楊道宇 石秋生 魯志強(qiáng)

摘要：近年來(lái)我國(guó)裝配式建筑行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好，與此同時(shí)院校人才培養(yǎng)也隨即開啟，理論知識(shí)不斷完善，但是針對(duì)裝配式建筑安裝施工的實(shí)踐操作教學(xué)仍很難實(shí)現(xiàn)。據(jù)此，哈爾濱建筑云網(wǎng)絡(luò)科技有限公司推出可拆解與組裝的仿真實(shí)操沙盤有效的解決了這一問(wèn)題，既滿足了相關(guān)理論知識(shí)教學(xué)的需求，也便于在院校實(shí)踐教學(xué)的開展。

關(guān)鍵詞：高校；裝配式；實(shí)訓(xùn)；仿真；模型

習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中提出了“加快生態(tài)文明體制改革、推進(jìn)綠色發(fā)展、建設(shè)美麗中國(guó)”的重要戰(zhàn)略部署。隨著國(guó)家和地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范陸續(xù)出臺(tái)，標(biāo)準(zhǔn)體系不斷完善，為裝配式建筑項(xiàng)目建設(shè)提供了技術(shù)支撐，國(guó)家鼓勵(lì)各地因地制宜地制定建筑業(yè)優(yōu)化升級(jí)的發(fā)展政策逐步趨穩(wěn)。在國(guó)家利好政策推動(dòng)下，全國(guó)各地掀起了建設(shè)預(yù)制混凝土工廠和發(fā)展裝配式建筑的熱潮，裝配式混凝土建筑占新建建筑的比例逐年增長(zhǎng)，行業(yè)發(fā)展熱度空前高漲。

一、市場(chǎng)現(xiàn)狀

裝配式建筑的生產(chǎn)方式相對(duì)傳統(tǒng)模式是一個(gè)重大變革，專業(yè)性的技術(shù)人才的短缺和有針對(duì)性的培養(yǎng)是現(xiàn)階段行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。現(xiàn)在的裝配式建筑教學(xué)過(guò)程往往只依靠理論的講解，無(wú)法使學(xué)生對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的疊合梁、疊合板、預(yù)制柱及預(yù)制剪力墻等的構(gòu)造以及連接節(jié)點(diǎn)的裝配形式形成清楚的認(rèn)識(shí)。而與此對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)手段也相對(duì)單一：或是建立裝配式建筑實(shí)訓(xùn)基地，搭建各種裝配式建筑施工的半成品，使教學(xué)時(shí)有實(shí)物可依；或是聯(lián)系在建的施工單位，由教師帶領(lǐng)學(xué)生到工地進(jìn)行親身體驗(yàn)。前者雖然較為方便，但建立實(shí)訓(xùn)基地的成本十分之高，會(huì)對(duì)院校造成較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而且也不是所有院校都有能力建立實(shí)訓(xùn)基地；后者則十分麻煩，不僅是教師與學(xué)生在工地存在安全方面的隱患，而且工地當(dāng)時(shí)的施工階段也不一定能夠滿足教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的需求。

因此，一種既能夠滿足對(duì)裝配式建筑建筑教學(xué)知識(shí)點(diǎn)講解，又便于在院校內(nèi)進(jìn)行教學(xué)實(shí)施的低成本教學(xué)手段顯得十分必要，而最為方便的建筑教學(xué)用具就是制作建筑模型。

二、仿真模型介紹

哈爾濱建筑云網(wǎng)絡(luò)科技有限公司，通過(guò)兩年的技術(shù)積累，打造了適合于院校教學(xué)和實(shí)操的仿真模型，該仿真模型以實(shí)際裝配式建筑工程案例為原型，結(jié)合設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及施工等綜合考慮，等比例縮放建造的可拆解與組裝的裝配式建筑教學(xué)仿真模型。該裝配式建筑仿真模型以裝配式建筑生產(chǎn)廠家深化設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)，以裝配式建筑安裝實(shí)際工藝流程為規(guī)范，以裝配式建筑企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，結(jié)合一線工程師和技術(shù)專家的工作經(jīng)驗(yàn)，完成把裝配式建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及安裝施工搬到教室。

