BIM技術在醫院建設項目的應用

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摘要：結合四川省腫瘤診療中心項目實例，從bim團隊組織構架、狹窄走道BIM管線綜合布置、BIM可視化、基于BIM運行維護與管理四個方面對BIM技術在醫院建設項目中的應用進行了探究。

關鍵詞：BIM技術；管線綜合；可視化

四川省腫瘤診療中心項目是四川省“十三五”期間醫療衛生領域重大民生工程項目之一，項目總用地面積為134.7畝，規劃建筑面積約為300000m2，總床位數為1200張。項目采取總體規劃、分期建設的模式。一期修建基礎的醫療區，包括門急診醫技樓、第一住院樓、保障系統、行政管理區、院內生活區、污水處理設施、液氧站等，總建筑面積為87764m2；二期建設門診醫技綜合樓、科研教學樓、連廊等，總建筑面積為60813m2；另外二期還將建設面積約為14000m2的質子治療中心。其中，一、二期安裝工程包括的專業為：供配電工程（含防雷接地）、通風空調專業、給排水（含污水處理、雨水回收利用）、消防及監控、建筑智能化、后勤能源、醫用氣體、凈化及物流系統等。本文將結合項目情況，從以下4個方面進行闡述。

一、BIM團隊組織構架

項目在招標時，明確提出BIM設計及其運行維護等要求，要求EPC總承包方組建BIM團隊，由項目BIM經理負責管理、協調相關工作。BIM團隊將完成本項目相關的技術要求，根據方案和實施標準，完成BIM模型。施工過程中要利用BIM技術指導、協助各專業工程師進行全方位管理，同時，該團隊還將對分包單位的相關工作進行協調及調整，并更新施工過程中的模型。BIM團隊成員包括：項目BIM經理、各專業BIM工程師以及相關專業工長等。

二、狹窄走道BIM管線綜合布置

BIM團隊在收到設計圖紙后，先利用Revit軟件建立BIM建筑模型，然后整合結構、機電等相關專業形成全專業的系統模型，再進行綜合管線布置。下面以醫技樓1層軸線1-6至1-8與1-G至1-F相交走道為例闡述BIM管線綜合布置。

（一）分析

醫技樓一層層高為5700mm，走道寬1800mm，梁高為800mm；此處須排布的專業管線有：生活廢水排水管（DN100mm）、弱電金屬橋架（300mm×200mm）、金屬線槽（MR200mm×100mm）、消防橋架（100mm×50mm）、OA-新風系統送風管（320mm×200mm）、SE-排煙系統排煙風管（630mm×500mm）、EA-排風系統排風管（320mm×250mm）、直膨式空調系統（320mm×120mm）、冷凝水（DN32mm）、冷媒管、自動噴水滅火系統（DN150mm）、低區生活熱水供水系統（RJ1-DN20mm）、低區生活熱水回水系統（RH1-DN40mm）、低區生活熱水供水系統、低區給水管、空調冷（熱）水供水管（DN32mm）、空調冷（熱）水回水管（DN32mm）。

（二）管線綜合調整原則

1.滿足國家相關規范要求，例如間距要求；2.滿足設計要求，例如管道保溫材質厚度；3.避讓規則：有壓管讓無壓管、小管線讓大管線、施工簡單的讓施工復雜的、冷水管道讓熱水管道、附件少的管道讓附件多的管道等；4.盡可能提升、保證裝飾標(層）高，提升患者就醫空間和醫護人員工作環境視覺感觀，調節煩躁、壓抑的情緒；5.利于運營期間維護、維修及保養等。

（三）管線綜合布置

第一，生活廢水排水管屬于無壓管且帶坡度，應考慮單獨布置一層且在最上面。第二，考慮到空間利用以及風口位置，橋架和生活廢水排水管布置在同一層，間距大于400mm，強電橋架與弱電橋架及消防橋架間距大于300mm，橋架邊距墻邊大于30mm，方便以后開孔接管施工，橋架頂與梁的間距大于10mm，保證橋架蓋板能施工。第三，新風管和排風管分別接進走道左右兩邊，將它們布置在同一層且與橋架間距大于50mm；排煙風管帶風口，故安排在靠近吊頂的最下面一層，且按照設計要求，吊頂內排煙風管的保溫厚度為50mm，保溫材質為復合硅酸鎂保溫板并采用焊接式保溫釘固定，所以風管外邊與其他管線的間距應大于150mm；為了提高空間利用率，直膨式空調系統安排在排煙風管的右側，與排煙風管的間距大于100mm。第四，空調供回水管及冷凝水管（DN32mm）根據設計及規范要求采用30mm厚度橡塑保溫，且管線中心之間的間距應大于150mm；低區生活熱水供回水、低區生活給水管等考慮布置在空調管下面一層，兩層管道的間距應大于250mm；為充分利用空間，自噴管道主管和冷媒管應排布在排煙管道另一側，且分上下兩層布置，噴頭位置依據設計圖紙不做變動（圖1）。

