BIM实训室建设.docx
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BIM实训室建设
、概念
BIM（BuildingInformationModeling），是以三维数字技术为基础，将建筑工程各阶段相关数据进行集
成的信息模型，是对建设工程项目综合信息的详尽表达。
建筑信息模型是近年来一项引领建筑数字技术走向更高层次的新技术，它的全面应用将大大提高建筑业的
生产效率，提升建筑工程的集成化程度，使设计、施工到运营整个全生命周期的质量和效率显著提高、成本降低，能给建筑业的发展带来巨大的效益。
二、意义
BIM技术的研究和应用，已经在全世界开展。
我们倡导在学校推行BIM实训，旨在让学生走出校门之前预
先了解跨专业的工作方式，这样做也让学校创新了人才培养模式。
学生一方面深入学习了本专业的课程内容，同时加强了对相关专业的认识，实现了多专业的融会贯通，并强化了对建设工程整体知识的理解和综合运用能力。
BIM实训是为企业培养和发现顶尖复合形人才的过程。
三、实训室？
将BIM理念贯彻到学生当中，是高校教育紧跟时代步伐的需要。
但BIM并不是一个单项的专业课，它是一
个产业信息系统。
虽然各学校和老师们都知道BIM技术在现在的教学中很关键，但由于它牵扯的专业内容
太多，甚至有些学校开设的课程达不到BIM所需的专项数额，故此老师们在谈到BIM教学时都很茫然，不
知道怎样着手建立和实践这个教学内容。
为高校教育，且为现有各类学校建立BIM实训室着想，规划出一
个适用且符合各专业学校现有专业课程的BIM实训教学平台，是本规划的主旨内容。
四、知识链
前面我们了解到BIM并不是一个单项的专业课，它是一个建设工程全过程信息系统。
要建立BIM实训室，
首先我们要确定适合BIM的专业课程有哪些，只有全面了解建设工程全过程涉及了的专业课程，才能将BIM
实训室建设好，充分发挥实训的功效。
通过对建设工程全过程专业调查，一个全过程的BIM,涉及的课程
内容是：
1、建筑设计专项：
此专业主要培养建筑师和规划师，主要专业课程有：
中国建筑史、世界建筑史、房屋建筑学、工程制图、建筑环境学、绘画雕塑、土木工程材料等课程。
2、绿色建筑专项：
在学校内主要用于建筑师和规划师的辅助课程，使用主要专业课程有：
建筑环境学、流体力学、建筑环境测量、建筑自动化原理等课程。
3、结构设计与结构分析专项：
此专业主要培养结构设计师，主要专业课程有：
三大力学、土木工程材料、土质土力学、混凝土、钢筋混凝土结构、房屋建筑学、工程制图、土木工程施工技术等课程。
4、设备设计专项：
此专业主要培养民用建筑设备设计师，主要专业课程有：
工程制图、流体力学、建筑环
境学、建筑环境测量、机械设计基础、电工与电子学、建筑自动化原理、建筑设备施工技术、建筑给排水、建筑电气、暖通空调、电气工程、控制科学与工程、电路原理等课程。
5、土建工程造价专项：
此专业主要培养土建工程造价人员，主要专业课程有：
房屋建筑学、工程制图、土
建识图、土木工程材料、混凝土、钢筋混凝土结构、建筑施工组织与计划、土建工程与计量、土木工程施
工技术、工程概预算、工程经济学、建筑工程造价、工程造价确定与控制、土木工程概论、工程项目管理、工程招投标与合同管理、房地产开发与经营、物业管理、房地产估价、建设法规等课程。
6、安装工程造价专项：
此专业主要培养安装工程造价人员，主要专业课程有：
工程制图、流体力学、建筑
环境学、建筑环境测量、机械设计基础、电工与电子学、建筑自动化原理、建筑设备施工技术、建筑给排
水、建筑电气、暖通空调、电气工程、控制科学与工程、电路原理、安装工程施工技术与计量、工程概预算、工程经济学、工程造价确定与控制、建设法规等课程。
7、工程项目管理专项：
此专业主要培养施工和工程建设管理人员，主要专业课程有：
土建识图、土木工程
材料、基础工程、混凝土、钢筋混凝土结构、建筑施工组织与计划、土建工程与计量、安装工程施工技术