我們以裝配整體式框架結(jié)構(gòu)仿真模型為例，整體仿真模型軸測(cè)圖見(jiàn)下圖1，整個(gè)仿真模型由底座、預(yù)制柱、疊合梁、疊合板、樓梯等組成。每一個(gè)構(gòu)件均為可拆解與組裝的，同時(shí)模型大小可以由院校需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，按跨度為單元可隨意進(jìn)行組裝。在組裝過(guò)程中，教師可直擊教學(xué)實(shí)訓(xùn)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多維仿真和真實(shí)場(chǎng)景模擬操作，在操作過(guò)程中，體驗(yàn)真實(shí)項(xiàng)目。結(jié)合定制的課程和層層遞進(jìn)的教學(xué)思路，使企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)在學(xué)校的教學(xué)過(guò)程中得以展現(xiàn)。同時(shí)滿足日常培訓(xùn)及校內(nèi)的頂崗實(shí)習(xí)。

仿真模型中的單個(gè)構(gòu)件也可用于課堂教學(xué)中，課堂中講解某個(gè)構(gòu)件時(shí)，讓學(xué)生能更直觀的感受到構(gòu)件的幾何尺寸及非幾何信息。把抽象的概念具體化、形象化，建立與實(shí)物之間的關(guān)聯(lián)性，更深刻的將構(gòu)件知識(shí)融會(huì)貫通。

圖1中底座的軸側(cè)圖見(jiàn)下圖2，其中底板為鐵木材質(zhì)相結(jié)合，同時(shí)也是相互拼成一體，如果尺寸過(guò)大，不好進(jìn)行搬運(yùn)。底板上面有預(yù)埋好的連接鋼筋，展示一層預(yù)制柱與底板相連接的施工工藝。

圖1中預(yù)制柱的軸側(cè)圖見(jiàn)下圖3，預(yù)制柱為鋁木材質(zhì)相結(jié)合，鋁材質(zhì)的作用為外觀美觀，木材質(zhì)為內(nèi)置，鋁木相結(jié)合使得仿真構(gòu)件質(zhì)感和手感都非常的好。學(xué)生拿在手里有重量感，但重量不會(huì)有安全隱患。上面有連接鋼筋，連接上下層預(yù)制柱的用途。連接鋼筋與下面的鋁包木柱身是通過(guò)連接鋼板相結(jié)合。在整體仿真模型中，預(yù)制柱分為整體預(yù)制柱和分離式預(yù)制柱。分離式預(yù)制柱圖1有有所示意，中間部位為柱中鋼筋展示區(qū)域，讓學(xué)生直觀的了解柱中豎向受力鋼筋與箍筋，同時(shí)學(xué)習(xí)鋼筋的綁扎等相關(guān)知識(shí)。

圖1中疊合梁的軸測(cè)圖見(jiàn)下圖4，疊合梁材質(zhì)也為鋁木材質(zhì)相結(jié)合，基本同預(yù)制柱。疊合梁上部為開口箍示意，梁身為凹口截面疊合梁，兩側(cè)伸出鋼筋為梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域鋼筋。疊合梁分為整體疊合梁和分離式疊合梁。分離式疊合梁中間部位為梁中鋼筋展示區(qū)域，讓學(xué)生直觀的了解梁中下部縱筋與箍筋，同時(shí)學(xué)習(xí)鋼筋的綁扎等相關(guān)知識(shí)。

圖1中疊合板的軸測(cè)圖見(jiàn)下圖5，疊合板的底板為鐵木材質(zhì)相結(jié)合。底板上部為桁架筋示意，四周均有鋼筋伸出，側(cè)邊鋼筋為疊合板與疊合板相交的帶彎鉤鋼筋，上下鋼筋為疊合板與疊合梁搭接鋼筋。

