錢(qián)竹君

（上海市城市科技學(xué)校 上海 201600）

關(guān)鍵字：BIM 技術(shù)；建筑設(shè)備；中職教育

1 中職生理解給排水施工圖困難

在中職學(xué)校建筑工程施工專業(yè)、建筑裝飾專業(yè)的教學(xué)中，《建筑設(shè)備安裝》課程屬于專業(yè)核心課程，給排水施工圖識(shí)讀是本課程的核心內(nèi)容之一。給排水施工圖分類詳細(xì)，圖例符號(hào)繁多，系統(tǒng)圖表達(dá)復(fù)雜，是本課程的教學(xué)難點(diǎn)。

1.1 平面施工圖識(shí)讀易混淆

給排水平面施工圖模塊分類多，線條表示類似，圖例符號(hào)相近，中職學(xué)生識(shí)讀容易混淆。常見(jiàn)的給排水平面施工圖有給水，排水（污水，雨水，廢水），消防（噴淋，消火栓），空調(diào)水等施工圖。每種施工圖都是以建筑施工圖為基礎(chǔ)加上各種線條和圖例符號(hào)來(lái)表示管線管件和設(shè)備。線型、給排水管件符號(hào)和設(shè)備圖例種類繁多且相似，管線交錯(cuò)，注釋符號(hào)多，對(duì)中職學(xué)生而言難以精確識(shí)讀和理解到位。

1.2 系統(tǒng)圖識(shí)讀難理解

給排水系統(tǒng)圖屬于三維立體圖形，學(xué)生識(shí)讀圖紙需要良好的空間想象力，而中職學(xué)生的空間想象力比較薄弱。系統(tǒng)圖屬于正面斜軸測(cè)圖，簡(jiǎn)稱斜二測(cè)。斜二測(cè)和正等軸測(cè)一樣有三維立體效果，但又有別于常見(jiàn)的正等軸測(cè)圖，學(xué)生在建筑識(shí)圖課程中沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)。由于軸間角和軸向伸縮系數(shù)的不同，學(xué)生難以完整地想象。并且給排水施工圖的圖例符號(hào)分為平面圖部分和系統(tǒng)圖部分，管線管件和設(shè)備的圖例符號(hào)與平面施工圖不同，所以造成學(xué)生對(duì)圖紙內(nèi)容的辨別和管線連接方式理解難度增加。

1.3 隱蔽工程難接觸

給排水施工圖中的內(nèi)容大多都是隱蔽工程的內(nèi)容。為了建筑物的美觀性與實(shí)用性，裝修施工時(shí)會(huì)將管線設(shè)備隱藏起來(lái)，管線管件和設(shè)備一般敷設(shè)在墻體與管道井內(nèi)部、地面與樓面下部、頂棚內(nèi)與屋頂上部。雖然學(xué)生能通過(guò)觀察周邊建筑物來(lái)幫助理解，但是由于無(wú)法直接觀察到隱蔽部分，無(wú)法和圖紙進(jìn)行比對(duì)，故而難以對(duì)圖紙理解透徹。

給排水識(shí)圖能力不足會(huì)造成學(xué)生在本課程后續(xù)學(xué)習(xí)時(shí)學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，學(xué)生無(wú)法理解圖紙，也就無(wú)法理解施工原理。這將給本課程的給排水安裝實(shí)訓(xùn)和電氣、暖通等內(nèi)容的學(xué)習(xí)帶來(lái)阻力。

2 BIM 技術(shù)在給排水課程中的優(yōu)勢(shì)

在給排水識(shí)圖的教學(xué)中，利用BIM 模型將二維的圖紙升級(jí)到三維模型，結(jié)合BIM 技術(shù)可視化與仿真模擬的優(yōu)勢(shì)，可以有效提高學(xué)生識(shí)讀給排水施工圖的能力，培養(yǎng)學(xué)生空間想象力，幫助學(xué)生理解給排水施工要點(diǎn)。

2.1 可視化優(yōu)勢(shì)

可視化是BIM 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之一。 BIM 技術(shù)的核心基礎(chǔ)是三維模型，BIM 模型能全面、真實(shí)地反映出給排水內(nèi)容在房屋建筑中的設(shè)計(jì)信息。運(yùn)用BIM 軟件的對(duì)象隱藏、隔離和剖面框等功能能將模型中繁雜的管線管件、設(shè)備按專業(yè)模塊分別進(jìn)行顯示，又能展示隱蔽工程內(nèi)容，學(xué)生能直觀的看到平時(shí)難以接觸和想象的內(nèi)容。同時(shí)通過(guò)BIM 模型的平面出圖功能和三維動(dòng)態(tài)展示功能，結(jié)合平面施工圖和系統(tǒng)圖，把圖紙和模型進(jìn)行比對(duì)，讓學(xué)生能更清晰地識(shí)讀各個(gè)模塊的內(nèi)容，有助于學(xué)生對(duì)管線布置、構(gòu)件樣式、接頭類型、連接方法及圖例符號(hào)等有更深地認(rèn)知，避免各管線系統(tǒng)的混淆。從而提高學(xué)生識(shí)讀給排水平面施工圖和系統(tǒng)圖的能力，了解管線的走向，掌握隱蔽工程的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，解決了給排水平面施工圖內(nèi)容繁雜及系統(tǒng)圖理解困難的教學(xué)難點(diǎn)。

2.2 仿真模擬優(yōu)勢(shì)