与计量、施工组织管理、工程概预算、建筑工程造价、工程造价确定与控制、工程项目管理、工程招投标与合同管理、建筑企业财务管理、工程监理、建设法规等课程。
8建设工程VR仿真专项：
本课程不属于工程建设的必修专业课，是建设设计工程中的辅助设计课程
以上内容归类到学校专业是：
建筑学院（学院）：
一般8个专项全有
土木与环境工程学院（学院）：
一般8个专项全有
管理工程学院（学院）：
3、结构设计与结构分析软件：
4、设备设计：
5、土建工程造价：
6、安装工程造价：
7、工程项目管理：
8、建设工程VR仿真：
建筑科学与工程学院（学院）：
一般8个专项全有
机电工程学院（学院）：
4、设备设计：
6、安装工程造价：
7、工程项目管理：
8、建设工程VR仿真：
建筑工程学院（学院）：
一般8个专项全有
土木工程学院（学院）：
一般8个专项全有
建筑与土木工程学院（学院）：
一般8个专项全有土木建筑学院（学院）：
一般8个专项全有综上，除了管理学院、管理工程学院、机电工程学院设置课程内容不是全BIM的专项外，其余学院基本都
是建筑专业内容的全专业课程。
通过了解各类学校专业课程设置规模，就可以针对不同学校的现状设计出
BIM实训室的具体形式。
做一个专项对应表
五、软件课程设置
从BIM流程图中我们看到，它是一个贯穿整个建设工程各工序的活动。
BIM所阐述的工程项目各工序工作
对象都是在一个建筑模型中进行，而且BIM所用建筑模型都要靠计算机建立，所以学生在学习了专业理论
课程之后，应该学习用计算机建立建筑模型的技能，BIM实训工具课程设置有：
1、建筑设计建模：
本课程是BIM建模各工序中的第一道工作，是建筑师根据业主或委托方的要求，将建筑的使用功能以及表现方式等用建筑专业语言最终形成图形表达；并为下游各类工序提供必备的工作基础。
与该课程配套的专业课程参见第四部分的第1条；建模操作主要要求学生掌握建筑设计软件绘图，在电脑中绘制出符合拟建建筑的施工图形，包括平、立、剖、局部造型等图样以及尺寸标注，同时应辅以装饰装修材料说明，形成完整的建筑施工图。
本项课程建议学生至少完成了“工程制图”专业课后实施，建议课时为4课时，学生训练七天。
2、绿色建筑建模：
本课程是BIM建模各工序中的第二道工作，可由建筑师或规划师完成。
建筑的节能减排、绿色环保，是我国的基本国策。
根据国家《绿色建筑评价标准》GB/T50378和《建筑采光标准》GB/50033-2013上的规定，为了让新建建筑能够建成后达到规定要求，必须在设计阶段就开始对拟建建筑进行相关指标的测算和评估。
利用计算机对拟建建筑进行建模计算，可以对建筑的日照、通风、采光、能效等指标进行测算，当每部分指标达不到标准要求时，可以调整设计尺寸、造型等内容，以满足需要。
本项课程建议学生至少完成了“建筑环境学、建筑环境测量”专业课后实施，本课课时安排授课8课时，学生训练三天。
3、结构设计及分析建模：
当新建建筑的使用功能、造型表述等内容被建筑师构思并绘制成建筑施工图后，结构工程师根据建筑师构思开始着手工程的结构设计，包括承重构件的截面尺寸、材料等的确定，特殊造型部位的结构构造的形式确定。
结构工程师的工作不能完全脱离建筑师来进行，在进行结构分析和计算时，有时结构的构件尺寸大小、位置会满足不了建筑功能或者形式表述的需要，这事需要建筑师与结构师共同工作，来解决相关问题。
利用计算机建模造型，对拟建建筑进行结构力学分析，从而得到结构中每个构件和节点所产生的内应力，配置出满足应力需要的材料，进一步绘制出拟建建筑的结构施工图。
本项课程建议学生至少完成了“混凝土、钢筋混凝土结构”（现阶段结构还是以钢筋混凝土结构为主）专业课后实施，本课课时安排授课8课时，学生训练七天。
4、设备设计MEP协同包建模：
拟建建筑的建筑、结构施工图完成之后，可以根据BIM的第二步绿色建筑
建模的模型和数据，对室内的采光照明、通风空调、消防安全、给排水等内容进行建模设计，并完成施工图。
