基于BIM技术的医疗综合体建筑施工全过程研究和应用

基于BIM技术的医疗综合体建筑施工全过程研究和应用

苏瀚,陈明亮,胡培源,吴礼旬

中建八局第三建设有限公司  江苏省 南京市  210000

摘要：随着科学技术的发展，我国的BIM技术有了很大进展，并在医疗综合体建筑中得到了广泛的应用。如何高效地运作项目全过程成为建筑企业研究的核心竞争力。建筑信息模型（BIM）被认为是一种有助于建筑业转型的新型信息工具，在建筑相关领域得到了广泛的应用，在工程建设的全生命周期中显示出巨大的优势。本文首先分析BIM技术基本概念，其次探讨基于BIM技术的医疗综合体建筑施工全过程研究和应用，以供参考。

关键词：BIM；医疗综合体；综合管理；全过程；智慧工地

引言

BIM具有可追溯性、共享性、透明性的特点,贯穿于工程全生命周期,逐步成为解决当前医院建筑建设难题的有效手段。国家绿色建筑标准也将BIM技术纳入“提高与创新项”,鼓励绿色建筑的规划设计、施工建造和运行维护阶段应用BIM技术。本文借助“BIM＋”信息化手段,提高医院建筑项目的设计、施工和运营管理水平,为绿色医院建筑全生命周期性能提升创造有效支撑。

1BIM 技术及其前景

BIM，全称为建筑信息模型(Building Information Model-ing)，涵盖了整个项目中所有专业的信息和功能性表达，将建设项目中所有的信息包括设计环节、施工环节、运营管理环节的信息有机地整合到一个共享建筑模型中。它突破性地使用三维数字技术，能够集成建筑工程的各种信息。它还使建筑设计过程实现概念参数化，即“一处变，处处变”，这可以帮助设计者更有效地缩短设计时间，提高设计质量，在任何实际，任何地点面对客户要求的任何修改，各类图纸之间总是可以协调的、一致的和完整的。在施工规划时，各个不同的部门可以利用 BIM 技术来对施工进行数据修改、信息更新、施工监管等工作，而不会互相产生负面的影响。随着全球建筑工程设计行业信息化的发展，BIM 技术在国外发达国家逐步推广和发展。

2基于BIM技术的医疗综合体建筑施工全过程研究和应用

2.1动态设计

对于三维可视功能而言，动态设计则相当于为建筑设计增加了一个维度即“时间”。一般建筑设计的过程都免不了修改、调整甚至是推翻重来。对于复杂的医疗和科研建筑而言，反反复复的修改往往是耗时耗力的，而且很容易产生错误。BIM的应用能够允许建筑物根据局部的调整而整体进行相应的变化。比如在平面图上修改开窗的位置，那么在三维模型上所有的图纸都会相应地进行自动调整。这样可以大大节省制图时间，也能避免错误的产生。在医疗建筑和科研建筑可以不夸张地说，平面的调整或者相应形体和外立面的调整经常发生。对于拥有几千个房间的三甲医院或者是研发中心而言，必须在反映建筑设计的调整的同时保证项目的准确性，BIM的动态设计能够大大提高设计效率。而且，BIM还能记录每一次重要修改，以便于追溯项目的进程。

2.2质量管理

（1）节点优化。利用BIM技术对复杂节点进行综合排布优化，模拟管线布设、预制连接件安装的位置，提前发现施工现场存在的碰撞和冲突，尽早发现可能存在的问题，减少设计变更，提高现场施工效率。（2）方案模拟。项目利用BIM技术，整合优化建筑、结构、机电等不同专业模型，对存在的问题及时反馈汇总，将完工效果状态提前呈现给业主方、设计方等。通过可视化分析，综合各个方案进行比对，选择最优方案。（3）施工交底。传统技术交底多为文字描述，存在诸多弊端，管理人员理解不同，工人在理解时就会存在误差，尤其一些抽象、复杂方案，交流过程中容易出现理解错误的情况，甚至存在较大风险的质量和安全隐患，对工程极为不利。通过BIM技术可视化模拟演示对工人进行技术交底，工人会更容易理解，使交底的内容更直观，施工工艺的执行更彻底，保障现场实施效果。（4）现场管控。项目通过BIM技术绘制、深化三维模型的同时，同步生成详细的明细表、施工图、详图等。模型变更方案设计的同时，同步完成施工图，现场施工根据导出图纸，保障深化模型充分应用到现场实际施工过程中，极大提高了现场与模型的匹配度，保证了工程质量。（5）轻量化管理。利用手机端、电脑端轻量化模型，不同模型单体进行切换链接展示，极大提高提取、深化效率。几何简化的轻量化方法在各模型的应用中优化稳定，不会因模型专业、数据量大小不同改变优化效率。终端轻量化模型，管理人员现场安装指导，简单直观比对安装效果，提高工程质量。

