BIM技术在医院建设项目的应用

摘要：结合四川省肿瘤诊疗中心项目实例，从BIM团队组织构架、狭窄走道BIM管线综合布置、BIM可视化、基于BIM运行维护与管理四个方面对BIM技术在医院建设项目中的应用进行了探究。

关键词：BIM技术；管线综合；可视化

四川省肿瘤诊疗中心项目是四川省“十三五”期间医疗卫生领域重大民生工程项目之一，项目总用地面积为134.7亩，规划建筑面积约为300000m2，总床位数为1200张。项目采取总体规划、分期建设的模式。一期修建基础的医疗区，包括门急诊医技楼、第一住院楼、保障系统、行政管理区、院内生活区、污水处理设施、液氧站等，总建筑面积为87764m2；二期建设门诊医技综合楼、科研教学楼、连廊等，总建筑面积为60813m2；另外二期还将建设面积约为14000m2的质子治疗中心。其中，一、二期安装工程包括的专业为：供配电工程（含防雷接地）、通风空调专业、给排水（含污水处理、雨水回收利用）、消防及监控、建筑智能化、后勤能源、医用气体、净化及物流系统等。本文将结合项目情况，从以下4个方面进行阐述。

一、BIM团队组织构架

项目在招标时，明确提出BIM设计及其运行维护等要求，要求EPC总承包方组建BIM团队，由项目BIM经理负责管理、协调相关工作。BIM团队将完成本项目相关的技术要求，根据方案和实施标准，完成BIM模型。施工过程中要利用BIM技术指导、协助各专业工程师进行全方位管理，同时，该团队还将对分包单位的相关工作进行协调及调整，并更新施工过程中的模型。BIM团队成员包括：项目BIM经理、各专业BIM工程师以及相关专业工长等。

二、狭窄走道BIM管线综合布置

BIM团队在收到设计图纸后，先利用Revit软件建立BIM建筑模型，然后整合结构、机电等相关专业形成全专业的系统模型，再进行综合管线布置。下面以医技楼1层轴线1-6至1-8与1-G至1-F相交走道为例阐述BIM管线综合布置。

（一）分析

医技楼一层层高为5700mm，走道宽1800mm，梁高为800mm；此处须排布的专业管线有：生活废水排水管（DN100mm）、弱电金属桥架（300mm×200mm）、金属线槽（MR200mm×100mm）、消防桥架（100mm×50mm）、OA-新风系统送风管（320mm×200mm）、SE-排烟系统排烟风管（630mm×500mm）、EA-排风系统排风管（320mm×250mm）、直膨式空调系统（320mm×120mm）、冷凝水（DN32mm）、冷媒管、自动喷水灭火系统（DN150mm）、低区生活热水供水系统（RJ1-DN20mm）、低区生活热水回水系统（RH1-DN40mm）、低区生活热水供水系统、低区给水管、空调冷（热）水供水管（DN32mm）、空调冷（热）水回水管（DN32mm）。

（二）管线综合调整原则

1.满足国家相关规范要求，例如间距要求；2.满足设计要求，例如管道保温材质厚度；3.避让规则：有压管让无压管、小管线让大管线、施工简单的让施工复杂的、冷水管道让热水管道、附件少的管道让附件多的管道等；4.尽可能提升、保证装饰标(层）高，提升患者就医空间和医护人员工作环境视觉感观，调节烦躁、压抑的情绪；5.利于运营期间维护、维修及保养等。

（三）管线综合布置

第一，生活废水排水管属于无压管且带坡度，应考虑单独布置一层且在最上面。第二，考虑到空间利用以及风口位置，桥架和生活废水排水管布置在同一层，间距大于400mm，强电桥架与弱电桥架及消防桥架间距大于300mm，桥架边距墙边大于30mm，方便以后开孔接管施工，桥架顶与梁的间距大于10mm，保证桥架盖板能施工。第三，新风管和排风管分别接进走道左右两边，将它们布置在同一层且与桥架间距大于50mm；排烟风管带风口，故安排在靠近吊顶的最下面一层，且按照设计要求，吊顶内排烟风管的保温厚度为50mm，保温材质为复合硅酸镁保温板并采用焊接式保温钉固定，所以风管外边与其他管线的间距应大于150mm；为了提高空间利用率，直膨式空调系统安排在排烟风管的右侧，与排烟风管的间距大于100mm。第四，空调供回水管及冷凝水管（DN32mm）根据设计及规范要求采用30mm厚度橡塑保温，且管线中心之间的间距应大于150mm；低区生活热水供回水、低区生活给水管等考虑布置在空调管下面一层，两层管道的间距应大于250mm；为充分利用空间，自喷管道主管和冷媒管应排布在排烟管道另一侧，且分上下两层布置，喷头位置依据设计图纸不做变动（图1）。

