1+X职业技能BIM技术下高职建筑设计专业品牌建设研究*

文/史波 （江苏城乡建设职业学院）

一、前言

2019年教育部启动“1+X证书”制度试点工作。“1+X证书”制度就是学历证书+若干职业技能等级证书制度，其中“1”为学历证书，“X”为若干职业技能等级证书[1]。高职院校作为试点工作的重心所在，应结合发达国家职业培训的法式、深化适应市场需求，以培养复合型人才为第一目标的人才培养模式来制定培养方案。BIM证书作为第一批试点的职业技能证书，承载了我国建筑业改革的希望所在，需以建筑业未来发展与改革为导向，面向高职院校与应用型本科院校土建类专业，实现对人才培养与职业能力并重的双重培养模型。

二、BIM技术对于建筑设计专业品牌建设的影响

（一）可视化的三维信息模型

BIM技术是在传统二维CAD绘图基础上实现三维建筑信息的虚拟化，对建筑信息进行参数化控制。“可视化”是BIM建筑信息技术的第一特性，随着建筑业的蓬勃发展，建筑形式的日益更新，建筑造型的日益复杂，如还是传统地依靠CAD二维图纸去表达建筑师的设计意图，是无法实现的，而根据二维图纸去理解三维的设计造型是根本不现实的。在“可视化”的情境下去控制建筑的设计、施工、运营等全过程，实现各方面、各层次的协调、沟通及决策。

（二）BIM技术的参数化控制

参数化是BIM技术的一大突破，它可以精确到每一个元素——门窗、墙体、楼板、家具等等，每一个构件都包含其自身带有的参数化属性，这些信息构成了其三维参数化属性，共同构建成完整的BIM模型。如模型内部的某个构件的长宽高、厚度、表面材料厚度、材质等物理属性，除此之外还有造价等市场属性，正是有了这些完整的基础属性，基于BIM平台之上才能信息统计数据的强大，比如多专业深化碰撞数据、工程量统计、施工材料用量等。建筑工程各专业深化协同设计、通过BIM平台进行模拟分析得出数据、根据数据进行优化设计等都是BIM技术参数化对建筑业的巨大改革冲击。

（三）BIM平台可持续分析软件

BIM技术不仅仅是一个建模软件，其已把建筑、结构、水、电、暖通、工程管理、项目验收、运营管理等全过程管理融合在一起，这才是它的重大突破。对于建筑设计专业来说，绿色建筑环境模拟分析软件是BIM平台重要组成部分之一，比如国外的IES、Green Building Studio、Ecotect以及国内的鸿业、斯维尔、PKPM等绿色建筑分析软件，其中佼佼者可以通过BIM平台导入三维模型信息，省去原有繁杂的建模工作，通过日照、采光、节能、暖通能耗、风环境、声环境及室内空气质量等元素对建筑设计进行环境模拟分析，得到第一手的真实数据，在前端去调整、控制、优化建筑设计，符合2019版《绿色评价标准》真正的评价核心理念。

三、BIM技术在建筑设计专业品牌建设中的实践探索

通过公共建筑设计课程探索BIM技术与建筑设计专业上的改革，以大学宿舍楼为实际案例带领学生参与BIM技术全过程分析，明晰BIM技术的优势，也在逐步探索改革建筑设计的教学理念与教学方法。

（一）通过BIM平台进行建筑方案数字化表现与成果输出

通过任务书的形式让学生展示甲方的理念与要求，根据其需求设计出对标的建筑方案，这个阶段，往往是设计师最为权衡的阶段，建筑的方案效果基本决定了整个项目工程的框架，设计软件的大量运用给设计师创造了多维度想象的空间，在满足基本功能的前提之下，利用BIM平台对建筑信息进行多专业、多方向整合设计，从而优化建筑效果。方案设计并不是设计一张表皮，需要结合功能需求、外立面艺术造型、气候环境、地质基础、资金投资、构造、设备、施工、运营等等各方面因素，利用BIM技术才能协同多维度信息，通过建模的方式来直观表达出建筑的造型体量与基本信息，相对于传统的建筑设计方法，可以节省大量的精力，通过模型信息，可以在设计阶段利用REVIT、Sketchup、Vary、Mars等BIM平台软件[2]，相互穿插配合制作建筑效果图及三维仿真动画，向业主方更直观的展示整个项目的设计理念和方案效果。

利用REVIT进行模型创建，通过参数化建模，可以导出各层的平面图纸、各个方向的立面图、剖面图、墙身大样、详图、门窗表等图纸和各种分析报告，从方案设计阶段到深化设计阶段，模型信息不断深化、逐步完善，从而可以在三维视图下随意调动所有的施工图纸、三维效果图、节点做法详图，结合VR软件甚至可以利用设备自行体验项目模拟的虚拟空间。

