劃設計和施工之中，但是隨著信息的復雜化和信息交流的一體化趨勢的發展，CAD技術的弊端逐漸顯現，建立在幾何圖形交流上的數據交流方式已經無法適應時代需求，于是BIM技術便應運而生。BIM技術就是通過建立統一的數據庫來為工程各項流程提供數據支持的信息共享資源，相對于CAD技術而言，BIM的統一化知識庫能夠容納幾何信息和非幾何信息，數據更加全面，能夠實現統一的數據交流，貫穿于工程規劃到實施完成的所有過程。并且，BIM知識庫中的數據具備即時性和連續性，即數據快速更新的同時能夠實現前后數據的連接，數據具有參考價值且具有一致性。數據庫中資料以IFC格式為基礎，為不同階段的工作人員創設了一定的協作標準，使得交流更加便捷，而信息的修改以及綜整合等都能更加快捷而且便利地實現。

2 BIM技術的理論知識體系

2.1 BIM信息數據模型

數據信息模型的學習中，首先需要了解的是IFC格式的基本概念以及其空間架構，其次是學習STEP的基礎知識，融會貫通之后，能夠以STEP的語言規范來講解IFC使用的語言，對二者的表達格式進行比較，并解析IFC的空間層次，總結其表達規則及符號意義。總而言之，數據信息模型中，主要是IFC格式的學習，以STEP的語言來學習IFC的語言，而后是空間層次，最后總結表達規則及符號意義，IFC的學習分為這三大板塊。IFC是BIM技術的基礎數據格式，數據交流體系中最為基礎的語言輸入和輸出形式，如果不能掌握，則土木工程專業便無法融會貫通地使用BIM技術，可以說，IFC是BIM的語言。

2.2 協同工作技術

協同工作模塊的主要內容是其概念、目標以及現今的發展情況，具體而言，首先學習協同技術的三個模式，初級、中級和高級，結合圖標進行學習，其次，介紹協同技術的多種類型，主要包括：狹義協同和廣義協同，前者指企業自身的協同工作，后者還包括企業外的協同工作，都需要做一定了解及區分，類型的學習中，主要的知識點是各類協同技術的概念、相同點以及區別都需要認真學習并熟練掌握。協同工作技術中的重點對象，或者是重點章節是協同工作技術在BIM技術中的應用，即BIM技術如何應用協同工作技術，實現協同工作，學習的內容主要是應用的方法，支持的原理以及存在的問題，這部分內容較為復雜，與現實對接性強，需要大量圖示的理解，同時，也需要結合具體的案例進行細致的分析。

2.3 數據信息集成

土木工程專業學生在學習BIM技術時，首先需要了解的是其背景及內涵，也相當于BIM的理論概述，其次是具體的技術應用，即數據模型、協同工作及信息集成。信息集成技術需要掌握的知識點包括概念、發展過程、集成方法以及模式。具體學習而言，首先對于數據信息集成是什么以及其在BIM技術中所起的作用展開，然后學習其發展過程，對于其具體的模式以及應用方法和利弊衡量進行了解掌握，通過過程集成以及組織集成模式的細致分析系統學習信息集成模式的運行，聯系BIM技術的發展過程，詳述其信息累計過程。信息集成是BIM技術能夠創建統一數據庫的重要技術支撐，是容納大量數據并進行有效整合的關鍵，也是BIM技術能夠突破CID技術弊病的重要原因。

3 土木工程中BIM的實踐知識體系

從實踐知識體系而言，可以從建筑結構設計、建筑節能效果、建筑成本控制等多方面進行實例研究，使得理論學習與實踐接軌。BIM的知識體系從理論與實踐出發，將技術的基礎理論知識和實踐應用進行細致的分析講解，使得土木工程的學生對于該技術有了全方位細致而深入的了解。建筑結構作用可以以水立方工程或者墨爾本的Eureka作為講解案例，BIM技術在這兩座建筑的設計中起到了至關重要的作用。施工管理中的BIM技術應用可以以AR公司為例，同時，以此為例還能夠對于BIM技術的節能、成本控制等進行分析，經典的應用案例在現今的世界各地已經不少，其中既有效果突出的地方，也不乏缺陷漏洞，土木工程學生對該技術的學習不能止步于了解已有的知識更是要從實際中的不足出發進行探討，力求完善這一技術，這也是筆者將實踐納入知識體系中的原因。

4 總結

希望筆者的研究能夠對土木工程專業的BIM教學活動有所幫助，促進專業學生的學習效率和學習深度，更為系統化的學習。

參考文獻

[1]崔建華，夏珊，丁克偉，陳東，劉運林.將BIM 技術應用于土木工程專業教學的探索[J].安徽建筑，2015（03）：45-46.

[2]陳麗萍，陳述.基于BIM 技術的工程管理專業教學平臺的構建[J].中國科教創新導刊，2015（31）：234-235.

作者簡介

唐瓊（1983-），女，漢族，廣西壯族自治區桂林市人。碩士學位。現為曲靖師范學院城市學院講師。研究方向為結構工程。

作者單位

曲靖師范學院城市學院 云南省曲靖市 650000