基于BIM技術的工程計量實訓技能拓展研究

□劉堯遙 劉繼航 高 鑫

近年來隨著國家對建筑信息化模型的發展要求，BIM技術逐漸成為了建筑業的新名詞，BIM技術具有可視化、模擬性、協同性等諸多優點，這一特質不僅僅實用在建筑產業上，在高校同樣刮起了熱潮，為適應建筑業的“二次革命”的浪潮，培養企業所需要的BIM人才，把BIM技術引進到高校土建類人才培養中勢在必行。基于BIM技術下針對工程計量計價應用也是高校在人才培養中一項主要任務。BIM技術的產生和發展將對整個工程造價行業產生重大的變革和挑戰，拓展學生實踐應用技能就顯得尤為重要。

一、工程造價教學中存在的問題

在傳統造價教學過程中，通過理論上對計算規則的講解，學生并不能很好的理解每一個分部分項工程中的各個構件計算原理，對于一些需要在計算中扣減的地方并不能在腦海中勾勒出這樣的畫面，只是機械的記憶，當圖形發生變化時，在計算過程中就會出現錯誤，對知識理解不深，對各個構件的空間及位置關系想象不出，特別是在土建鋼筋計算的過程中對鋼筋的位置、錨固長度沒有概念，導致在實訓過程中圖紙計算中量有很大出入，在工程造價課程教學中主要存在以下幾個問題。

(一)學生識圖能力不夠。學生在拿到一份完整圖紙的時候，缺少識圖能力，特別是在鋼筋識圖中存在很大問題，對于鋼筋的位置排布不能很清楚的理解，缺少三維的空間感，在手算過程中就會存在很大困惑，影響學習積極性與參與度，而且鋼筋在整個結構施工過程中鋼筋計量又占有很大的比重，所以加強學生鋼筋識圖計量這一能力實訓有著很重要的地位。

(二)學生自律性不夠。在學生手算計量實訓過程中，學生的自律性不夠。特別是基礎薄弱的學生，參與程度明顯不夠，不能按照任務計劃書的要求完成相關內容，對后續設計內容產生了較大影響。

(三)對自己所計算的內容沒有把握。因為學生在課程學習結束后，拿到一套圖紙在進行手工算量，完全是套用書上的公式或者例題，對自己編制的清單沒有把握，因為缺乏實踐經驗，在編寫時明顯信心不足，機械的計算并不能達到課程設計的任務目標。

(四)配套資料不全。因為學校涉及到工程造價課程班級較多，每個班要分成4～5組，在設計時盡可能保障每一組能有一套計量規范及計價定額，這樣就會有很多學生以此為理由，不參與到課程設計中來。

二、BIM技術下計量實訓拓展

BIM技術具有很好的可視化效果，可以將二維圖紙的各個構件轉化成三維，這樣可以大大增強學生的識圖能力，結合學校自有建筑，通過手動建模，結合圖紙手算，這樣通過軟件建模，提高學生識圖能力，更加充分的了解圖紙，配合著對構件的手動算量，互相比對，用來將結果相互校驗，來有效驗證學生手動計算的準確性，提高學生學習的積極性。

通過學校自有電腦機房，有效解決了軟件使用問題，軟件中配有相關的計量規范及定額庫，解決了圖書資源使用問題，學生在自行建模的同時，人手一機，互不干擾，能夠很好的完成布置的任務，達到實戰演練的目的，鞏固工程造價相關理論知識，更好促進學科專業知識滲透，提高學生動手實踐能力。

每年各教育協會都會組織各種BIM技能大賽，以此為契機，將學生小組化，以5～6人為一小組單位，通過小組競賽，選取1～2組隊伍參加舉辦的BIM大賽，通過參加BIM大賽的形式激勵學生學習的熱情，讓學習變得更加主動化，以講促練，以賽促學，在整個策劃、預選、參賽整個階段都使學生的專業能力得到提高，更加注重團隊能力培養，互相協作，取長補短，達到了學科創新應用訓練的目的。

