BIM技术在医院建设工程管线综合中的应用初探

BIM技术在医院建设工程管线综合中的应用初探

鲁德熠

瑞安市人民医院 , 浙江 瑞安 325200

摘要：医院建筑与传统的民用建筑相比，医院建设项目涉及医疗专项设备、系统配置复杂、不同区域工艺流程差异大，对建筑使用功能要求不同。随着医院的快速发展，为满足患者就医需求，医院引进大量的医疗设备，各种管线数量和类型不断增长，增加了医院管线综合的管理难度。BIM技术具有可视化、可模拟性、可出图性、可协调性等优点，将其应用在医院建设工程管线综合工程中，可以在施工前，模拟医院建筑空间的综合管线，优化综合管线的布局，确保医院建设工程顺利进行。本文首先阐述了医院建设工程管线施工存在的问题，并结合实际案例分析BIM技术在医院建设工程管线的应用。

关键词：BIM技术；医院建设工程；管线综合

引言：

BIM技术是Building Information Modeling的简称，通过计算机信息技术，将建筑工程设计、施工、运营管理等各项数据信息进行综合，为建筑工程规划设计、建设施工、运营管理等全生命周期进行数据共享，有助于建筑参与主体实时了解到建筑工程进度。随着我国建筑工程逐渐向大型、复杂化方向发展，建筑内部包括电力管线、燃气管线、通信管线等各类管线，传统管线综合设计设计师只能通过二维图纸表现出来，二维图纸无法全面展现管线的布局，容易造成施工质量缺陷。将BIM技术运用在建筑工程管线综合种，可以利用BIM技术的可视化、可模拟性、可协调性、可出图性等优点，在施工前，进行管线碰撞检查，发现管线存在的问题，并优化综合管线的设计方案，提高综合管线的施工质量。

1. 医院建设工程管线综合施工存在的难点

医院建设工程项目与住宅、公共建筑建设存在一定的差异，医院建设工程涉及医院医疗工艺、施工管理、建设设计、医院车辆和人流的管理等各个方面的因素，任何一个环节出现问题，都会影响到医院的整体运行。医院的管线综合系统包括暖通风管、风管阀门、暖通水管、给排水管、强弱电桥桥架、中央空调风管、消防管道、医疗气体系统等内容，如何在有限的空间将这些管线进行合理布局，是医院建设工程顺利实施的前提和基础^[1]。然而由于医院特殊性，增加了医院建设工程管线综合施工的难度。目前，医院建设工程管线综合施工存在以下问题：

1.1参建主体多，缺乏有效协同

医院建设工程综合管线涉及到涉及单位、建设单位、施工单位、生产厂家以及后期运营等多个参与主体，这些参与主体缺乏有效的沟通，各自为阵，增加后期综合管线的管理难度。随着新医改的不断推进，医院的改建、扩建项目越来越多，在改建或者扩建时，可能面临调整原有管线布局或者新增部分管线，由于前期工程和后期工程建设单位不一样，不了解前期管线布局，影响到后期管线建设，有时候甚至需要拆除原有铺设的管线，造成严重的浪费^[2]。

2.2受到专业约束

医院建筑的差异性，在建设过程中，管线铺设时需要考虑到医疗设备的用途，在建设时可能与设计空间布局存在一定差异，往往后期铺设时发现与设计方案不同，造成设计变更。在实际施工过程中，建设单位基于建筑整体布局和医疗需求，往往可能调整管线布局，影响到后期的铺设。如果建筑整体建筑工程基本完工，建筑机电机房、设备井、管井、走道等位置发生了变化，后期需要调整的难度比较大，调整效果有限，影响到综合管线施工。