（四）管線綜合布置應用BIM的實效

在結構層高有限的前提下，按照CAD圖紙組織施工，在項目施工高峰期，內部易出現給排水、強電、空調、弱電、消防、醫氣、物流系統等專業交叉施工，外部會與土建、裝飾等專業形成交叉，易出現問題造成返工，耗費大量的人力、物力。而BIM技術的應用可有效解決上述問題，主要體現在以下幾方面：1.管線碰撞檢測及優化通過建立BIM模型，將各專業進行綜合后，在管線排布密集的走廊、地下室會出現碰撞位置，針對出現的碰撞，將各系統進行調整[1]，確保管線間距、強弱電間距、水電風系統的空間排布滿足規范要求，并且在考慮施工空間和作業面的前提下，可在施工前將存在的問題進行解決。同時根據設計圖紙的管線參數，利用BIM的可視化特點，可充分考慮結構空間，按照各參建方的要求，提前對管線進行排布和優化，以此確保后期施工的順利進行。2.預留洞口以往施工過程中，二維圖紙普遍存在洞口預留不符、偏移較大的情況。在優化更新后的BIM模型基礎上，加強與建筑、結構專業施工班組的溝通協調，可對預留洞口進行精確定位，避免后期人工的浪費、節省工期。3.控制裝飾標高通過綜合管線布置、合理調整，可提前定位各專業管線安裝位置、標高[2]；合理安排各專業管線施工工序及節點、工期，減少改管、返工事項，有利于裝飾標高、效果控制。

三、BIM可視化

（一）三維可視化技術交底

利用BIM模型可視化的特點[5]，在施工階段進行三維技術交底，比傳統交底方式更加直觀準確；BIM三維交底工作為項目管理的日常工作，交底方式根據交底內容采用圖紙、PC端、IPAD移動端，提升交底效果。

（二）施工方案模擬

列出項目的復雜施工節點、相應的設計要求和相關的施工規范，并確定所需的模擬過程和模型。本工程地下室負二層消防泵房管線復雜，二維CAD圖紙難以表達各管線的空間位置關系?；贐IM模型的施工方案模擬可清晰反映各構件之間的關系，模擬施工過程和預期結果，并用于工藝交底及制定實施步驟。

（三）可視化協調溝通

本工程在施工管理過程中，運用BIM可視化的特點，定期召開現場協調會議、技術論證會。地下室負一層1-8軸線交1-G軸線加壓送風機房出口處由于須要通過醫院特種車輛要求凈空達到4m，且該處結構降板、管線密集，基于BIM模型可視化展開現場交流，使交流重點更明確、內容更直觀、效率更高。

四、基于BIM的運行維護、管理

BIM技術可貫穿醫院建筑全生命周期，在施工過程中不斷優化和完善機電等各專業模型、設備等相關數據，在工程竣工時BIM模型整合了項目的相關信息，為醫院運維管理奠定基礎。后勤綜合管理系統將BIM、物聯網技術與現代醫院的運維管理理念相結合，以基于BIM的一體化運維管理為核心以建筑房屋空間、設備設施、管道管廊、綜合安全、能源消耗等為對象，同時與其他信息系統（如OA、HRP、HIS系統等）實現動態數據信息共享，實現醫院后勤可視化、集成化、智能化的智慧運維，并為將來進行的改造、擴建提供準確的信息。例如以往的閥門維修，查找二維圖紙、資料，大概需要1個工作日；現在使用BIM大約5分鐘就能獲取參數信息，從而讓檢修維護更加高效、便利，同時也提高了患者及家屬滿意度?；贐IM竣工模型增設BIM運維管理系統，將三維可視化模型與實時運維數據動態整合，實現報修服務、設備監測、視頻監控、能耗監測、數據記錄和BIM系統的集成?？梢酝ㄟ^維修記錄、設備性能參數等數據分析，做到提前維護、保養、更換等，提高了運維管理和應急決策效率。例如護士、患者及家屬等用戶可通過手機App或微信報修，后勤服務中心BIM運維平臺收到報修問題后，可以直接調取監測數據，分析異常情況，通過視頻監控畫面了解現場實際情況，再將報修信息、位置、動態監測數據和異常情況發送給維修班組，減少維修班組查詢故障時間，從而提高維修效率。

五、結束語

針對醫院項目機電管線復雜、凈空要求高的特點，應用BIM技術對項目實施全過程管理可有效減少返工浪費、縮短工期。同時建立BIM運維管理系統是項目運營中的重要一環，也是建設智慧型醫院的基礎。

參考文獻

[1]王凱,王春風.地鐵風水電安裝碰撞檢測中BIM技術的應用[J].中國設備工程,2019(4):98-99.

[2]趙晨陽.淺談綜合管線布置在大型綜合建筑施工中的重要性[J].建材與裝飾,2018(48):40.

[3]中國建筑科學研究院,中國建筑股份有限公司.建筑信息模型施工應用標準:GB/T51235-2017[S].北京:中國建筑工業出版社,2017.

[4]中國建筑科學研究院.建筑信息模型應用統一標準:GB/T51212-2016[S].北京:中國建筑工業出版社,2016.

作者：鄧軍 唐澤君