夏巧丽
（云南经济管理学院）
摘要：当今社会，装配式建筑作为一种先进的建筑模式，被广为应用的建筑行业的建设过程中。装配式建筑核心是“集成”，BIM方法是“集成”的主线。这条主线串联起设计、生产、施工、装修和管理的全过程，服务于设计、建设、运维、拆除的全生命周期，可以数字化虚拟，信息化描述各种系统要素，实现信息化协同设计、可视化装配，工程量信息的交互和节点连接模拟及检验等全新运用，整合建筑全产业链，实现全过程、全方位的信息化集成。本文就装配式与BIM技术在土木专业实践教学的研究做初步的探讨。
关键词：装配式；BIM；信息化协同设计
Abstract：As an advanced building mode，prefabricated building is widely used in the construction of construction industry. The core of the assembly building is "integration"，and the BIM method is the main line of "integration". The main line in design，production，construction，decoration and the whole process of management，in the service of design，construction，operations，demolition of whole life cycle，can be virtual，digital information describe various system elements，collaborative design，and visual assembly informatization，information interaction of quantities and the node connection simulation and test new use，such as integrated whole industry chain construction，realize the whole process，the omni-directional informationization integration. This paper makes a preliminary discussion on the research of the assembly and BIM technology in the practice teaching of civil engineering.
Keywords：Fabricated；BIM；Informatization collaborative design.
一、BIM技术背景解析
BIM的理论基础主要源于制造行业集CAD?、CAM?于一体的计算机集成制造系统CIMS（Computer?Integrated?Manufacturing?System?）理念和基于产品数据管理PDM?与STEP?标准的产品信息模型。BIM?是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM?是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息模型，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，可被建设项目各参与方普遍使用。BIM?具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享。BIM?一般具有以下特征。模型信息的完备性。除了对工程对象进行3D?几何信息和拓扑关系的描述，还包括完整的工程信息描述，如对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能等设计信息；施工工序、进度、成本、质量以及人力、机械、材料资源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等维护信息；对象之间的工程逻辑关系等。模型信息的关联性。信息模型中的对象是可识别且相互关联的，系统能够对模型的信息进行统计和分析，并生成相应的图形和文档。如果模型中的某个对象发生变化，与之关联的所有对象都会随之更新，以保持模型的完整性和健壮性。模型信息的一致性。在建筑生命期的不同阶段模型信息是一致的，同一信息无需重复输入，而且信息模型能够自动演化，模型对象在不同阶段可以简单地进行修改和扩展而无需重新创建，避免了信息不一致的错误。