BIM 模型精確，能將圖紙內(nèi)容和施工內(nèi)容1:1展示在計(jì)算機(jī)上，用三維模型的創(chuàng)建過(guò)程來(lái)模擬施工過(guò)程，具有仿真模擬的效果。對(duì)比教材中的BIM 模型和實(shí)體建筑，相似度幾乎一致。在教學(xué)中利用BIM 模型動(dòng)態(tài)觀察功能，配合施工圖紙、實(shí)體建筑影像資料和現(xiàn)場(chǎng)參觀考察進(jìn)行綜合講解，學(xué)生能更好地理解圖紙，了解各種管線系統(tǒng)在三維空間中的位置關(guān)系和連接方式，以及管線的材質(zhì)要求、坡度設(shè)置、接頭類型和施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等，幫助學(xué)生進(jìn)一步正確地識(shí)讀圖紙、理解圖紙，并在熟悉有關(guān)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上應(yīng)用圖紙，加強(qiáng)對(duì)建筑給排水施工內(nèi)容及規(guī)范要求的認(rèn)知。

3 利用BIM 技術(shù)輔助給排水課程教學(xué)

3.1 針對(duì)給排水教學(xué)內(nèi)容建立BIM 模型庫(kù)

在BIM 模型庫(kù)的創(chuàng)建中，給排水模型要按專業(yè)模塊進(jìn)行分開(kāi)建模，目的是能更精確地表達(dá)各模塊的內(nèi)容，方便學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握各模塊的難點(diǎn)與重點(diǎn)，如排水是屬于重力管道，有坡度要求；給水是壓力管道，接頭和材質(zhì)要求不同；管線交錯(cuò)時(shí)的避讓原則等。最終形成一個(gè)完整的BIM 模型系統(tǒng)，能進(jìn)行綜合展示。學(xué)生通過(guò)模型理解各專業(yè)模塊之間的關(guān)聯(lián)，又了解它們的不同之處。并且BIM 模型庫(kù)中的給水、排水、消防、空調(diào)等系統(tǒng)必須分模塊、分功能、分區(qū)域用不同顏色表示， BIM 模型的顏色線型與國(guó)家規(guī)范或施工圖要求一致，以便教學(xué)中學(xué)生分專業(yè)瀏覽模型，方便教師講解各專業(yè)的施工工藝和技術(shù)特點(diǎn)。

3.2 配套給排水實(shí)訓(xùn)內(nèi)容創(chuàng)建模擬動(dòng)畫(huà)

結(jié)合給排水實(shí)訓(xùn)教材，參與制作給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的施工動(dòng)畫(huà)和水流動(dòng)畫(huà)。模擬動(dòng)畫(huà)能更好的讓學(xué)生理解給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的施工工藝及其運(yùn)轉(zhuǎn)方式，能起到舉一反三的效果。配合施工圖紙與BIM 模型，能讓學(xué)生進(jìn)一步理解給排水管線與設(shè)備、管件的連接方法，理解不同專業(yè)的管道材質(zhì)、接頭類型、施工要點(diǎn)與技術(shù)特點(diǎn)，能對(duì)給排水施工圖與給排水施工有更深層次的理解。

3.3 結(jié)合BIM 技術(shù)拓展綜合實(shí)訓(xùn)課程

目前的研究只針對(duì)本課程的給排水內(nèi)容，但顯然BIM 技術(shù)不只適用于此。將建筑設(shè)備安裝與土建專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)綜合運(yùn)用到第五學(xué)期的《建筑工藝施工綜合實(shí)訓(xùn)》課程中，學(xué)生可以結(jié)合BIM 技術(shù)的智能布線功能了解各種施工方案的優(yōu)缺點(diǎn)，優(yōu)化施工方案；且各施工方案之間有成本差異，BIM技術(shù)的統(tǒng)計(jì)構(gòu)件信息功能就能運(yùn)用于工程量的計(jì)量計(jì)價(jià)上，對(duì)比差異，從而節(jié)約造價(jià)成本；也能利用BIM 技術(shù)的模擬施工布線功能，尋找施工圖紙中問(wèn)題，配合制圖課程模擬圖紙變更；還可以運(yùn)用BIM技術(shù)的碰撞檢測(cè)功能，了解容易發(fā)生碰撞的節(jié)點(diǎn)，注意施工難點(diǎn)，避免重復(fù)施工，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生不僅能在BIM 模型中理解給排水的施工工藝和技術(shù)特點(diǎn)，也能通過(guò)對(duì)比觀察BIM 模型和實(shí)體模型得到進(jìn)一步的理解和消化，將“所聽(tīng)”、“所見(jiàn)”、“所畫(huà)”、“所做”的內(nèi)容綜合運(yùn)用起來(lái)，虛實(shí)結(jié)合，增加學(xué)習(xí)印象，達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，BIM 技術(shù)可以豐富《建筑設(shè)備安裝》課程的教學(xué)資源，可以改善給排水識(shí)圖與給排水實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)手段，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，提升教學(xué)效果，解決教學(xué)難點(diǎn)。顯然，BIM 技術(shù)不等于三維模型，BIM 技術(shù)也不只是針對(duì)給排水的教學(xué)內(nèi)容，它同樣適用于本課程的電氣、燃?xì)?、采暖、通風(fēng)、空調(diào)等內(nèi)容的教學(xué)。如今已有更多使用BIM 技術(shù)的教學(xué)資源添加到《建筑設(shè)備安裝》在線開(kāi)放課程中，得到了很好的推廣應(yīng)用。BIM技術(shù)也將為中職建筑專業(yè)其他課程服務(wù)，為更多課程的學(xué)習(xí)做鋪墊，助力課堂教學(xué)，推動(dòng)中職教育的信息化發(fā)展。