薛 穎 屈 壯
1 濟寧職業技術學院
2 濟寧市建筑設計研究院
目前我國的建筑業具有耗能高、機械化水平低的現狀,但粗放式的建設過程已經不適應環境要求。如何促進建筑行業轉型升級,提高產業化發展水平,促進建筑領域的新舊動能轉換,是建筑業亟待解決的問題。
標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應用,提高技術水平和工程質量,是促進建筑產業轉型升級的關鍵性要素。作為建筑工業化的一種重要類型,裝配式建筑是用預制部件在工地裝配而成的建筑。與傳統建造方式相比,裝配式建筑大大減少污染物的排放量。裝配式建筑是一場建筑業的技術革新和產業升級,助推行業新舊動能轉換。
裝配式混凝土結構是預制混凝土構件一般在工廠加工制作,利用運輸車輛運到施工現場,再利用吊裝機械吊裝就位,并進行可靠連接,形成整體結構。裝配式建筑的大量涌現,需要大量高度專業化的操作工人和復合型的管理人才。為培養緊缺人才,越來越多的高職院校增設了裝配式建筑工程技術專業,但傳統建筑工程技術專業開設的課程仍為傳統的建筑結構,施工技術等課程,涉及裝配式混凝土結構內容較少,與目前發展需求存在一定的差距。
筆者嘗試在《建筑結構》課程教學中增加裝配式混凝土結構內容,是對傳統課程教學的革新,以期培養適應新時代新形勢要求的建筑行業人才。
與現澆混凝土結構相比,裝配式混凝土結構存在大量的預制混凝土構件涉及內容較多,如何在有限的課時內高效地將應知應會內容傳授給學生,需要根據裝配式建筑崗位能力要求對教學內容進行確定。以下內容是筆者嘗試在建筑結構課程中增設的內容。
1.項目名稱:認識裝配式建筑。擬實現了解中國建筑產業化的現狀、能區別不同的裝配式建筑、能說明裝配式建筑的有點的能力目標。以建筑產業化的背景與現狀、裝配式建筑基本概念、裝配式建筑的特點、裝配式建筑的發展等相關知識作支撐。
訓練方式手段及步驟:⑴教師解讀國家政策、行業發展現狀;⑵學生閱讀政策、查閱學習裝配式建筑的特點等資料;⑶書寫閱讀報告《我國裝配式建筑發展背景與現狀》。《我國裝配式建筑發展背景與現狀》閱讀報告作為該項目的成果。
2.項目名稱:裝配整體式混凝土結構。擬實現.能識別裝配整體式混凝土建筑物的結構體系、能對裝配整體式結構的預制構件進行歸類、能對不同構件連接選擇相應連接方式的能力目標。以裝配整體式混凝土結構體系、裝配整體式結構預制構件、預制構件的節點連接等相關知識作支撐。
訓練方式手段及步驟:⑴教師利用BIM模型講解裝配整體式混凝土結構三大結構體系;⑵學生看平面圖紙識別裝配整體式混凝土建筑物的結構體系;⑶教師利用BIM模型講解預制夾芯保溫剪力墻、預制實心剪力墻等其它預制構件;⑷學生對裝配式建筑結構圖紙中的構件進行分類識讀;⑸教師連線企業專家講解構件連接方式、構件生產內容。裝配整體式混凝土建筑結構體系認知報告作為該項目的成果。
3.項目名稱:裝配式結構施工圖識讀。擬實現能識讀結構平面圖、能識讀預制構件詳圖的能力目標。以裝配式結構施工圖的表示方法、裝配式結構專項說明的內容、剪力墻平面布置圖識讀、板結構平面圖識讀、預制墻體詳圖識讀、疊合板預制底板詳圖識讀等相關知識作支撐。
訓練方式手段及步驟:⑴教師結合BIM模型講解平面圖、預制構件詳圖的識讀方法;⑵學生模擬圖紙會審,識讀剪力墻、板等構件的平面布置圖及詳圖,完成相應工作頁。圖紙會審記錄單作為該項目的成果。
通過以上項目的訓練進而實現的素養目標:學生關注行業新技術、新發展的意識;培養學生查閱資料、收集信息的能力;培養學生寫作能力;培養學生耐心、敬業的職業素養。
與傳統結構相比,裝配式混凝土結構對于學生較為陌生,技術知識又比較抽象。所以課堂上可以將典型裝配式結構工程實例作為教學案例,播放圖片和視頻。
課內展示與實際生產現場相比還有很大的局限性。在安排學生去預制構件生產工廠進行參觀學習過程中,筆者發現在學生管理和生產管理等諸多方面還存在限制。為解決這一問題,筆者采用信息化教學理念,課內連線企業專家,企業專家在生產現場向學生展示講解預制構件的工廠化制作過程及特點等問題。該方法提高學生學習興趣,又加強教師與企業專家之間,學生與企業專家之間交流溝通,有良好的教學效果。
教師結合教學內容并面向綠色建筑工業化發展需要,利用BIM技術搭建裝配式建筑模型。根據建筑和結構平面圖相關工程數據,創建完整的BIM模型。利用BIM的三維可視化和空間碰撞檢查功能進行深化設計檢查優化,模擬安裝構件。通過演示裝配式建筑BIM模型,使學生直觀地認識和理解混凝土裝配建筑建造過程與傳力路徑。教師在教授課程內容的同時向學生介紹行業發展趨勢。
混凝土裝配式結構內容復雜多樣,單憑課堂講授無法使學生對裝配式混凝土結構有系統的認識。并應結合高職學生特點,采用多種教學方法,以提升教學效果。
大力發展裝配式建筑,推進新舊動能轉換,是未來建筑業發展的主要趨勢和方向。教師將混凝土裝配式結構內容引入到傳統建筑結構課程中,有助于學生理解和掌握裝配式混凝土結構體系知識,提升裝配式結構圖紙識讀能力。此外教師向學生灌輸裝配式技術理念,將新成果、新技術、新工藝和新方法傳授給學生符合行業發展,人才培養濟的需求。
本研究基于裝配式混凝土結構,在傳統建筑課程教學內容和教學方法等內容進行探討,希望能促進裝配式建筑技術人才的培養。