二、BIM技术在建筑中的应用价值
具体而言，BIM在建筑的应用具有以下价值。1、解决当前建筑领域信息化的瓶颈问题建立单一工程数据源。工程项目各参与方使用的是单一信息源，确保信息的准确性和一致性。实现项目各参与方之间的信息交流和共享。从根本上解决项目各参与方基于纸介质方式进行信息交流形成的“信息断层”和应用系统之间“信息孤岛”问题。推动现代CAD?技术的应用。全面支持数字化的、采用不同设计方法的工程设计，尽可能采用自动化设计技术，实现设计的集成化、网络化和智能化。促进建筑生命期管理，实现建筑生命期各阶段的工程性能、质量、安全、进度和成本的集成化管理，对建设项目生命期总成本、能源消耗、环境影响等进行分析、预测和控制。2、基于BIM?的工程设计实现三维设计。能够根据3D?模型自动生成各种图形和文档，而且始终与模型逻辑相关，当模型发生变化时，与之关联的图形和文档将自动更新；设计过程中所创建的对象存在着内建的逻辑关联关系，当某个对象发生变化时，与之关联的对象随之变化。实现不同专业设计之间的信息共享。各专业CAD?系统可从信息模型中获取所需的设计参数和相关信息，不需要重复录入数据，避免数据冗余、歧义和错误。实现各专业之间的协同设计。某个专业设计的对象被修改，其他专业设计中的该对象会随之更新。实现虚拟设计和智能设计。实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测等。3、基于BIM?的施工及管理实现集成项目交付IPD（Integrated?Project?Delivery?）管理。把项目主要参与方在设计阶段就集合在一起，着眼于项目的全生命期，利用BIM?技术进行虚拟设计、建造、维护及管理。实现动态、集成和可视化的4D施工管理。在计算机上执行建造过程，虚拟模型可在实际建造之前对工程项目的功能及可建造性等潜在问题进行预测，包括施工方法实验、施工过程模拟及施工方案优化等。4、基于BIM的建筑运营维护管理综合应用GIS?技术，将BIM?与维护管理计划相链接，实现建筑物业管理与楼宇设备的实时监控相集成的智能化和可视化管理。基于BIM?进行运营阶段的能耗分析和节能控制。结合运营阶段的环境影响和灾害破坏，针对结构损伤、材料劣化及灾害破坏，进行建筑结构安全性、耐久性分析与预测。
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三、BIM技术在装配式建筑中的全程运用
随着计算机技术的进步，国内BIM（建筑信息模型）的普及，BIM软件对建筑信息数据的管理有了一个质的飞越，信息化会推动工业化发展，装配式建筑的标准化设计与生产有了统一制式，对BIM的发展起到很好的促进作用。预制装配式建筑项目传统的建设模式是设计→工厂制造→现场安装，相较于设计→现场施工模式来说，已经节约了时间，但这种模式推广起来仍有困难，从技术和管理层面来看，一方面是因为设计、工厂制造、现场安装三个阶段相分离，设计成果可能不合理，在安装过程才发现不能用或者不经济，造成变更和浪费，甚至影响质量；另一方面，工厂统一加工的产品比较死板，缺乏多样性，不能满足不同客户的需求。BIM技术的引入可以有效解决以上问题，它将设计方案、制造需求、安装需求集成在BIM模型中，在实际建造前统筹考虑设计、制造、安装的各种要求，把实际制造、安装过程中可能产生的问题提前消灭。装配式建筑的典型特征是标准化的预制构件或部品在工厂生产，然后运输到施工现场装配、组装成整体。装配式建筑设计要适应其特点，在传统的设计方法中是通过预制构件加工图来表达预制构件的设计，其平立剖面图纸还是传统的二维表达形式。在装配式建筑BIM应用中，应模拟工厂加工的方式，以“预制构件模型”的方式来进行系统集成和表达，这就需要建立装配式建筑的BIM构件库。通过装配式建筑BIM构件库的建立，可以不断增加BIM虚拟构件的数量、种类和规格，逐步构建标准化预制构件库。通过本文中已述方法，可实现BIM与预制装配式轻钢结构的创新结合，体现当前行业内的又一研究创新点，为相关各方提供了一个实用研究方法。
四、BIM+装配式组合在土木专业实践教学中契合措施
随着我国教育信息化进程的推进以及信息化教学技术的不断发展，信息化教学越来越满足教学的需要，成为一种主流教学方式。信息化教学是学校教育面临信息时代的重大抉择，信息化教学的开展给学校教学带来翻天覆地的变化，学校应加大力度创造条件，教师更要增加信息化教学能力。
