BIM技術(shù)在模板腳手架模型制作教學(xué)中的探討

李萌

摘要：高職土建類施工課程的開設(shè)以學(xué)習(xí)理論知識為主，由于學(xué)生較少深入施工現(xiàn)場，故對模板腳手架的構(gòu)件名稱、構(gòu)造要求和搭設(shè)要點缺乏感性的認(rèn)識，對模板腳手架構(gòu)造一知半解，為了讓學(xué)生更好掌握其構(gòu)造，需要借助BIM技術(shù)，做出可視化三維和最優(yōu)施工方案，并配合模板腳手架模型制作的實踐教學(xué)達(dá)到知行合一的最佳效果。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);模板腳手架;模型制作

由于許多學(xué)生對模板腳手架的理解僅僅停留在概念階段，要構(gòu)建模板腳手架搭設(shè)體系，需要借助BIM技術(shù)。為研究BIM技術(shù)，在實踐任務(wù)中要求實現(xiàn)BIM建模，但是設(shè)計軟件選擇參數(shù)較多，且選擇不同的參數(shù)對方案影響較大，因此如何快速應(yīng)用和熟記規(guī)范數(shù)據(jù)，正確輸入?yún)?shù)，做出最優(yōu)施工方案是品茗BIM模板腳手架工程設(shè)計軟件應(yīng)用的關(guān)鍵。為了讓學(xué)生更好的掌握模板腳手架構(gòu)造要求，在熟悉軟件使用的前提下，開設(shè)模板腳手架模型制作實踐課顯得尤為重要。

在施工現(xiàn)場，模板腳手架的搭設(shè)遵循的是方案先行的原則。模板腳手架施工方案由施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人編制項目經(jīng)理審批，才能用于現(xiàn)場施工，因此，工人搭設(shè)模板腳手架前已經(jīng)確定技術(shù)參數(shù)，根據(jù)參數(shù)在現(xiàn)場對鋼管和模板下料加工，并按施工操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行搭設(shè)。為了讓實訓(xùn)內(nèi)容更加豐富，施工操作流程更接近于現(xiàn)場，我們教學(xué)的設(shè)計思路是：教會學(xué)生利用品茗BIM模板、腳手架工程設(shè)計軟件設(shè)置參數(shù)、建模、生成施工方案和三維可視化視圖;學(xué)生根據(jù)施工方案的技術(shù)參數(shù)，遵循現(xiàn)場施工搭設(shè)流程，采用規(guī)定材料，縮小比例制作模型;對于學(xué)生而言是從理論到實踐，從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的飛躍，培養(yǎng)了學(xué)生的善于思考、積極動手以及分析解決實際問題的能力。

一、我校“BIM+模型制作”實踐課的教學(xué)模式

經(jīng)過課程團(tuán)隊教師的反復(fù)研討和實踐，形成了品茗BIM軟件學(xué)習(xí)一周、模型制作一周，共兩周的教學(xué)模式。

（一）學(xué)習(xí)軟件如何使用

安排一周的時間，老師教會學(xué)生使用“品茗BIM模板、腳手架工程設(shè)計軟件”設(shè)置參數(shù)、建模、生成施工方案、三維可視化視圖和材料統(tǒng)計表等。

（二）小組分工完成的模型制作

以小組為單位，一個班分為6-7個小組，采用組長負(fù)責(zé)制，即小組內(nèi)的分工合作由小組長統(tǒng)籌安排。

首先，小組成員一起熟悉規(guī)范的技術(shù)要點和參數(shù)，熟讀規(guī)范《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ-130-2011）》、《建筑施工模板及作業(yè)平臺鋼管支架構(gòu)造安全技術(shù)規(guī)范》廣西地標(biāo)DB45、《建筑施工手冊》第五版、《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范（GJ162-2008）》。

其次，根據(jù)任務(wù)書要求（一組一套施工圖），小組成員一起完成“品茗BIM模板、腳手架工程設(shè)計軟件”的建模任務(wù)，利用建好的模型生成模板和腳手架的三維布置圖，并調(diào)整參數(shù)編制最優(yōu)施工方案。

最后，利用老師指定的材料和工具設(shè)備，按照規(guī)定的比例，結(jié)合模板和腳手架的三維布置圖，手工制作模板和腳手架模型。

（三）把BIM模型引入到實踐教學(xué)中，學(xué)生通過設(shè)計完成模板腳手架的BIM模型，培養(yǎng)學(xué)生對BIM概念的理解和BIM技術(shù)的運用能力，且學(xué)生在實踐中無需花費大量的時間計算材料工程量，可以把主要精力集中在施工方案的優(yōu)選和下料中，使模型制作更精細(xì)，對構(gòu)造要求了解更透徹。