（四）管线综合布置应用BIM的实效

在结构层高有限的前提下，按照CAD图纸组织施工，在项目施工高峰期，内部易出现给排水、强电、空调、弱电、消防、医气、物流系统等专业交叉施工，外部会与土建、装饰等专业形成交叉，易出现问题造成返工，耗费大量的人力、物力。而BIM技术的应用可有效解决上述问题，主要体现在以下几方面：1.管线碰撞检测及优化通过建立BIM模型，将各专业进行综合后，在管线排布密集的走廊、地下室会出现碰撞位置，针对出现的碰撞，将各系统进行调整[1]，确保管线间距、强弱电间距、水电风系统的空间排布满足规范要求，并且在考虑施工空间和作业面的前提下，可在施工前将存在的问题进行解决。同时根据设计图纸的管线参数，利用BIM的可视化特点，可充分考虑结构空间，按照各参建方的要求，提前对管线进行排布和优化，以此确保后期施工的顺利进行。2.预留洞口以往施工过程中，二维图纸普遍存在洞口预留不符、偏移较大的情况。在优化更新后的BIM模型基础上，加强与建筑、结构专业施工班组的沟通协调，可对预留洞口进行精确定位，避免后期人工的浪费、节省工期。3.控制装饰标高通过综合管线布置、合理调整，可提前定位各专业管线安装位置、标高[2]；合理安排各专业管线施工工序及节点、工期，减少改管、返工事项，有利于装饰标高、效果控制。

三、BIM可视化

（一）三维可视化技术交底

利用BIM模型可视化的特点[5]，在施工阶段进行三维技术交底，比传统交底方式更加直观准确；BIM三维交底工作为项目管理的日常工作，交底方式根据交底内容采用图纸、PC端、IPAD移动端，提升交底效果。

（二）施工方案模拟

列出项目的复杂施工节点、相应的设计要求和相关的施工规范，并确定所需的模拟过程和模型。本工程地下室负二层消防泵房管线复杂，二维CAD图纸难以表达各管线的空间位置关系。基于BIM模型的施工方案模拟可清晰反映各构件之间的关系，模拟施工过程和预期结果，并用于工艺交底及制定实施步骤。

（三）可视化协调沟通

本工程在施工管理过程中，运用BIM可视化的特点，定期召开现场协调会议、技术论证会。地下室负一层1-8轴线交1-G轴线加压送风机房出口处由于须要通过医院特种车辆要求净空达到4m，且该处结构降板、管线密集，基于BIM模型可视化展开现场交流，使交流重点更明确、内容更直观、效率更高。

四、基于BIM的运行维护、管理

BIM技术可贯穿医院建筑全生命周期，在施工过程中不断优化和完善机电等各专业模型、设备等相关数据，在工程竣工时BIM模型整合了项目的相关信息，为医院运维管理奠定基础。后勤综合管理系统将BIM、物联网技术与现代医院的运维管理理念相结合，以基于BIM的一体化运维管理为核心以建筑房屋空间、设备设施、管道管廊、综合安全、能源消耗等为对象，同时与其他信息系统（如OA、HRP、HIS系统等）实现动态数据信息共享，实现医院后勤可视化、集成化、智能化的智慧运维，并为将来进行的改造、扩建提供准确的信息。例如以往的阀门维修，查找二维图纸、资料，大概需要1个工作日；现在使用BIM大约5分钟就能获取参数信息，从而让检修维护更加高效、便利，同时也提高了患者及家属满意度。基于BIM竣工模型增设BIM运维管理系统，将三维可视化模型与实时运维数据动态整合，实现报修服务、设备监测、视频监控、能耗监测、数据记录和BIM系统的集成。可以通过维修记录、设备性能参数等数据分析，做到提前维护、保养、更换等，提高了运维管理和应急决策效率。例如护士、患者及家属等用户可通过手机App或微信报修，后勤服务中心BIM运维平台收到报修问题后，可以直接调取监测数据，分析异常情况，通过视频监控画面了解现场实际情况，再将报修信息、位置、动态监测数据和异常情况发送给维修班组，减少维修班组查询故障时间，从而提高维修效率。

五、结束语

针对医院项目机电管线复杂、净空要求高的特点，应用BIM技术对项目实施全过程管理可有效减少返工浪费、缩短工期。同时建立BIM运维管理系统是项目运营中的重要一环，也是建设智慧型医院的基础。

参考文献

[1]王凯,王春风.地铁风水电安装碰撞检测中BIM技术的应用[J].中国设备工程,2019(4):98-99.

[2]赵晨阳.浅谈综合管线布置在大型综合建筑施工中的重要性[J].建材与装饰,2018(48):40.

[3]中国建筑科学研究院,中国建筑股份有限公司.建筑信息模型施工应用标准:GB/T51235-2017[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.

[4]中国建筑科学研究院.建筑信息模型应用统一标准:GB/T51212-2016[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.

作者：邓军 唐泽君