BIM技术在土木工程专业教学中的应用研究(2)
学生自己动手操作进行建筑工程信息建模,系统以互动式三维动画、视频、图片、文字为基础,将工程的建筑、结构、施工方法展现在眼前,使学生熟悉建筑物的结构特点、主要工艺流程、技术要点,从而掌握工程专业技能。将BIM技术用于专业课程教学上,能实时、直观地显示结构性质、施工过程的实际情况,有助于学生全面了解建筑物的三维立体图像、工艺流程和施工方案、施工方法等。使抽象复杂的施工周期长的施工过程浓缩在形象逼真的动画演示中,学生从定性分析和定量综合集成的虚拟环境中获得对施工过程控制方法、施工方案的感性及理性认识,进而对工程专业性较强的某些难以理解的概念进行深化,教师结合实际的教学需求,最大限度地发挥资源的优势,提高教学效果。使课程中的难点和重点等不易掌握的知识通过BIM技术得以解决,并能产生新的构思和创意。
(二)在施工组织管理教学中的应用
施工组织管理主要涉及到施工部署、施工进度计划的确定、施工现场的平面布置、质量要求、工期目标、安全目标等内容,涉及到大量的人员、设备和材料。这部分理论知识内容多,不易理解,这也是教学中的重点和难点。因此如何保证工程工期,并合理的分配企业的劳动力、物力和财力等资源,做到人尽其力、物尽其用是教学中的重要内容。
施工进度管理方式主要以数据为主,通过横道图、网络图等图表方式展现施工进度计划安排。教学中以图表形式来表达,数据量大,课时有限,难以描述。将BIM技术引入到施工进度管理教学中,将传统的施工进度计划表转换成数据库,将三维模型与数据库中的信息链接起来,能实现对建筑工程施工进度计划的三维动态模拟,以图形、可交互的方式帮助学习者进行施工进度管理方面的学习。对项目各施工阶段的劳务、材料、设备等需用量进行计算、模拟和优化,建立人工、材料和机械的需求计划,从而形成项目的成本计划,通过BIM5D模型可以自动提取材料需求计划[4]。
施工现场规划布置能够减少作业空间的冲突,能够合理优化利用空间。随着工程主体建造的进展施工空间不断的发生变化,现场工人工种增多,工作面减小,影响工人的工作效率和施工安全。若通过BIM5D模型可视化模拟工人的施工,可以形象地看到现场各工种工人工作面、材料堆放、施工机械位置的情形,能够有效地对施工中这些工作空间的可用性、安全性做出判断。
如塔吊布置利用BIM技术可视化模拟,塔吊位置的确定与塔吊旋转半径、覆盖施工楼层面积、现场材料堆放、施工道路、材料装卸及材料加工场地有直接关系;利用BIM5D技术模拟塔吊与拟建建筑物、材料运输车辆卸货位置是否满足现场布置;以及现场材料堆场布置与塔吊、施工机械(混凝土搅拌机)、施工道路布置,其相互间位置是否合理,是否出现材料二次运输问题等;施工现场整体规划是否合理与施工现场道路位置、材料堆放的位置、起重机械的位置及危险区域有关,如何确保工程施工用料在起重机械安全有效范围作业,是管理者重视的内容,也是教学的重要内容,通过BIM5D模拟施工现场可以直观地协助教师分析现场的情况,找出潜在的问题,将教学内容渗透于其中,有利于提高学习效率、加深学习者的印象。同时可以将施工现场布置中存在的漏洞、缺陷及时反映出来,对学习者有帮助和辅导意义。
(三)在实践教学中的应用
毕业设计、施工组织课程设计等实践教学环节,是理论联系实际的“切入点”,是理论过渡到实际的桥梁。对学生理解知识点,以及理论与实践相结合有着很强的促进作用。
毕业设计涉及房屋建筑学、CAD绘图、工程结构、工程施工技术、工程项目管理、工程计量与计价等专业课程。设计过程中学生使用Revit软件进行建筑、结构建模,得到一个比较完整的建筑物模型。将书中单个详图和二维图纸通过Revit软件相对应的构建起建筑物的三维立体图像,可以对整体的建筑构件的相互位置、尺寸、形状有更清晰的认识。通过利用三维模型进行有效模拟,充分实现可视化的施工效果,使学生对施工技术和施工工艺方法、材料选用有了真正意义上的理解。
另外利用BIM5D技术通过定量计算与定性分析相结合,进行各种模拟分析,再加上时间维度、模拟施工进度,能够有效地把整体的施工进度和工程成本与三维模型进行有针对性的关联和整合。模拟计算和优化人工、材料和机械的需求计划,能够有效明确项目的成本计划和进展程度,增加学习内容的形象性和趣味性,进而实现模拟训练,以调动学生积极主动性。
文章来源:《应用声学》 网址: http://www.yysxzz.cn/qikandaodu/2021/0122/377.html
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