（二）通过BIM平台进行日照、采光模拟分析

建筑日照、采光属于总图设计碰到的第一个比较重要的规范条约，其定义即是太阳直射光照射到建筑地块、建筑外围护结构面层以及内部空间的效果。日照和采光是建筑物理学的重要组成元素之一，主要研究建筑对日照时间及效果的要求，合适的日照采光效果可以在一定程度上改善人们的日常生活环境，提高人们的身心健康，提高工作效率。BIM技术通过可视化的策略，将纷繁复杂的气候条件信息以图像模拟的形式进行表达，模拟建筑日照条件和采光条件，与当地的标准及采光标准涉及进行对比，是否满足要求，数据是否能够直观体现出良好的日照条件及优良的室内采光环境，进而指导建筑总图平面的布局、立面的洞口设计、室内窗地比的控制等等，最大程度上保证最佳日照条件，减少辐射的限度，保障居住者的舒适度和幸福感，最大限度地实现人与自然的和谐共生。

（三）通过BIM平台进行节能、能耗模拟分析

在以往设计阶段，节能设计往往是辅助设计，是送审图纸的配套资料，仅仅是对设计结果的验证材料，但据真实数据显示，建筑设计阶段对建筑造型的确定已完成了建筑能耗80%的工作，传统的建筑设计模式在前期需要考虑的因素太多，本身就存在一定的变量，这让建筑师很难去考虑建筑能耗的问题。而在设计前端加入BIM技术，通过控制建筑整体信息，可以随时简便的勘测建筑的能耗优劣，不必像传统模式那样花费大量的精力去建模计算，通过BIM技术综合分析属于建筑不同的信息，分析其与建筑节能、能耗之间的关系，在不影响建筑功能效果的前提下，借助软件的强大计算能力、建筑物理学、材料学的专业知识进行模拟计算，这远比主动式采用设备进行节能的效果来得突出，使用被动式设计来进行节能设计，才是绿色建筑的真谛。

（四）通过BIM平台进行风环境、声环境、空气质量模拟分析

绿色指标是现代建筑的重点之一，随着市场对建筑环境舒适度要求越来越高，主动式设计已成为绿色建筑的核心所在，建筑室外环境— —室外气候条件、室外地理条件、风环境、声环境以及空气质量等，已从原有的无从下手、无法评估，现今已脱变为绿色评价指标中的重要得分点，成为建筑设计、建筑运营管理、建筑评标中的重要板块。

“通风”在设计单位报规划部门拿规划许可证时，已需要出具报告（暂限住宅小区），通过BIM软件进行场地布置，导入风环境模拟软件之中，通过流体力学进行模拟分析，计算出场地建筑布局的各个方向的风压差，是否有利于建筑的自然通风，通风效果是否达标，从而指导建筑布局优化设计，可以通过调整绿化景观设计，改善小区内部风环境的流场布局，改善人们的居住质量、舒适度要求，达到绿色评价标准的得分要求。随着PM2.5、PM10等有害颗粒物的侵害，对空气质量的需求越发迫切，在前端建筑设计功能布局时应有考虑。

（五）高职院校建筑设计专业改革——被动式设计

2014年的《绿色评价标准》主要关注点是四节一环保，价值导向让绿色建筑的评价变为了设备的堆砌，通过主动式的系统比如空调、空气换气系统等来主动的调整室内的空气质量和温湿度，来改变室内空气的舒适度，但是设备的投入可能和几十年的能耗节约下来的数额才能对等，这还不算设备的后期维修和更新。被动式设计对比主动式设计则恰恰相反，被动式设计主要依据当地环境的具体情况，比如地形、地势以及温度、风向等，为此实现节能减排的目的，达到绿色建筑的要求[3]。

《被动式设计》这门课程的推出是1+X职业技能BIM技术下高职院校建筑设计专业改革探索的核心所在，其主要培养学生掌握在建筑方案设计过程中,根据建设所在区域的气候性特征, 遵循建筑环境控制技术基本原理,通过BIM平台技术综合建筑光环境、能耗、声环境等外在条件, 合理组织和处理各建筑元素, 使建筑具有较强的气候适用性和气候调节能力，为学生在进行绿色建筑中应用分析提供一定的实践综合拓展，为城乡规划与建筑设计岗位提供基础能力支撑。

四、结语

“1+X”建 筑 信 息 模 型BIM中级— —城乡规划与建筑设计方向为建筑设计专业的人培改革提供了方向，根据其考核标准，重塑人才培养方案，改变课程体系的建设，需加强师资的专业能力培养和资源库的建设，使得学生达到考核标准的要求，同时具有市场认可的职业发展的能力要求，通过一线公司的认可，达到专业人培改革的目标。