在绘图建模的同时可以利用软件自带功能对室内的管线和设备进行碰撞检查，找出有矛盾的位置，并对这些位置的管线和设备进行水平或垂直方向的修改，使之符合设计要求。
对于大型设备可能还需要在建筑结构中预留设备就位的墙洞、板洞，对于设备的固定需要在结构构件中埋置预埋件，所以设备设计阶段，其设备设计工程师也应与建筑师和结构师紧密联系，以便在设计阶段将设备布置的合理，节能、高效，减少后期的修改和变更。
本项课程建议学生应完成与设备设计相关的专业课后实施，本课课时安排授课8课时，学生训练七天。
注本项BIM虽然涉及建筑工程的采光照明、通风空调、消防安全、给排水等内容，但软件操作基本相同，故不单独设置课时。
5、土建工程计量建模：
BIM建模完成到第四步骤，已经将拟建工程的工程图纸完成了，
接下来的工作就是工程投资造价预算、施工管理控制等活动。
无论是工程造价预算还是施工管理等活动，
首先要做的就是对工程中的分部分项内容进行工程量计算。
利用土建工程软件对工程施工图进行建模，能
够快速准确计算土建工程量（包括建筑、结构和钢筋等）。
由于前面已经有建筑设计建模和结构设计及分析建模，利用模型的BIM关系，使用土建工程软件就能很快将拟建工程的算量模型建好，再通过软件计算分析，得到土建工程的分部分项工程量。
本项课程建议学生先完成土建工程与计量、工程概预算等相关专业课后实施，本课课时安排授课8课时，学生训练七天。
6、安装工程计量建模：
安装工程量计算基本是与土建工程量计算是并行的，为了计算安装工程中的穿墙穿板，预埋加固等内容。
可以利用建筑的BIM关系，将土建计量的模型或建筑设计建模和结构设计及分析建
模的模型，导入安装工程计量软件中，再在模型中进行管线和设备建模，以保证计算的准确和模型的完整，通过软件计算分析，得到安装工程的分部分项工程量。
本项课程建议学生先完成安装工程与计量、工程概预算等相关专业课后实施，本课课时安排授课6课时，学生训练五天。
7、工料机分析及造价计算：
BIM关系图中的第五或第六步完成之后，得到了土建或安装工程分部分项的工
程量，只有工程量对工程造价或工料机消耗还不能最终确定，需要对分部分项工程量进行工料机分析。
利
用造价计算软件将第五或第六步完成的工程量数据进行对应的人工、材料、机械使用消耗进行分析计算，
辅以相应的单价、管理费、利润、税金等，就可以得到分部分项的人工、材料、机械使用消耗和工程造价。
由于工程模型的BIM关系，可直接利用软件的数据传递功能，将第五或第六步的工程量数据直接导入计算软件，进行必要的调整后，得到相应数据。
本项课程建议学生先完成建筑工程造价、安装工程造价、工程概预算等相关专业课后实施，本课课时安排授课5课时，学生训练一天。
8、施工及项目管理建模：
拟建建筑的施工建造是一个大的环节，牵扯到大量的人力、物力、财力的消耗。
在施工前期如果不将施工过程规划、计划好，一个小小的疏忽，将会造成大的或者难以弥补的损失。
工程施工及项目管理是对施工工期、现场布置、工程质量、安全等内容进行的前期规划、计划，以及施工过程中的实施及管理过程。
用工程的BIM模型，可以对工程的进度进行计划，根据进度计划可以确定工程施工过程中每阶段应该消耗多少人工、材料等物质；对于施工现场的布置规划也是工程管理人员的主要工作，通过正确合理的现场布局，可以节约大量的现场物料囤积场地，减少现场的材料二次搬运距离，控制和减少安全隐患场所等事项；对于工程质量的保证和控制措施，也是工程管理人员的工作内容之一，无论是投标呈述还是施工过程中，工程质量都是第一要保证的，从施工技术交底到工程具体施工到工程完结后的质量验收，都需要一个完整的计划，以便施工过程中的相关人员共同执行。
本项课程涉及三个专业方面的内容，一、项目工期的制定；二、施工现场平面布置规划；
三、施工方案的制作。
BIM实训中，用三个软件分别对应三个内容。
