武新杰
(重庆建筑工程职业学院,重庆400072)
基于BIM的建筑工程技术专业毕业设计研究
武新杰
(重庆建筑工程职业学院,重庆400072)
该文通过了解建筑工程技术专业毕业设计的现状,分析目前传统毕业设计模式的不足,提出通过BIM技术标编制将BIM应用与技术标编制相结合,以重视沟通协同、深化BIM应用、强调全过程、跨专业学习为特点的毕业设计新模式,为国内高职院校BIM毕业设计改革提供建议。
BIM;毕业设计;建筑工程技术
建筑信息模型(Building Information Modeling)简称BIM。BIM技术是利用软件创建三维建筑模型,使用和共享模型中的信息,从而确保项目设计、建造和运营管理紧密联系,并促进信息畅通,方便相关部门的联系,实现项目周期全过程的信息化[1]。目前,我国正在大力推广BIM技术在工程中的应用,国家和重庆市陆续发布了《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》《关于加快推进建筑信息模型(BIM)技术应用的意见》。建设类高职院校必须积极与市场接轨,尽快培养适应新形势下的BIM专业人才,其对推动BIM毕业设计具有重要作用,可以突破传统毕业设计模式,让学生在完成毕业设计任务中达到基本掌握BIM基本技能的目标,从而提高学生就业竞争力。文章主要通过对建筑工程技术专业毕业设计的现状分析,找出目前传统毕业设计模式的不足,提出通过BIM技术标编制将BIM应用与技术标编制相结合,以重视沟通协同,深化BIM应用为特点的毕业设计新模式,为国内高职院校BIM毕业设计改革提供建议。
目前,建筑工程技术专业普遍采用“2+0.5+0.5”(两年在校理论学习+半年校内综合实习+半年顶岗实习)的教学模式,最后一学年的第一学期在学校进行毕业设计或综合实训。毕业设计是综合考察学生的应用能力,以实际工程案例为载体,检验学生解决工程问题的能力,是学生对大学所学专业知识的一个整合过程。但是,目前的毕业设计环节形式简单、内容陈旧,存在很多弊端。主要问题有:第一,毕业设计所采用的案例单一且深度广度不够;第二,毕业设计过程缺乏创新;第三,教师指导难度大,毕业设计时间较短且教师指导学生人数众多,对学生缺乏有效的指导和完善的过程监督。由于毕业设计选题单一、缺乏实践意义,并且滞后于现代技术,使学生在毕业后很难快速的适应目前的新技术。
为切实培养学生的综合应用能力与培养学生BIM技术的基本技能。经过充分调研与参加BIM毕业设计大赛的实践,我们通过把BIM技术和技术标编制知识相结合,提出开展基于BIM的技术标编制毕业设计。
2.1 BIM的技术标编制毕业设计主要内容
毕业设计任务要求学生组队协作完成,团队成员由3~5人组成。在实施过程中,由指导老师分解模块任务内容,团队组长沟通协调,启动毕业设计任务前编制小组成员分工计划,明确小组成员工作任务分工,结合教师指导及软件操作网络课程独立学习完成各自的任务内容。要求每位小组成员按时保质保量地完成自己的任务分工,并且要求团队小组每一位成员对全组所有任务都能够熟悉,都能够回答教师在中期检查和答辩时的质疑。
各团队根据选取的实际工程项目施工图及相关资料,参照各施工规范和手册,应用BIM系列软件完成案例工程基于BIM的技术标文件编制,包含三方面内容:(1)在拟定的案例项目图纸基础上完成实体模型的创建;(2)利用前一阶段案例工程实体建模的成果模型,参考案例工程项目图纸及有关文件,完成案例工程基于BIM的技术标相关文件编制;(3)基于BIM5D平台,挂接模型与进度,完成4D施工模拟。
2.2 BIM技术标编制毕业设计任务实施步骤
2.2.1 工程项目模型创建
采用Revit或广联达土建算量软件GCL,结合图纸进行完成案例工程建筑、结构专业实体模型的创建。
2.2.2 工程项目技术标的编制
包含进度计划编制、施工现场三维场地模型设计、专项施工方案编制等,具体如下。
(1)采用网络计划编制软件,绘制基于案例工程的双代号时标逻辑网络图,内容包含整个项目施工开始到竣工结束。编制过程中需通过GCL完成工程算量,并结合具体施工定额编制进度计划。建议分基础、主体、二次结构、装饰装修等几个阶段绘制时标逻辑网络图,最终形成一份工程文件,同时编制一份word文档,介绍整个项目的进度安排,包含不限于以下内容:如何划分流水段、如何组织流水、如何在有限的工期范围内进行工作搭接、进度优化等。
(2)采用BIM施工现场布置软件,设计基于案例工程的三维现场布置图。要求:第一,在一份工程文件中分基础、主体、装饰装修三个施工阶段进行设计;第二,需结合案例工程相关资料进行临水临电的计算,临水临电的设计仅在主体阶段的场地模型中体现即可;第三,编制一份word文档,介绍整个项目的场地布置方案。
(3)采用BIM模板脚手架设计软件,通过导入GCL做的土建模型或者导入CAD图纸用BIM模板脚手架软件绘制的模型,选取标准层分别对柱、梁、板、墙进行模板支设设计和相应的安全计算,并导出墙柱梁板每个构件最危险部位的安全计算书;同时进行外脚手架设计并导出相应的安全计算书,形成模板脚手架专项施工方案。
(4)采用Revit、Lumion等软件,完成工程项目中如外脚手架搭设、模板安装、施工过程中的工艺、工法等相关施工模拟动画,要求完成一项即可,多则不限。