2.BIM技术在医院建设工程管线综合中的应用

2.1医院概况

瑞安市人民医院是集医疗、预防、保健、科研与教学为一体的现代综合性医院，医院秉承生命无价，健康至上的核心价值观，以专业精神和人文理念为区域人群提供安全、有效和便捷的医疗及预防保健服务，争做全省一流、全国典范的区域医疗集团。医院自2009年开展一院两区建设，到2017年瑞祥院区医疗综合楼正式投入使用，两院区实现用地面积约13万平方米，建筑总面积约26万平方米，主要包括门诊大楼、急诊综合大楼、医技楼、行政后勤楼、住院大楼、健康管理中心及科研教学楼等。医院建筑机电工程包括建筑电气系统、采暖通风系统、给排水系统、消防系统、火灾自动报警系统、电力系统、医疗气体系统、污水处理系统等多个专业管线，管线错综复杂，由于建筑内部空间有限，各个管线间距比较短，原设计图纸部分标高不清晰、管线在同一个平面图布置，没有考虑到管线综合要求^[3]。如果按照设计图纸，各个专业各自施工，可能存在各个专业相互碰撞，可能导致大范围改建，影响到工程进度。为了解决综合管线铺设难题，采用BIM技术对管线综合进行优化设计。

2.2建模

管线施工方案将医院主体结构、建筑结构、土木工程、机电工程、建筑材料等各项数据汇聚到BIM模型，按照设计管线设计图纸，搭建建筑结构、机电工程管线、管件等信息模型，各个专业模型搭建成功后，连接成一个建筑模型，通过三维立体图形显示建筑结构内部各个专业管线模型。BIM模型可以根据管线综合布置方案进行模拟，模拟各个管线的铺设情况，通过虚拟漫游方式，可以发现模型中的碰撞点、设计图纸存在的碰撞情况，发现弱电桥架和暖通水管的碰撞、暖通水管和风管碰撞、建筑结构梁碰撞、空调水管和给排水管网碰撞等问题

^[4]。因此，需要对医院综合管线进行优化布局，确保管线的位置、标高、间距符合设计、施工和维修等方面的要求。以医院的气体系统为例，气体系统是患者的生命通道，气体管道的铺设必须遵循医院用气需求。医院的氧气需要供应给病房、治疗室、手术室、ICU、透析室、急诊室等多个部门，管道管路必须与接地线路连接，确保氧气可以持续供应，氧气管道与气体管道的距离必须大于250mm，不能与电缆、电话线以及可燃性气体管道在同一个管道井内，沿着墙体或者柱子铺设高度大于2米。在优化过程中，必须按照相应的要求进行优化。

2.3优化调整

根据医院各个管线系统的运行要求和验收规范，在满足医院验收规范基础上，根据管线布局要求、支架设置空间、建筑结构空间布局、管线运维等要求，对各个专业管线进行优化布局。通过BIM技术，可以复核土木工程预留的空洞位置、建筑主体等相关参数，如果与实际设计图纸存在偏差，模型可以根据实际尺寸进行调整，以免破坏原有的土木结构和建筑结构^[5]。通过现场的模拟，发现了三维模型存在多个碰撞点，管线侵占天花板的情况。病房走道的空间比较狭小，管线主管道位于主干道，部分走道管线净高只有2米，达不到病房净高2.8米的要求。通过对走道管线进行调整、移动，让走道管线净高提高到3米，可以满足医院病房空间高度的要求。通过优化调整，发现医院各个管线的距离符合医院建设要求，且不会造成管线交叉，避免施工过程管线交叉。

结束语:

综上所述，BIM技术应用在医院建设工程管线综合中，可以利用BIM技术的可模拟性、可优化性，将医院建设工程涉及的管线进行模拟，检查综合管线的碰撞问题，对存在的碰撞管线进行优化，确保管线距离、布置符合建筑施工要求，减少后期返工，降低施工成本。

参考文献：

[1]严鹏华,张玉彬,赵奕华. BIM技术在医院建设项目综合管线工程中的应用[J]. 中国医院建筑与装备,2018(9):98-100.

[2]田亚鹏. BIM技术在医院建设工程管线综合中的应用[J]. 中国医院建筑与装备,2019(8):91-92.

[3]李坤,欧文波,魏得礼,等. BIM技术在某医院病房综合楼安装工程中的应用[J]. 工程与建设,2018,32(3):407-412.

[4]李铁东. BIM技术在大型医院工程施工中的应用[J]. 中国新技术新产品,2018(11):112-113.

[5]刘波,唐友超,范少兵,等. 大型综合医院基于BIM技术的机电预留预埋实施重难点分析[J]. 安装,2021(4):24-26.