2.3机电管线综合及优化设计

在提供二维管线综合图中，通过BIM建模检测出管道的碰撞，有效地将问题解决在图纸阶段，减少返工，降低工程造价，减少在施工过程中发现问题所造成的损失。管线综合成果尽可能地满足了施工的要求，添加标注后，输出各专业的二维图纸，可直接指导现场施工并能够提供复杂节点的多角度展示，辅助工人了解图纸，基于BIM模型，合理排布各系统管线，提高设计质量。

2.4BIM＋医院建筑绿色施工

项目施工阶段,BIM信息化智能管控技术应用主要体现在辅助建筑“四节一环保”,实现绿色医院建筑安全文明施工。（1）BIM＋建筑节能。针对本项目,利用BIM技术对场地内照明灯具以及建筑房间内空调进出风口位置进行合理排布,结合日照时间通过BIM模拟场地内施工照明方向和时间,减小夜间照明对周边环境的影响并降低能源损耗。（2）BIM＋建筑节水。通过BIM技术提前建立BIM场地布置及室外地下管网模型,根据场地布置收集管道,最大化收集雨水,进行沉淀处理后用于洗车、清洗路面、灭火等,从而加强对非传统水源的利用。（3）BIM＋建筑节地。通过BIM技术对施工场地规划、空间模拟得出合理布局方案,结合BIM技术展示永久和临时建筑伴随施工进程的动态分析,以最大限度地节约施工地面空间,满足车流、物流、人流等进出路线。本项目南区基坑采用逆作法施工,南区基坑面积约8200m2,规划道路用BIM技术考虑永临结合,进行三维动画分析模拟,满足车辆进出场、消防疏散。（4）BIM＋建筑节材。利用BIM模型中材料信息动态跟踪,了解施工用材来源和去向,避免浪费;基于BIM数据统计即分析,预估材料用量、优化材料分配;采用建筑BIM模型分析材料性能,控制成本,实现绿色目标;基于BIM模型的碰撞检测,避免因专业冲突返工而造成材料浪费。以钢筋为例,本项目利用BIM技术对复杂梁柱节点处钢筋进行合理排布,并对钢筋余料进行统计再利用,实现材料节约。（5）BIM＋项目现场保护环境。结合BIM模型与在线监测平台,可视化现场并设置主要监测点,对影响环境的因素进行动态提醒。本项目现场主要设置了扬尘噪声在线实时监测系统,对场地内的扬尘、噪声加强管控,一旦出现扬尘高数据监测指标,马上采取降尘措施,保护现场环境。（6）BIM＋云平台项目现场可视化管理。基于BIM信息化管理平台,参建人员对工程现场进度、质量、安全工况等有更直观的了解,结合移动端可随时掌握现场施工情况。云平台所具备的定期跟踪分析功能,能实时统计项目建设所需数据,形成总结报表。项目建设过程信息流转更通畅,动态监管更全面,提高沟通效率,节约成本,实现数字化绿色施工管理。

2.5施工模拟

在空间管理模块中，将建筑、房间模型、房间信息相融合，综合进行类别、房间号、面积计算等管理和展示，业主通过样板间模型，查看房间基本信息，并对房间信息进行维护，项目内部管理通过评估模型完成总量，控制项目进度；项目外部协同，构建与施工方协同工作模式，拉近设计室与现场的距离，提高了工作效率。

结语

BIM技术传统运维管理具有整体性强、信息丰富、直观、管理扁平化等不可比拟的优点，对施工过程中可能出现的问题进行预先优化解决，有效提高项目的质量、安全、进度、成本管控等，全面提高了项目管理人员的综合管理水平，给企业带来良好的综合经济效益。

参考文献

[1]杨彬，杨春贺，肖建庄，等.基于BIM的装备式建筑施工场地布置及优化技术[J].建筑结构，2019（S1）：936-940.

[2]刘鹏飞，赵弈华，张云彬，等．医院建设BIM应用于项目管理:江苏省妇幼保健院工程实践［M］．上海:同济大学出版社，2020．

[3]吴璐璐．BIM技术在医院建设项目施工阶段的系统性应用［J］．中国医院建筑与装备，2018，17(7):95－98．