(5)上述要求中涉及的word文档汇总整理成一份BIM技术方案及实施保障措施,其他内容可自行完善。要求:目录架构和设计思路清晰,BIM技术应用重点突出,保障措施落地可执行。不限于以下内容:工程概况;施工进度计划设计方案;项目资源配置计划;施工现场三维布置方案;模板脚手架专项施工方案。
2.2.3 工程项目实践应用
采用BIM5D软件将GCL实体模型、各阶段场地模型、进度计划导入BIM5D中,通过模型整合、划分流水段、模型进度挂接等完成基于BIM5D的4D施工进度模拟,并录制施工进度模拟动画以备述标时使用。
2.2.4 制作毕业设计答辩PPT
(1)项目概况介绍:项目基本信息简介、项目任务分析(任务流程、软件关联、应用价值等)。
(2)团队分工介绍:指导老师和团队成员简介、分工合作方式简介等。
(3)实施过程介绍:子项目实施成果及软件应用技术点,可将上述的BIM技术方案与所涉及工程文件截图结合进行介绍。
(4)收获感言。
BIM毕业设计通过新技术的应用解决了很多传统毕业设计中存在的问题:(1)解决了毕业设计选题单一的问题,各团队通过多种渠道选择自己认可且符合任务书要求的案例进行毕业设计;(2)毕业设计模式的改变让学生对毕业设计产生了兴趣,通过BIM建模软件将二维图纸变为三维可视化的实体,让学生有一定的成就感,学生从被动学习转变为主动学习;(3)在毕业设计过程中,学生不仅掌握了软件的基本操作,而且能使用BIM应用软件模拟设计成果,分析成果的可操作性,及时进行反馈修改,获得最优解决方案,大大提高了毕业设计的质量;(4)学生利用毕业设计的学习机会,进一步巩固和提高了自己的专业知识,将理论知识融会贯通于计算机软件应用中,为今后在工作岗位中掌握类似软件打下坚实的专业理论基础和软件应用基础。
在高职院校开展BIM毕业设计还需注意以下几点:(1)案例体量选取合适,BIM毕业设计任务重,内容新,且处于起步阶段,因此应选择体量小、结构简单但又能体现BIM应用特点的项目;(2)专业人才培养方案中要开设BIM基础课程,避免出现学生无任何基础,导致BIM毕业设计难以实施;(3)完善考核机制,虽然最终成绩的组成应综合各阶段提交成果,但每部分权重设置还需仔细考虑;(4)提高教师参与度与积极性,教师要安排专业课程和定期答疑,同时应在小组协同、进度计划编制、施工总平面图布置等过程中进行干预,积极提供指导;教师还需提高对毕业设计进度与学生表现的监控频率,如组织周会等,保证公平的考核结果[2];(5)由于涉及的BIM软件数量增加,软件的搭配、调试与采购成本也应予以重视;学院方应就以上问题,邀请教师与BIM专业人士进行讨论,制定合理有效的毕业设计制度,以保证毕业设计的顺利开展。
[1]陈秀丽.建筑类本科院校BIM协同毕业设计探索研究[J].价值工程,2016(5):240-241.
[2]李世蓉,吴承科,李骁.基于BIM的工程管理专业毕业设计改革—以重庆大学为例[J].工程经济,2016(8):57-61.
责任编辑:孙苏,李红
Exploration and Research of Graduation Design of Architectural Engineering Technology Specialty Based on BIM
This paper analyzes the current situation of the graduation design of the construction engineering technology major,analyzes the shortcomings of the traditional graduation design pattern,and puts forward the combination of the BIM application and the technical standard with the BIM technology standard to establish the new mode featured by communication stressing,BIM application deepening,whole-process focusing and cross-major learning, offering some suggestions for the reform of BIM graduation design in vocational colleges.
BIM;Graduation design;Construction engineering technology;Reform proposals
G718.5
A
1671-9107(2017)08-0043-02
基金论文:该论文为重庆市建设科技计划项目2015年重大课题“装配式住宅建设关键技术研究集成与示范”(项目编号:城科字2015第(0-1)号论文之一。
10.3969/j.issn.1671-9107.2017.08.043
2017-06-12
武新杰(1984-),男,湖南衡东人,本科,副教授,研究方向为建筑施工与管理和BIM技术应用。