BIM在建筑环境与能源应用工程专业中创新应用

苏 晨

中国矿业大学徐海学院，江苏 徐州 221000

目前，随着国家经济发展水平不断提高，国家政府及公众对教育方面的关注度越来越高。素质教育改革背景下，为了有效提高人才培训的针对性和有效性，更好地为国家输送高素质的人才，高校也在积极探索新型的管理模式和教育理念。针对建筑环境与能源应用工程专业教学而言，传统的人才培养模式，比较注重基本技能的培养，在实践等方面探索不多，影响了培养成效。通过在建筑环境与能源应用工程专业教学中引入建筑信息模型（BIM）技术，有助于解决这一难题。加强BIM在建筑环境与能源应用工程专业中创新应用探索，意义深远。

1 BIM基本内涵与应用现状分析

BIM是指在建筑施工等领域，结合实际，建立建筑施工项目相关关联信息机制，从而借助三维数字信息仿真技术对建筑物的真实情况进行模拟分析的模式[1]。该技术最早是在20世纪70年代的欧美国家提出的，随着国家之间的交流往来日益密切，建筑行业发展水平不断提升，BIM技术应用传播范围越来越广。该技术既注重建筑施工信息的基础管理，又强调现代化信息技术的应用，通过借助计算机辅助软件，使工程项目实现动态、立体的管理，更有助于提高科学化规范化管理水平。该技术的关键之处就是通过借助数字化智能技术构建虚拟建筑工程三维模型，完善相应的建筑工程数据库，从而形成包含建筑物全面信息的综合信息管理系统。一是具有可视化的特征，即可以为人们提供三维的可视化建筑模型和效果图，还可以生成报表。二是具有协调性特征，可以借助BIM技术及时发现问题，并进行动态改善和纠偏，避免发生风险，降低作业成本。三是具有模拟性特征，该技术构建的模型既符合实际情况，还可以针对现实中尚未存在但是可以设计出来的东西进行分析，从而起到良好的辅助参考作用。

目前BIM技术在建筑行业应用非常广泛，在整个工程项目管理过程中，都可以将该技术引入到施工过程中。通过应用BIM技术，一方面可以加强施工各个环节资源要素的调度，及时发现相关环节、领域存在的问题，提高科学管理水平，另一方面通过借助数字化技术对施工过程进行模拟，加强信息集成化管理，有助于信息的全面共享，提高施工作业效率和质量。目前我们国家尚没有完善的BIM标准，正在研究探索之中[2]。

2 建筑环境与能源应用工程专业人才培养情况分析

目前，很多综合性高校以及建筑类专业高校均设置了建筑环境与能源应用工程专业，主要是为了培养学生在建筑环境与能源应用理论基础和实践技能，进而引导他们在社会实践中针对建筑与能源应用各个领域深度探索，激发创新能力，提高专业化综合素养，为建筑行业健康稳定发展提供强大的人才支持。目前，高校在建筑环境与能源应用工程专业课程设计方面内容相对较为全面，注重理论教学，突出学生技能的培育，但是在理论授课方面教学模式相对单一，学生对理论学习的积极性不够，学校在实践教学方面安排较少，且内容比较局限，学生的实践应用能力不足，这不利于全面提升学生的综合素质和应用技能。

3 BIM在建筑环境与能源应用工程专业中创新应用分析

建筑环境与能源应用工程专业教学，需要理论联系实际，既要加强对学生的理论基础授课，又要加强对学生的实践运用能力的培育。此外，还要引导他们不断创新、深度创新，才能更好地达成教学目标，促进学生综合素养的提升。为了有效提高BIM在建筑环境与能源应用工程专业中创新应用成效，结合BIM技术、建筑环境与能源应用工程专业新课标培养目标以及学生的实际，建议从以下几个方面来进行优化和创新。

3.1 在理论学习中引入BIM技术

BIM技术的应用，需要结合具体的实际，进行针对性融合，才能有效发挥其作用，为教学活动的开展提供更有效的支持。可以在建筑环境与能源应用工程专业理论学习中引入BIM技术，开设相关的BIM课程，BIM课程理论体系比较丰富，同时也有很多的建模软件，比如Revit建筑、结构和设备软件[3]，Bentley建筑、结构和设备系列，ArchiCAD等，这些软件有可靠的理论支持，且经过了多方面的论证。在理论学习阶段，可以围绕建筑环境与能源应用工程专业教学目标，让学生接收更多的前沿信息，对BIM相关的理论以及技术要点等进行掌握，学校既可以设置必修课程，对BIM技术的基础关键理论知识进行教学，也可以以选修课的形式，让有一定的基础的建筑环境与能源应用工程专业学生，结合自己的兴趣和研究方向积极探索BIM技术相关的理论，提高学习兴趣，拓宽学习资源，全面提升学生的基础理论水平和BIM工程项目管理技能。

3.2 在实践学习中引入BIM技术

BIM技术既有丰富的理论体系做支撑，也可以在实际应用中体现其效果。因此，在建筑环境与能源应用工程专业实践环节引入BIM技术，一方面，目前BIM很多的软件、系统在建筑领域的多个环节都进行了开发和应用，比如暖通领域、建筑施工领域都已经引入了BIM技术，且取得了一定的成效，可以总结相关的应用情况，为学习提供参考；另一方面，可以在具体实习等环节增加BIM实践应用课程，在实践操作环节，可以在巩固基础理论知识的前提下，针对如何应用BIM软件进行学习研究，掌握基本的应用方法。结合具体的施工案例等，应用BIM技术在设计施工、运营等方面进行信息采集和综合分析，构建完善的科学的数字模型，全面掌握施工全过程情况。通常国内在教学方面应用的软件为Revit-MEP软件，在毕业设计方面应用比较广泛，学生可以应用这个软件结合自己的设计理念和想法进行建模[4]，对建筑施工管线布局、位置分布以及管线和土建结构之间的关系等进行分析，为工程量计算，方案优化设计，技术交底等提供可靠的信息数据支持，还可以应用BIM技术对相应的资源配置和技术应用情况进行动态分析，找出与设计存在的偏差，及时提出优化改进建议，不断提高项目科学化管理水平。

3.3 在协同毕业设计方面的应用分析

在建筑环境与能源应用工程专业领域，学生在毕业设计方面往往积累了较多的理论基础，也有了一定的实践经验。这时可以将自己的想法和BIM技术进行融合，借助BIM技术可以为自己的设计模型和课题提供更加可靠的信息支撑，比如在暖通管线研究设计中，管线水平与垂直位置、弯度、大小以及阀门配置等情况都需要精心考虑，可以运用BIM技术进行辅助计算和调整，构建基于BIM技术的系统模型，通过RevitMEP对运行情况进行模拟，找出影响因素，加强实证论证，为设计更加科学完善的管道系统奠定基础。

总之，在建筑环境与能源应用工程专业中，引入BIM技术，对理论与实践学习都具有重要的指导价值。当然在具体应用过程中还需要结合实际，加强过程分析和动态探索，这样才能设计出更加符合现实兼具创新性的模型，从而为实践应用提供更多的思路和方法。