文/馬鋒、彭玲、孫兵 武漢科技大學城市學院 湖北武漢 430063

BIM技術(shù)已經(jīng)成為建筑行業(yè)的一種潮流趨勢。將BIM運用到一個完整項目中，聯(lián)系教學將各門主干課程聯(lián)系起來，形成全過程BIM造價教學。其目的是使得學生能夠在同一個案例中逐步提高，避免脫節(jié)，還可以接軌實驗室建設，提高軟件教學銜接水平，接軌建筑行業(yè)最新發(fā)展方向。

在教學中，注重施工流程方面的教學，將BIM技術(shù)應用到施工過程中，實現(xiàn)了流程的優(yōu)化，在各個階段控制了施工成本，加快了施工進度，提高了生產(chǎn)效率.

1、BIM前期準備階段

BIM前期準備階段包括整個項目前期策劃、系統(tǒng)部署、培訓與標準建設、BIM建模主要四個階段。其中最重要的是BIM建模階段，教學過程中主要對BIM建模進行一系列的課程講解。這些課程講解結(jié)合BIM技術(shù)的過程中需要用到一系列實驗室的配套軟件，軟件對應的教學課程分別是鋼筋算量及電算化、建筑工程計量與計價、安裝工程計量與計價、裝飾裝修計量與計價、Revit系列教程軟件應用、三維動畫渲染和制作教程應用。

圖1 柱梁板、集水坑、獨立基礎鋼筋三維圖

圖2 土建各個詳細構(gòu)件模型圖

通過BIM建模技術(shù)建立各專業(yè)BIM模型。各專業(yè)模型分別有 Revit 建模，建筑與結(jié)構(gòu)建模，電氣專業(yè)建模，給排水專業(yè)建模，暖通專業(yè)建模等。

關于建筑與結(jié)構(gòu)建模，建筑與結(jié)構(gòu)建模主要就是鋼筋算量和土建算量建模，首先應建立鋼筋算量模型，如圖1所示。其次，建立土建算量模型。在Revit中也有建筑結(jié)構(gòu)三維模型，土建算量軟件中比Revit建立的模型更詳細具體。如圖2所示。

關于Revit建模，在族中定義好后導入三維模型即可。柱、梁、板模型及樓梯模型都需要定義導入再繪圖。關于電氣專業(yè)建模，利用Magicad軟件進行電氣建模，和Revit一樣，需要先定義導入再繪三維圖形，其中電氣設備的各個高度定義時要重點注意，如圖3所示。

關于給排水、噴淋消防暖通專業(yè)建模，水管建?？梢杂肕ajicad軟件建模，將給排水、噴淋、消防、暖通結(jié)合起來建立模型，實現(xiàn)三維可視圖性。

2、施工準備階段

施工準備階段包括施工場地模擬、施工圖紙審查分析、輔助項目成本制定等一系列準備工作。在教學中主要針對施工場布模擬進行教學，教導學生利用相關軟件，在BIM建模設計過程中，要統(tǒng)籌規(guī)劃好施工機械車輛的調(diào)度安排方案，盡量避免出現(xiàn)機械車輛空閑或者停工導致的工作效率低下的情況，使施工工序井然有序地運作下去，如圖4所示。

3、施工階段

施工階段是最主要的一個階段，是教學過程中最主要的教學內(nèi)容。它包括BIM模型維護、專項施工方案模擬、施工進度模擬、鋼筋專項BIM應用、模塊排布優(yōu)化、材料管理、質(zhì)量、安全協(xié)同管理、現(xiàn)場資料管理、對內(nèi)成本控制、虛擬樣板間等10個階段。其中最主要的教學要點是專項施工方案模擬，針對各個施工重難點進行分析模擬教學，結(jié)合軟件可以更形象可視化。

