基于BIM的各专业联合毕业设计教学探索—以长江大学城市建设学院为例

发表时间:2021/3/19   来源:《建筑实践》2020年第34期   作者:向东红
[导读] BIM技术在建筑行业的推广是势不可挡,市场要求必然要反映到大学教学改革中来

        向东红
        长江大学城市建设学院(湖北荆州-434023)
        摘要:BIM技术在建筑行业的推广是势不可挡,市场要求必然要反映到大学教学改革中来。联合毕业设计对培养综合素质的人才具有重要意义。本文以长江大学城市建设学院为例,阐述了联合各专业毕业设计的各步骤及存在的问题,以供其他院校参考。
关键词:BIM 联合毕业设计
        建筑信息模型 BIM( Building Information Modeling)目前被视为建筑业的变革力量,在全球范围内得到广泛的认可。随着BIM技术的发展,国内无论是国家层面还是各省市均大力推动BIM技术的应用,如2015年住房城乡建设发布了《住房城乡建设部关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知》,意见指出BIM未来的发展目标,即到2020年末,建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施I企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。到2020年末,以下新立项项目勘察设计、施工、运营维护中,集成应用BIM的项目比率达到90%:以国有资金投资为主的大中型建筑;申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区。之后各省市纷纷发布旨在推动BIM发展的意见和政策。可以说,BIM技术的推广,在国内已经是势不可挡。作为培养未来工程师的建筑类专业院校,必然要根据未来发展的形式进行教学改革。国内不少高校已开始了BIM的研究和教学实践,开设BIM研究中心,开展BIM师资和人才培训工作等。
        我院开设有城乡规划、建筑学、土木工程、给排水和工程管理五个专业,此前毕业设计均为各专业独立进行,专业之间的互动和联系不足,缺乏协同合作的教学环节。BIM 技术的推广提供了一个协同合作联合作业的平台,为此我院建立了BIM研究中心,并在部分专业开展了BIM教学改革,为更好推动BIM教学改革在各专业的发展,采取了在BIM平台上的专业联合毕业的方式进行改革探索 。除了城乡规划外,其他四个专业均参与联合毕业设计。为了保证毕业设计效果,采取了设计深化方式进行联合别业设计,即对在BIM平台上对已有的建筑设计方案进行深化,达到施工图深度。有些院校采取建筑学专业先行完成建筑方案设计,然后其他专业再加入联合毕业设计的方式。不过这种方式需要的时间太长,不太适合毕业设计的时间和进度安排。故而我院通过讨论决定,由指导老师在建筑学专业学生的前几次建筑设计方案中选取合适的方案进行深化设计,其他各专业可以立即加入联合毕业小组,省去了前期建筑学专业学生建筑方案设计的阶段,符合毕业设计的时间和进度安排。小组的设置,是建筑学一人、土木工程一人、给排水两人、工程管理两人为一组。具体步骤如下:
        一、初步设计阶段。首先由指导老师从建筑学专业学生以前的设计方案作业中选择并确定实施的建筑方案,主要以中等规模(5000—8000M2)的多层公建为主,方案应大致规整,不宜有太多异形和结构不规整的部位。之后组织各专业学生理解原始方案,并要求各专业学生针对原始方案存在的问题提出各专业的修改意见。如建筑专业学生对自己方案的功能调整,规范的遵守情况提出自己的深化意见。结构专业学生对建筑方案的结构提出自己修改意见,给排水专业学生提出本专业需要的设备用房等。本阶段教学环节大约一周,结束后进行答辩,在答辩中对各专业提出的问题汇总,并由指导老师组共同确定最终修改意见,由建筑学专业学生形成设计CAD条件图,下发到各专业。各专业在CAD条件图的基础上,各自完成本专业的初步设计图纸。本教学环节大致为三周时间,初步设计完成之后进行答辩。并形成各专业比较完善的初步设计图纸。工程管理专业的学生可以在初步设计图纸的基础上开始工作。


                                                        初步设计流程图(自绘)

        二、施工图设计阶段。在初步设计的基础上,以Revit 软件为BIM平台开始各专业的协同设计。建筑学专业学生负责建立建筑模型,并以其为核心文件。土木专业学生在模型基础上进行结构建模并使用其他结构软件进行计算(PKPM),并反馈到核心文件中。给排水专业学生实施管线整体设计,并进行碰撞检查,最后完成施工图设计图纸,要求模型的节点设计到达施工图规范要求。整个过程要求各专业有比较好的协同意识,建立起建筑设计的整体设计观念,在BIM平台上,不再是各专业各自设计,专业之间的配合意识也更容易培养建立起来。而且在三维模式下,各专业的关系可以更直观的观察到。这个阶段以各专业独立设计为主,需要专业协调的时候,再集中起来解决。工程管理专业在这个阶段应充分参与进来,对各阶段的进行造价控制,并制定合理的施工组织方案。
                                                 施工图阶段流程图(自绘)

三、成果答辩阶段。联合毕业设计的答辩采取分阶段考核和答辩方式,注重过程控制,最后以各阶段的答辩结果按比例计算最终成绩。答辩时采取联合小组分组答辩的形式,以各小组的指导老师为主,并邀请经验丰富的工程师和BIM相关的教师联合进行。答辩时主要关注各专业的专业能力,并重点关注各专业的协同合作的情况。比如对建筑学学生不仅要提问建筑专业本身的问题,更应提一些其他专业的问题。如结构专业和暖通专业的知识,并询问造价和施工组织的相关知识等。其他专业类似。答辩结束后,将各专业的成果图纸公开展览,并组织各年级各专业学生学习观摩。
四、各专业联合毕业设计的建议和总结。在BIM平台上进行的各专业联合毕业设计,对BIM在教学中的推广和改革,起到了比较大的推动作用,促进了学生对各专业的协同合作意识,对培养适应市场要求综合素质人才具有比较重要的意义。但也存在着一些问题,目前只能进行小范围的试点。首先是指导教师的能力制约。由于是各专业联合毕业设计,就要求指导教师必须具有丰富的实际工程经验,如要大面积推广,则要求所有专业的指导老师均达到此要求。这对于以教学科研为主的大学,显然是很难达到的。即使聘请一些校外的工程师,也不能完全达到要求。其次,各专业联合设计,对各专业学生的能力都要求比较高,一个学生设计进度偏慢或者协调不及时,都会影响其他专业。在整个过程之中,对各专业的协调的处理,极大地影响了毕业设计的质量,以致不能完全达到意向中的效果。此外,工程管理专业的工程在前期虽然加入进来,但主要的工作是在其他三个专业完成之后再进行的,因此,工程管理专业的设计进度和其他三个专业并不一致,影响了联合毕业设计的效果。




参考文献
[1]舒 畅 ,刘尧遥 . 基于 BIM 的协同毕业设计改革探索 —以吉林建筑大学城建学院为例[J],LOW CARBON WORLD 2018/12
[2]王建超,张丁元,周静海. BIM 技术在建筑类高校专业课程教学中的应用探索———以沈阳建筑大学为例[J]. 高等建筑教育,2017,26( 1) : 161 - 164.
[3]住房城乡建设部《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》,2015年6月16日


作者简介:向东红,(1975.12-)男,籍贯:湖北荆州;建筑学硕士,讲师;研究方向:建筑设计、建筑技术。




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