建议学生应先完成建筑施工组织与计划、建筑设备施工技术、施工组织管理等相关专业课后实施，本课课时安排授课课时，学生训练五天。
9、建设工程VR虚拟现实：
建设工程VR虚拟现实在高校中不是专业课程，现在该课程在学校是一门辅助课
程。
VR虚拟现实它是利用计算机图形CG（ComputerGraphic）技术、仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术，将拟建建筑的室内外环境通过建模，模拟仿真出一个虚拟的场景，通过这个场景，学生可以身临其境地浏览、互动操作，学习了解并检查拟建建筑在特定的场景下能否满足人们的生活、工作、娱乐、交通、安全等要求。
本软件的操作在BIM流程中一般处于建筑构思设计阶段，因为此
阶段的不定因素太大太多，稍有不慎会造成拟建建筑的功能不完善，有时会造成重大缺陷，甚至工程不可用。
本实训课程建议学生完成房屋建筑学、工程制图、建筑环境学等相关专业课后即实施，本课课时安排授课12课时，学生训练五天。
六、工具软件
为使建筑信息模型（BIM）在计算机中顺利有序的传递，解决上下游数据不通，重复手工录入，协同作业无法有效实现的问题。
学校在建立BIM实训室时，必须在实训室内使用统一的软件工具，以保证数据传递过程中不中断，信息传递无差错。
并实现专业设计软件与相关计算分析软件之间进行信息共享。
工具软件分为四类；
一、设计类软件；
建筑设计软件Arch:
建筑设计软件Arch,构建在被设计师广泛应用的AutoCAD平台之上，采用自定义对象技术，在电脑中构建建筑物的虚拟模型，集二维施工图、三维表现图、BIM模型和建筑数据的管理于一体。
可直接利用Arch形成的BIM模型，快速完成绿色建筑室内外热环境、光环境、风环境的分析
直接利用平面图生成剖面图，采用自定义剖面对象，终结通用对象表达剖面图的历史；总图模块满足建筑师绘制建筑总平面图的需求，让总图绘制更加轻松、快捷！
提供了完整的门窗系列解决方案，包括智能插入、门窗整理、门窗调位和门窗收藏；采用多重手段实现文
字和表格的快速编辑，包括在位编辑、微型框编辑、文字模板和变量等；
按国际自动统计各种房产面积指标；
图框支持个性定制，并支持自动提取生成图纸目录；
率先实现绿色免安装，即插即用，支持Win64位系统，最大限度发挥计算机硬件性能。
结构设计软件:
与上游建筑设计软件可以进行构件模型导入，能进行多、高层建筑结构的空间有限元计算分析与设计，适用于框架、框剪、剪力墙、筒体结构、混合结构和钢结构等。
节能设计软件BECS节能设计软件BECS构建于AutoCAD平台之上，可以直接利用主流建筑设计软件Arch或TArch的工程文件，也可以通过软件提供的建模工具快速的建立热工模型或通过2D条件图识别T3或纯
CAD绘制的图纸；
配套居建三大节能行业标准及公建国标；《严寒及寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26-2010）、《夏
热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134-2010）、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ75-2012）、
《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）、支持全国各省市地方标准、规定、实施规则等节能要求；
支持各类复杂建筑形态（复杂屋面、异型曲面建筑）的节能分析；
能提供通过解温度场实现线性热桥应用于工程实际的建筑节能专业；
结合建筑日照Sun、建筑采光DALI、暖通负荷BECH室外通风Oven等实现绿色建筑设计的全覆盖；
与能效测评BEEC及暖通负荷BECK件共享热工模型，一模多算；
有GBXM接口，提供节能热工模型导出形成XML文件，实现模型的无限共享；提供全国各地的常用构造库、