以上為仿真模型的整體及相關(guān)構(gòu)件的介紹，除此以外還有支撐及斜撐等相關(guān)構(gòu)件，在此不做特殊說(shuō)明。

三、仿真模型的組裝

院校致力于為企業(yè)輸送技能型人才，在校期間重視技能培養(yǎng)、注重素質(zhì)提升，使得人才培養(yǎng)與企業(yè)需求相適應(yīng)?？刹鸾馀c組裝的裝配式建筑仿真模型的實(shí)訓(xùn)實(shí)操注重技能培養(yǎng)、加強(qiáng)技能訓(xùn)練，將企業(yè)崗位規(guī)范嵌入其中，讓學(xué)生明晰企業(yè)崗位需求，緩解人才供需不對(duì)稱。

空間實(shí)物的實(shí)操能夠讓學(xué)生更清晰、全方位的表達(dá)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，對(duì)結(jié)構(gòu)施工圖紙有了空間上的深入理解，有利于學(xué)生專業(yè)技能的快速提升。以全新的思維和最大的效率煥發(fā)老師和學(xué)生教與學(xué)的熱情。

仿真模型的組裝結(jié)合上面圖1中的內(nèi)容，①?gòu)牡鬃慕M合安裝，之后進(jìn)行預(yù)制柱的安裝，預(yù)制柱的下部灌漿套筒連接預(yù)留孔洞與底座上的鋼筋相互插入；②進(jìn)行預(yù)制柱的斜向支撐的連接，保證預(yù)制柱的臨時(shí)固定；③進(jìn)行疊合梁的安裝，疊合梁與預(yù)制柱直接進(jìn)行螺栓連接，疊合梁下放置臨時(shí)支撐；④放置板下支撐，進(jìn)行疊合板的安裝，同時(shí)進(jìn)行預(yù)制樓梯的連接；⑤放置仿真二次混凝土澆筑樓板。這樣就完成了一層的構(gòu)件安裝，如有第二層及第三層也按此步驟進(jìn)行安裝。

以裝配整體式框架結(jié)構(gòu)為列，除上述構(gòu)件安裝外，還有外掛墻板及預(yù)制內(nèi)墻等安裝。在安裝過(guò)程中，以工程圖紙為基礎(chǔ)，創(chuàng)設(shè)情境，化整為零進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)和案例教學(xué)解決的思路。以完整的工程圖紙為載體，推行項(xiàng)目教學(xué)和案例教學(xué)，可以改變傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)中理論技能“空對(duì)空”的脫節(jié)現(xiàn)象，使“做中教、做中”得到落地。而采用“化整為零”的方式，在真、完整的工程情境中進(jìn)行典型構(gòu)件的實(shí)踐教，使系統(tǒng)性和實(shí)用性得到統(tǒng)一，可以節(jié)約資，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果

以上的可拆解與組裝的裝配式建筑仿真模型的組裝操作，操作過(guò)程中針對(duì)裝配式建筑安裝施工的工藝進(jìn)行教學(xué)，結(jié)合課堂講課與安裝實(shí)操，使理論教學(xué)與案例討論相互補(bǔ)充。在操作過(guò)程中針對(duì)不同構(gòu)件的施工工藝進(jìn)行基本概念、原則、理論、方法及重點(diǎn)與難點(diǎn)的詳細(xì)講解。讓只有在實(shí)踐中才能呈現(xiàn)的內(nèi)容，得以呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生擺脫由紙面空想為實(shí)際工程的傳統(tǒng)課堂教學(xué)，這將是裝配式建筑專業(yè)教學(xué)的一個(gè)重要改革。結(jié)合仿模型從整體上重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后的專業(yè)度。

四、總結(jié)

通過(guò)可拆解與組裝的裝配式建筑仿真模型的實(shí)訓(xùn)，結(jié)合定制的裝配式建筑課程，能夠在為學(xué)生提供系統(tǒng)化的技能知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)，消除了以往學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)的時(shí)間和空間限制，將理論與實(shí)踐完美結(jié)合。實(shí)訓(xùn)基地如此建設(shè)，即提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，又增加了學(xué)習(xí)的趣味性和實(shí)踐性，同時(shí)讓學(xué)生熟悉和了解實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)的具體施工方法、施工工藝，提高學(xué)生崗位核心競(jìng)爭(zhēng)力，也為以后的職業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。