三、BIM在教學創新實踐中的具體實施

在2017年8月帶領學生報名參加由“中國建筑信息模型科技創新聯盟”舉辦的第三屆“科創杯”BIM大賽，并獲得了院校組優秀獎的成績。以本校實驗樓為載體，組建5人項目團隊，以施工全階段BIM應用作為展示，加深學生對BIM應用的理解，同時提高學生專業能力和實踐應用。

(一)基于Revit的建筑、結構、機電模型的建立。通過Revit構建不同專業的模型(圖1、2)，提高學生在前期識圖能力培養，通過導入既有圖紙進行專業翻模，將二維轉化為三維，更能加深學生對圖紙結構的空間想象能力，通過剖切模型理解各個構件的搭接關系，加深理解，為后續工程量計算、NW碰撞檢查打下基礎。

圖1 模型剖面圖 圖2 機電模型

(二)基于BIM的GCL、GGJ模型建立。通過GGJ建立圖紙鋼筋模型(圖3)，結合11G101圖集，配合著軟件中鋼筋三維展示，可以高效解決在平法識圖中這一弱項環節，點擊軟件中的鋼筋三維，與自己手算的鋼筋量進行比對，能夠準確查找出手算與電算的差別，達到識圖與算量有機結合的目的。將繪制好的GGJ模型導入到GCL中(圖4)，可以實現精準算量，讓學生更好的進行量的比對，找出異同。

圖3 GGJ鋼筋模型 圖4 GCL土建模型

(三)基于BIM技術下施工管理應用研究。通過廣聯達腳手架模板設計軟件可以解決模板拼板及腳手架計算等問題，形象直觀，能夠結合現場的實際情況，為施工方案編制提供專項的技術手段、管理措施，大大提高了技術交底的效率，目標更加明確，而且軟件會根據模板及腳手架實際布置情況來進行精確計算，降低由于計算疏漏發生事故概率，同時直接可以導出相關計算書以及二維的布置圖紙，提高了工作效率。

廣聯達三維場地平面布置能夠實現現場三維布置，根據基礎階段、主體階段、裝飾階段不同階段布置所需要的現場環境，實現場地三維可視化，可以進行現場的漫游展示，對施工現場進行合理規劃，最大限度的利用現場場地，對臨時加工區，材料堆放區進行合理安排，達到綠色現場的布置需要。

通過BIM5D實現不同專業的模型整合，進行5D把控。從進度上控制建造時間、將繪制的進度計劃導入軟件中，與構件相互關聯，實現虛擬建造，通過模擬施工工序，利用資源信息，分析施工方案可行性；通過結合各個時間節點的進度情況，掌握每個節點所需要工程量及材料用量，通過資金計劃曲線展示分析項目資金運作情況，實現多算對比，更有利于項目的成本把控。軟件還提供了資料管理、專項方案查詢、工程量查詢等多項功能，全方位多角度的進行施工管理把控，提高了管理效率。

四、結語

BIM技術發展，促進了建筑業的變革，讓建造更加智能化，管理更加清晰，推進BIM技術應用是大勢所趨，為適應行業的更好發展，能夠更加促進學生掌握新技術，更好地適應未來發展的需要，在高校教學中引入BIM技術顯得尤為重要。基于BIM技術下工程計量實訓拓展，通過運用BIM技術進行工程量計算，運用BIM技術的模擬性、可視性的特點，能夠更好的促進學生對專業基礎知識的理解，而且最主要的是可以調動學生參與性與學習的積極性，與手算工程量進行比對，能夠更好理解產生誤差的原因，加深對學科知識理解，為以后工作打下鋪墊。通過參加大賽，可以更好的調動學生的積極性，組建小組團隊，協同融合，更能有效的發揮BIM在整個建設生命周期的價值提現，以真實案例為依托，鍛煉學生實踐性，便于以后更好的達到企業需求的應用水平。