材料库和新型材料的产品参数与厂家信息；
能设置热工模型的计算参数、围护结构构造做法；能计算热工模型的体形系数、窗墙比、围护结构热工性能等参数；按选定的节能标准对设计建筑进行节能分析，计算建筑物的能耗；给出设计建筑满足规定性指标或综合权
衡性能指标的结论；
提供一组用于生成节能报告书、报审表、电子审查文件及导出GBXM摸型的功能。
日照分析软件Sun：
日照分析软件Sun，构建于AutoCAD平台，按照国家规范和相关的地方规范编制，包含
两个主体模块：
建筑日照采光分析计算和太阳能利用分析计算。
支持日照标准的定制，适用于全国各地日
照分析计算；按国家日照标准及全国各地日照标准需要考虑的因素和参数，并可灵活设置全国各地不同日照计算要求；通过基本建模、屋顶坡地、体量建模及命名编组等模块，快速建立直观真实的三维日照模型；对建筑阴影、窗户日照、线上日照、单多点分析、等日照线、日影棒图等，各种方法日照结果可互相校对；
支持各地日照标准主客体范围计算规则；在日照时数及最大可建高度条件下，对光线圆锥、绘切割器配合光线切割实现遮挡建筑动态切割；具有推
算限高、动态日照、日照仿真等功能；有用于绿色建筑指标核算的模块。
在日照分析模型上快速定义乔木、亭廊、红线等属性层后，计算地面影
率、建筑密度及用地指标等；直接利用日照模型，完成太阳能利用倾角分析、辐照分析、单点；辐照、集热需求及经济分析等方案设计
参数的计算及图形输出；
采用分析城市自动匹配标准要求日照报告格式的技术手段获得符合规划审批的日照报告书；同时可根据不
同要求自定义报告书格式。
采光分析软件Dali:
采光分析DALI是国内首款建筑采光专业分析软件，构建于AutoCAD平台，主要为建
筑设计师或绿色建筑评价单位提供建筑采光的定量和定性分析工具，功能操作充分考虑建筑设计师的传统
习惯，可快速对单体或总图建筑群进行采光计算，是《建筑采光设计标准》实施的配套必备工具。
支持国标《建筑采光设计标准》多个版本要求及《绿色建筑评价标准》相关采光指标要求；支持将要实施的最新《建筑采光设计标准》GB/50033-2013；
支持国家和地方《绿色建筑评价标准》关于采光指标要求的计算；直接利用节能或暖通负荷计算模型作为单体模型，无须二次建模，解决国内外其他产品需重复建立模型的
问题；
总图或遮挡模型直接利用日照分析模型，可重复利用已有模型，在完成节能、日照指标分析的基础上，快
速完成采光指标的分析；
支持复杂建筑（复杂屋面、异形曲面、坡地建筑等）建模并参与采光计算；
提供点、面（区域）、立体多种不同的采光分析功能，用于直观表现项目的采光效果；自动按采光标准要
求计算房间的采光点位置；最小采光系数和平均采光系数可适用于不同标准和规范的需求；
单点分析、区域分析可快速获取房间某点或某区域的采光系数；
提供三维采光分析功能，可直观获得房间某一视角的亮度或照度的等值线图或伪彩色图；
输出详细到任一房间的项目采光分析报告书，各分析统计表可灵活输出到word或excel，方便形成不同需求的报告格式；可将采光数据分析结果转成彩图，并提供最终的采光报告；
结合建筑日照Sun、建筑节能BECS能效测评BEEC暖通负荷BECH等实现绿色建筑设计指标全覆盖。
室外通风软件Oven：
室外通风Oven是一款为建筑规划布局提供优化设计的分析工具，构建于AutoCAD平
台，集建模、网格划分、流场分析和结果浏览等功能于一体。
软件针对绿色建筑室外风环境分析的要求量身定做，将深奥复杂的流体力学计算（CFD用浅显易用的软件可视化予以展现。
在AutoCAD下统一集成建模、计算和结果浏览；
与日照分析软件Sun的模型兼容；
支持米制和毫米制两种基本单位；
输出直接体现绿建指标的成果图；
提供快捷便利的室外总图建筑和遮挡物三维建模工具；
自动根据室外通风的特性固化CFD参数，并自动确定计算范围；
提供粗略、中等和精细3个等级的计算分析，自动划分计算网格，不同的分析阶段可选择不同的精度策略。
