李園媛
【摘要】隨著建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛,高職建筑裝飾設(shè)計技術(shù)專業(yè)開設(shè)BIM 類課程的需求也越來越迫切。BIM 技術(shù)在建筑應(yīng)用中具有的優(yōu)勢:可以在虛擬環(huán)境中進行設(shè)計,可以自動生成圖紙文檔,可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析,還可以對相應(yīng)的變更進行自動更新。這些功能極大了減少了建筑師的工作量,讓他們有更多的時間進行設(shè)計,提高設(shè)計質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);建筑設(shè)計;人才培養(yǎng);課程教學(xué)
建設(shè)工程技術(shù)管理不足的問題日益突出,為了有效地解決信息共享和協(xié)同設(shè)計的問題,建筑設(shè)計公司面對龐大而復(fù)雜的工程建設(shè)項目,設(shè)計團隊需要高效地完成設(shè)計任務(wù),確保項目的順利開展,建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)被引入中國,引起了越來越多的設(shè)計團隊的重視,業(yè)界也需要越來越多的能夠掌握BIM技術(shù)的人,然而需要解決的根本問題是需要好的BIM教學(xué)模式。本文主要從BIM與傳統(tǒng)CAD的區(qū)別、BIM課程體系架構(gòu)兩個方面來談BIM技術(shù)在建筑裝飾設(shè)計課程教學(xué)中的應(yīng)用。
一、BIM和CAD的主要區(qū)別
(1)BIM并不意味著只是一個軟件,是多種軟件之間協(xié)同工作的結(jié)果,所以需要有集成技術(shù)框架來支持BIM;CAD技術(shù)可以用單獨一個軟件來代表,如AutoCAD。在傳統(tǒng)的 CAD 設(shè)計模式下,建筑設(shè)計的不同階段和不同專業(yè)之間的溝通和銜接都靠 CAD 圖紙來進行,這些圖紙都采用二維的方式進行呈現(xiàn),造成設(shè)計人員之間溝通不暢,專業(yè)之間配合不緊密。BIM 技術(shù)從根本上解決了 CAD 設(shè)計中存在的問題,BIM 技術(shù)將協(xié)同設(shè)計的思想融入到整個設(shè)計的全過程中。
(2)BIM具有相關(guān)聯(lián)的特性,一個部件信息的變化會引起其他相關(guān)聯(lián)的部分被自動更新;而CAD不具有這種功能,每個相關(guān)聯(lián)的部分都需要單獨修改。
(3)CAD可以創(chuàng)建3D模型,但單一的3D模型并不是BIM,BIM不僅是一個三維形狀的表達,BIM表達可以是多維的。
(4)BIM具有參數(shù)化建模功能,以項目的基本單元(例如墻、梁)為對象利用參數(shù)形式進行表達,既有幾何信息,而且還包括非幾何信息,如材料、成本和設(shè)備的信息;CAD不具備此功能,只是表示基本單位的幾何信息,幾何信息又通過點、線、面來表達。簡而言之,BIM的建模方法是通過組裝元素,CAD更多的是繪制。
(5)BIM涵蓋工程數(shù)據(jù)的整個生命周期,統(tǒng)一了不同階段和行業(yè)間共享的信息;CAD模型只能在不同行業(yè)的不同階段分別搭建模型,由人工完成模型間聯(lián)系。
(6)CAD 繪圖是靜態(tài)的,不能對數(shù)據(jù)進行分析,更不要說進行模擬。但是借助BIM 技術(shù)制作的虛擬建筑模型,則可以提供大量的數(shù)據(jù)信息,把這些信息輸入到模擬軟件中,就可以對建筑物的結(jié)構(gòu)和相關(guān)性能進行詳細的分析,對建筑物的空間效果進行模擬。
二、BIM課程體系的架構(gòu)
在建筑裝飾設(shè)計課程中引入BIM教學(xué)內(nèi)容為了保證BIM課程開設(shè)的效果和充足的教師力量,BIM技術(shù)的引入應(yīng)該遵循循序漸進的原則,首先對建筑裝飾設(shè)計課程的內(nèi)容事實變革,合理安排該課程的內(nèi)容,引入BIM教學(xué)內(nèi)容,在實施過程中觀察 BIM 的教學(xué)效果。
設(shè)置BIM課程內(nèi)容時,必須考慮到現(xiàn)有的課程,如建筑裝飾材料與構(gòu)造,建筑裝飾制圖與識圖,CAD教學(xué),建設(shè)裝飾施工,建筑裝飾工程量計量與計價。上述課程內(nèi)容可以并入BIM的教學(xué)中去。由于BIM教學(xué)要求教師必須具備廣博的BIM知識,設(shè)計教案要合理,有豐富的信息來源,內(nèi)容必須符合學(xué)生的實際。建議從理論課程教學(xué)和案例課程教學(xué)兩個方面來入手:理論課程教學(xué)由在校老師來承擔(dān);在案例教學(xué)中,可從專門做BIM項目的公司聘請有豐富經(jīng)驗的技術(shù)人員來輔助指導(dǎo)。
根據(jù)目前BIM的主要應(yīng)用領(lǐng)域,并結(jié)合實際學(xué)生就業(yè)情況,案例教學(xué)可通過對支持BIM的多種設(shè)計軟件的介紹,并輔以實際項目工程BIM案例和學(xué)術(shù)講座來滿足學(xué)生對實際應(yīng)用技能學(xué)習(xí)的需求,具體如下:
(1)介紹目前支持BIM的各類設(shè)計軟件,如Revit,Architecture,ArchiCAD,PKPM系列軟件等。
(2)講解BIM在建筑節(jié)能中的應(yīng)用,可以選擇美國Architectural Resources公司皇后社區(qū)精神病服務(wù)中心為節(jié)能設(shè)計案例進行演示教學(xué)。
(3)講解BIM在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的典型應(yīng)用,例如上海中心大廈,墨爾本Eureka大廈,北京水立方等。
(4)邀請業(yè)內(nèi)知名學(xué)者結(jié)合實際案例進行BIM工程應(yīng)用學(xué)術(shù)講座。
(5)講解BIM在建筑生命周期的管理的作用,如采用BIM技術(shù)如何提高建筑物預(yù)防自然災(zāi)害的性能,做好建筑生命周期成本控制和評估。
(6)介紹BIM在施工過程和管理中的典型應(yīng)用,如Graphisoft公司的Virtual Construction虛擬施工軟件的4D 施工管理模擬。
三、BIM課程教學(xué)建議
(1)結(jié)合現(xiàn)有教學(xué)計劃,合理規(guī)劃BIM授課順序以及課程體系。BIM的內(nèi)容應(yīng)實現(xiàn)跟各種學(xué)科專業(yè)知識的融合,科學(xué)設(shè)置高職三年中的BIM課程內(nèi)容,開設(shè)時間,實現(xiàn)課程間的合理銜接。
(2)結(jié)合已有的BIM教學(xué)條件,合理設(shè)置覆蓋BIM知識體系的課程范圍。對于已有BIM教師資源,已開設(shè)過BIM基礎(chǔ)課程,尤其是想把BIM技術(shù)作為培養(yǎng)人才的特色工程管理的專業(yè),可以適當(dāng)增加BIM相關(guān)的知識內(nèi)容,提高相關(guān)課程的涵蓋比例;相反,可適當(dāng)縮減BIM的內(nèi)容。
(3)重視BIM工程專家講座的作用。通過開設(shè)專家講座,可以通過循序漸進的方式改變一些教師的態(tài)度,為進一步BIM課程改革提供一個良好的氛圍,減少BIM教學(xué)改革各方面的阻力。
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