BIM建筑信息模型技術在土建專業中的應用

劉志忠 申靖宇

廣東碧桂園職業學院

1 BIM技術介紹

建筑信息模型( Building Information Modeling)技術，是建筑業隨著信息化技術不斷發展而產生的一種涉及整個工程項目的設計、施工、運維等各個環節的計算機的新技術。

（1）三維數字化的建筑信息模型（Building Information Mode）即：通過計算機中常見的BIM軟件進行模型的建立，將二維的平面施工圖變為三維的立體可視化建筑信息模型，這樣可以便于建筑物信息的整體查看和圖紙的識讀[1]。

（2）BIM 技術第二層意思可以理解為建筑信息模型應用（Building Information Modeling)：在模型建立的基礎上，挖掘BIM三維信息模型的應用點，利用三維建筑信息模型的可視化、協調性、參數統計性等功能可以實現施工模擬、設計優化、綠色建筑分析、安全性分析等工程量統計等應用點來解決工程可能出現的實際問題。

（3）第三個層面是建筑信息模型平臺管理（Building Information Management）即：以搭建一個信息化的虛擬網絡平臺，在虛擬的互聯網平臺上，以建筑信息模型為基礎，將項目整個項目管理中的進度、成本、質量、安全、采購等信息的協同與管理協同到一個項目管理平臺上，統一管理[2]。及各個參與方可以通過自己的賬號和密碼，統一登錄統一的一個以BIM 建筑信息模型為基礎的建筑信息應用的的平臺，在平臺上各個參與方可以實現信息共享，以及過程管理中的流程審批等功能。具體應用如圖1所示。

建筑信息模型

BIM技術在工程中的應用示意圖圖1

2 BIM技術在教學改革中應用

目前，高職院校相繼開展了BIM相關課程，但沒有形成一套結合BIM技術進行課程改革的課程建設的系統方案。本文結合高職院校土建專業課程特點研究出一整套圍繞實際工程項目中BIM 具體應用的系統教學改革方案，即：圍繞一個項目，根據不同課程在真實項目不同的應用點，以BIM軟件為任務實現手段，結合BIM 技術進行教學，就是將《建筑施工技術》、《建筑工程計量與計價》、《項目管理》、《建筑結構》、《建筑制圖與識圖》等建筑工程技術專業的核心專業課程利用BIM技術的三維信息的可視化，將其具體內容，利用BIM軟件強大的模擬和分析功能分析出來，構建一個以BIM 建筑信息模型為核心以BIM 軟件為教學手段的教學體系，總體方案如圖2所示。

圖2 利用BIM技術進行課程改革的示意圖

2.1 BIM技術在施工技術中的應用

利用BIM 施工工藝仿真實訓軟件，將工地現場的具體場地布置情況和具體施工流程借助BIM三維動畫形象生動地展示出來，BIM的三維動畫形象生動地展示，利用虛擬模型向學生形象地展示建設現場的施工工藝、安全文明、工地現場布置等情況[[3]，消除了學生到工地現場進行參觀見習的安全隱患。在三維BIM實訓室中建立的虛擬空間里可以直接看到三維的具體建筑物圖紙和構件的信息。如果經費充足的情況下，可以建立一個VR建筑信息仿真實訓中心，讓學生帶上VR眼鏡，身臨其境感受工地現場的虛擬場景，讓學生在不去工地現場的情況下就可以體驗工地中的具體情況和具體施工現場的施工工藝具體流程，虛擬施工現場具體情況如圖3所示。

圖3 施工現場平面布置模型圖

2.2 BIM技術在建筑工程計量與計價中的應用

建筑工程計量與計價課程主要根據建筑工程計量計價規則，計算圖紙中清單工程量，按照定額計價規則進行清單工程量的套價，過程比較枯燥且速度較慢。目前，我國已經有大量的軟件公司研發出了許多的工程造價軟件，可以自動套取工程量清單規則，自動計算各個構件的工程量，常見的，軟件公司有：廣聯達、魯班、斯維爾等公司都研發了相關的軟件。工程造價軟件的優勢在于，不需要手算，電腦自動輸出工程量和套價清單，大大提升了建筑工程技術中建筑工程計量與計價的效率，應該下一步著重研究，如何將傳統的建筑工程計量計價和理論知識和BIM 軟件進行有效結合，使同學們在掌握工程造價基本理論知識的基礎上學會基本的軟件操作。

2.3 BIM技術在項目管理中的應用

BIM施工管理是借助互聯網信息平臺基于BIM技術搭建一個信息化的項目管理平臺[4]。以BIM建筑信息模型技術為基礎，將建筑設計、施工管理、造價管理、運營維護等工作通過BIM 信息管理平臺進行統一的管理。通過該研究，可以有效地提高工程管理效率，實現工程項目管理的信息化、專業化和智能化。廣聯達BIM5D 管理軟件可以實現將項目管理的各個流程包括：進度管理、質量管理、成本管理、安全管理等內容集中到一個BIM5D 的項目管理網絡平臺上進行管理，BIM 技術可以實現項目各參與方之間的信息共享和協同工作，提高了管理的可追溯性和信息流通的高效性，具體的方案有：（1）搭建BIM5D 項目管理應用數字化網絡平臺實現信息化管理。（2）在BIM數字化網絡平臺的運行過程中總結經驗，研究出一套使用的數據采集和反饋的信息流程。（3）實現建筑信息模型的管理和輕量化查看和數據共享。

2.4 BIM技術在建筑識圖中的應用

建筑工程識圖是建筑工程技術專業的基礎課程，也是同學們應該具備的基礎能力，但是傳統的二維建筑圖紙同學們興趣不高，學習起來較為枯燥，不能夠很快速地進行建筑施工圖紙的識讀，為了解決二維建筑圖紙講解困難的問題，現將教學方法改成先用三維的瀏覽器看三維的模型，然后用圖紙講解模型，最后讓同學們建立相關的模型應用。具體流程是先用模型講解二維圖紙在容同學們通過所學習的BIM軟件將二維的建筑圖紙變成三維的建筑信息模型，成為BIM技術的人才，以順應將來建筑市場對BIM建模人才的需求，具體示意如圖4所示。

圖4 建筑識圖從二維到三維的過程

3 結束語

將土建專業理論課與BIM 技術結合，實現了理論與實際生產項目的完美結合，在計算機虛擬空間中模擬整個項目的建設和施工來貫穿所有教學內容，提高學習效果，將土建專業的理論課與BIM 新技術結合，實現了理論與實際生產和工作流程緊密的聯系，更好地解決了目前職業教育理論教育的工作實踐脫節的問題，將枯燥的理論知識變為專業的三維模型操作和形象生動的動畫和圖形展示，提高學習效率。