快速提供风速场、风压场的分析图，支持矢量图、点云图、线框网格图、伪彩渲染图多种表现形式。
暖通负荷软件Bech：
Bech是国内首款基于图形模型的建筑冷热设计负荷计算与全年逐时负荷模拟的专业软
件。
软件构建在AutoCAD平台之上，可以直接利用主流建筑设计软件Arch或TArch的工程文件，自动提取
围护结构数据，与主流节能软件Becs无缝结合，实现BIM数据共享。
共享节能设计软件Becs的工作模型，保持热工计算的一致性；基于图形建模并可利用主流建筑设计成果，避免键入海量数据；可考虑热桥的影响，负荷计算更加准确；
支持曲面围护结构，避免人工繁复拆分的巨大工作量；
提供GBXM接口，热工模型导出形成XML文件，实现模型的无限共享；
提供建模工具快速建立热工模型或通过2D条件图转换两种途径；可设置项目的地理位置，项目信息、围护结构构造、输入单位及房间面积计算规则；能进行采暖热负荷、
空调热负荷、空调冷负荷以及全年逐时负荷的计算；
可用电子表格浏览负荷的详细构成并可导出到Excel；以曲线、直方图等方式直观展示逐时负荷；输出HTML格式的计算书并可用Word浏览和打印。
设备设计软件MEP协同包；MEP协同包集电气设计、暖通设计、给排水设计等专业设计于一体，是构建于
AutoCAD平台上的设备设计专业软件，支持工业和民用设备工程设计。
电气方面，软件采用和符合《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）、《住宅建筑电气设计规范》
（JGJ242-2011）及各类工业电气设计规范的要求；
暖通方面，软件采用和符合《民用建筑供暖通风与空调设计规范》（GB50736-2012）规范的要求；
给排水方面，软件采用和符合《建筑给排水设计规范》（GB50015-2003）2009年修订版规范要求；
具备土建专业的墙体、柱、门窗、楼梯、阳台等建筑平面图设计功能，同时也提供CAD图形或建筑成果图
转换成各类设备设计规范的要求。
灵活多样的设备和管线布置功能，模糊捕捉实现管线与设备精确连接，方便的标注和材料统计功能；
参数化设计设备及管线沟平、立、剖面图，参数化编辑尺寸、编号和剖面图等；
能进行强弱电系统图绘制，自动生成照明、动力、低压灯系统图，百种高低压回路方案；百种常用电气控制原理图库供直接应用，电机回路快速搭建，积木式搭建各种原理图；对于管线的负荷、压力、流量等能按照提供的相关参数自动设计计算管道直径、电源导线的直径等。
方便绘制单、多层桥架及三维支吊架，各构件智联联动，标注编码构件并统计材料。
提供滚球避雷和折线避雷绘图和计算，真实动态的三维避雷模拟保证设计结果的合理。
通过电缆清单表和电机表自动进行电缆敷设，生成电缆敷设图，标注材料统计全智能。
通过二维施工图实时获得的三维模型，可导出Navisworks文档，与建筑、结构、电气、暖通和给排水等模型配合，实现真正的碰撞检测，帮助AEC行业全专业设计
过程的BIM落地。
二、造价类软件；
三维算量（土建计量）软件TH-3DA软件基于国际最权威最成熟且使用最广泛的AutoCAD平台，拥有正版
Autodesk授权。
市面上所有利用AutoCAD平台开发的软件均可与“三维算量软件”数据共享互导，是真正意义上的“BIM'系列建模软件。
工科学生只要学习过CAD制图，假以简单的培训即可熟练操作此软件。
手动布置和自动识别相结合，快速准确，通过导入设计院电子文档进行识别，快速生成三维构件工程量计算模型；
构件与钢筋建模均在同一个软件中进行，严格按照“混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图”将构件与钢筋同时表述的原则，符合高校教学，不将学生的学习引入歧途；
当构件尺寸或相关参数出现变化时其钢筋构造同时改变，符合现行高规、混
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