二、引入BIM技術(shù)的模型制作教學(xué)優(yōu)勢明顯

經(jīng)過多次的實踐教學(xué)發(fā)現(xiàn)“基于BIM技術(shù)的模板腳手架模型制作”比傳統(tǒng)意義的模型制作實踐課程具備更多優(yōu)點，具體如下：

（一）基于BIM技術(shù)的模型制作更加直觀

在模板腳手架的三維可視化視圖中可以直觀的看到桿件布置是否合理？縱橫水平桿是否拉通？利用軟件能夠迅速對桿件進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整最優(yōu)方案，并根據(jù)方案設(shè)計參數(shù)和三維可視化視圖，采用簡易材料，縮小比例，手工制作模型。虛實結(jié)合，從整體上把實踐教學(xué)形式的多樣化表現(xiàn)出來，以BIM為切入點完美的展示了模型節(jié)點的連接，使得模型制作更加直觀明了，解決了手工制作模型的技術(shù)難點。

（二）有助于老師指導(dǎo)和學(xué)生學(xué)習(xí)，提高實踐教學(xué)效果

針對學(xué)生在模型制作過程中存在的問題，教師可以在BIM三維模型上，分析、講授，并提出理論依據(jù)（軟件中導(dǎo)入的規(guī)范要求和圖示說明）和修改建議。學(xué)生對于模板腳手架搭設(shè)技術(shù)要點不明白之處或無法形成空間立體模型，可以在BIM技術(shù)平臺查看參數(shù)和三維效果。BIM技術(shù)搭建了是一個師生交流和指導(dǎo)學(xué)習(xí)的平臺，通過軟件有助于學(xué)生更好的學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識，教師更好的了解學(xué)生對知識的掌握情況，提高實踐教學(xué)水平的整體效果。

（三）避免材料浪費和減少錯誤

利用品茗BIM軟件建立三維BIM模型，不僅可以自動、準(zhǔn)確、快速的計算工程量，提升模型制作的精度與效率，大大減少了材料的浪費，為實現(xiàn)限額領(lǐng)料、消耗控制提供技術(shù)支撐;還可以實現(xiàn)模型漫游功能，解決手工模型制作抽象難題，減少節(jié)點連接的難度和返工、整改等問題。

在教學(xué)形式上，把BIM技術(shù)和實際操作融合，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會技術(shù)轉(zhuǎn)化;在組織形式上，建立了模型制作團(tuán)隊，通過團(tuán)隊協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作精神和溝通交流能力，實現(xiàn)全面育人的教學(xué)效果。

三、在實踐教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)問題引發(fā)的幾點思考：

（一）制作模型材料的選擇

目前，我們選取的材料是9厘米膠合板代替基礎(chǔ)地面，1厘米薄板代替樓面，一次性筷子代替鋼管，桿件節(jié)點間連接通過白乳膠加強;因此，雖然鋼管下料能夠直接模擬施工現(xiàn)場，但是桿件之間沒用連接扣件，不能直觀反映實際情況，導(dǎo)致學(xué)生對扣件的使用缺乏實際操作。目前，課程團(tuán)隊正在思考能否利用3D打印技術(shù)打印連接扣件，使制作的模型更加接近于施工現(xiàn)場。

（二）模型制作中節(jié)點連接的工藝做法

在模板腳手架搭設(shè)制作過程中，縱橫桿的扣件連接，頂撐的連接制作，剪刀撐的交叉連接，利用現(xiàn)有的材料，該如何實現(xiàn)？也是值得我們深入思考的問題。

結(jié)束語

教學(xué)實踐證明，在模板腳手架模型制作的實踐教學(xué)中融入BIM技術(shù)，能夠解決學(xué)生空間想象力不足，能夠幫助學(xué)生快速掌握模板、腳手架構(gòu)造要求。同時充分利用BIM技術(shù)可視化、三維化等強大功能，既能編制三維施工方案，又能進(jìn)行可視化交底，為模型制作的實踐教學(xué)提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李真，王曉華.“經(jīng)典建筑模型制作”研討式教學(xué)法應(yīng)用探索[J];山西建筑;2018年35期

[2]毛靜一.淺析教學(xué)中常用的建筑模型制作材質(zhì)[J];門窗;2015年04期

經(jīng)費來源：2017年度廣西職業(yè)教育教學(xué)改革研究項目GXHZJG2017B011“基于BIM技術(shù)的模板腳手架模型制作教學(xué)的研究與實踐”

作者單位：柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院