（1）利用“云”端进行个性化教、学。“云端教、学”在培养世纪人才最重要的能力方面，具有重要作用。“云端教、学”能实现教、学个性化、随时随地发生、能力导向，并且让学生拥有对学习的主导权。改变传统的对学生学习的评定标准，以学生的学习绩效作为学生学习效果评定的主要标准。创设信息化背景下的教学方法。
（2）让教育大数据彰显教育的能量。大数据的思维下，你在“读书”，实现让书也在“读你”。教学大数据分结构化显性数据和非结构化隐性数据，如教学形为，学习形为，学生测试形为等课堂教学数据，学生教材学习数据，学生真正学习的数据等，教育的核心就是教与学，只有挖掘和应用这些教与学的隐性大数据，教育的能量才能发挥出来，其它的显性数据都是辅助于教与学的。
要解决的主要问题：转变教学理念，助力教育的“共享经济”平台教、学变革的关键在于转变教育理念或教学观念，突破传统的教学思维定势，以开放的视野、超越知识传授的理念设计课程教学，实现从专注“教”到助力“学”的战略性转变，促进协同学习意义上的教学关系建构，形成深度互动的探究性教、学文化。让信息化技术助力教育的“共享经济”平台。在共享平台上进行教学创造，分享学生产品的生产，让信息技术更好地连接教师的教与学生的学，给教、学提供更多适应性。例如，讲授BIM平台协同架构。学习、教学场景重构所谓“云端学习”，即学习必须是个性化的、随时随地发生的、能力导向的，并且学生拥有对学习的主，只有这样，深度学习才会发生，才能培养学生在未来的学习和生活中所需要的知识、技能以及能力。所以要设计和构建基于信息化的学习场景，提供平台和环境，让任何学生能够在任何时候、任何地点、任何设备下愉快地进行个性化学习。创设教学场景，让课堂不局限于课堂，才能更好地用好课前，课中与课后时间。例如，BIM协同平台价值：相关单位纳入平台统一管理；利用BIM建立企业支撑大后台；BIM协同确保信息传递流畅，有效；专业人员建模，其他人员简单使用模型；保证模型的及时性和准确性；实现远程实时查询；人员调整（离职）数据资料可以延续。再如，报表，用其他都慢，而用协同平台将很快。项目下拉菜单，云平台，“云端学习”，如某装配式建筑，是各个在预制场做成的构件组装的，可以做成现场实物教学资源库，绑钢筋，做出工法，如梁吊装，现场组装则装配式构件图纸，模型切换，某一层楼搭接后浇，柱，侧面底板做好，贴二维码，或芯片，大门有检测，知进入工厂；某工程安装项目，选择暖通、电气、给排水，点击模型“淮工演示”，则将选中的合并到一起，打开合并后的模型，没用的去掉，成为工作级模式，改后，打开土建，看到给排水模型，双击后体现实物照片。下拉，工作很多用模型，各工作碰撞夹能看出来了，如某医疗中心的项目，十几幢楼加上大门等，则汇合成一个整体模型，工作级，各自族网，瞬间形成小区间；可视化模型来沟通，交换，鲁班，基于BIM的沟通，更直观。
五、总结
让教学大数据支撑教学变革，让信息技术支撑的各种平台从只是学习内容的载体走向数据容器，让教育管理从原来的不可见走向可视化，教育过程从原来的非量化变为可量化，教育决策从经验走向数据化，教育模式从原来的大众化走向个性化，教育评价从原来的单一化走向综合化。未来的学生，将让其达到能建模；学生开竣工材料，从已完工程学知，借鉴钢筋模型中重要节点，直接打开，则行。点开某BIM建模位置，点击此位置，快速出现昨天用过的地方，首先是可视的，且容易交流。
参考文献
[1]薛小青.信息化教育背景下财会类课程学习方式变革研究[J].中国培训，2015，06：109+111
[2]孙文彬，蒋金豹，袁德宝.信息化测绘背景下的计算机类课程教学方法改革与探索[J].测绘通报，2014，07：131-133.
[3]冯霞.信息化背景下大学英语教学资源优化应用策略研究[J].?辽宁教育行政学院学报，2014，06：57-60.
[4]顾文虎.基于“卓越工程师教育培养计划”下混凝土结构设计原理课程改革探索[J].赤峰学院学报（自然科学版），2014，21：55-56.
[5]钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2014，01：58-64
论文作者:夏巧丽
论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年1月下第2期
论文发表时间:2018/9/20
标签：模型论文; 建筑论文; 信息论文; 数据论文; 对象论文; 技术论文; 工程论文; 《中国住宅设施》2018年1月下第2期论文;