專項施工方案模擬主要包括支護與主體碰撞模擬、二次結(jié)構(gòu)方案模擬、重點部位鋼筋節(jié)點排布模擬、管線綜合優(yōu)化模擬、支模架及模板排布方案模擬、腳手架排布方案模擬、土方開挖方案模擬、大型機械設備進場模擬、預制構(gòu)件吊裝模擬、高大支模方案模擬等。

圖3 電氣三維和電氣設備模型圖

圖4 施工場布模擬及大型機械調(diào)度排布圖

圖5 基于BIM的施工工藝樣板房和渲染模型圖

將施工前地下的支撐維護模型和地上主體結(jié)構(gòu)模型，進行碰撞檢查模擬分析，可以檢驗出結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間不連通的地方，避免在主體結(jié)構(gòu)施工時支撐支護結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定影響主體結(jié)構(gòu)的施工過程，盡量安全有效的進行施工。二次結(jié)構(gòu)是工程中的細部構(gòu)件，進行模擬可以使施工更順暢，通過BIM技術(shù)進行項目的二次結(jié)構(gòu)方案模擬，利用其可視化的特點清楚明白的看見二次結(jié)構(gòu)在建筑項目中的位置。

各種穿鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)交叉作業(yè)施工起來比較復雜，鋼筋數(shù)量密集程度較大。通過BIM技術(shù)對一些部位的鋼筋節(jié)點進行節(jié)點排布優(yōu)化，鋼筋排布優(yōu)化原則為：盡量優(yōu)化排布貫通筋，減少鋼筋之間節(jié)點焊筋量，在施工設計圖允許，設計單位，建設單位允許的情況下盡可能地加大鋼筋之間的間距、確保鋼筋焊接時工人的操作空間足夠大，可以提高整體鋼筋工程的焊接質(zhì)量。

在進行模板排布時，要注意模板的預留洞和預埋件的位置，在正式施工前用BIM技術(shù)和模板的安裝排布詳圖核對準確無誤后才能開始進行施工，模板拆除滿足先裝后拆，后裝先拆的順序原則。在進行腳手架排布，主體施工時作業(yè)面上的外腳手架搭設時，依順序第一層與最上層柱施工腳手架的井字架為依托，相互連成整體，第二層與梁板支撐架連為整體，從而保證其穩(wěn)定性。腳手架的拆除應在管理人員的統(tǒng)一管理下，遵循和模板一樣的規(guī)則。

利用BIM軟件在相關計算機軟件里將施工工序復雜的土方基坑、集水坑、電梯井的挖土方過程進行施工模擬，解決土方開挖的基坑開挖實際形狀難以達到設計形狀要求的難題。模擬過程中還要考慮到一些具體因素。利用BIM軟件中的NavisWorks軟件進行吊裝碰撞，在碰撞檢測中，業(yè)主可以指定吊裝的最小安全距離，模擬施工過程中吊裝時構(gòu)件與施工現(xiàn)場環(huán)境、吊車與施工現(xiàn)場環(huán)境、構(gòu)件與吊車、索具之間可能出現(xiàn)的碰撞問題。

關于材料用料管控，要做到精細化材料計劃、材料領用控制，通過BIM模型的創(chuàng)建后，可根據(jù)模型中材料的用量來精確的提取所需數(shù)據(jù)，而審批者也可根據(jù)BIM模型利用軟件來對材料的真實用量進行核對，真實準確地降低了材料采購數(shù)量誤差。

關于質(zhì)量、安全協(xié)同管理，利用BIM技術(shù)中施工數(shù)據(jù)與信息管理平臺結(jié)合的特點，將施工質(zhì)量控制的重點前置控制，加大事前的預先控制力度。對施工的關鍵節(jié)點進行有效控制，通過將關鍵施工工序的流程進行精細化，再逐一檢查精細化后的各個施工小階段，針對關鍵問題進行管理控制。

4、竣工交付階段

竣工時交付BIM竣工模型，還可有施工工藝樣板房和渲染模型，使工程實現(xiàn)可視化。教學過程中讓學生了解到整個施工完成后的三維模型，如圖5所示。