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BIM技术在医疗建筑工程中的运用研究

发表时间：2021/6/4 来源：《基层建设》2021年第2期作者：崔伯阳李婷婷

[导读] 摘要：现如今，随着我国经济的飞速发展，城市化进程也在飞快的进步，建筑市场为了满足人们不断上升的需求，引进了很多新兴建筑技术。

        青岛市建筑设计研究院集团股份有限公司山东青岛 266041
        摘要：现如今，随着我国经济的飞速发展，城市化进程也在飞快的进步，建筑市场为了满足人们不断上升的需求，引进了很多新兴建筑技术。BIM技术在发达国家的普遍适用，我国的很多政府重点项目也引进了BIM技术，近几年来，很多医疗建筑的项目也开始慢慢的引入BIM技术的使用。但是在整个项目的使用过程中有很多问题出现，就比如施工过程中出现了与原有的管理框架脱节的情况发生，这应该引起管理者们的注意。医疗建筑是最复杂的建筑之一，并且部分位置的施工更接近工业建筑的形式，设备比较大并且安装的精度较高也比较复杂，所以在施工的过程中加入BIM技术的应用最合适不过。
        关键词BIM技术；医疗建筑工程；运用
        引言
        随着BIM技术在发达国家的普及应用，我国一些重点项目如医疗建筑项目也开始引入BIM技术，但是在使用过程中出现了与现有管理框架脱节等诸多问题。医疗建筑作为最复杂的民用建筑，部分医疗区域的技术特点更接近于工业建筑，人流物流要求严格，设备规模较大且安装难度大，管线综合交错复杂，因此在医疗建筑工程中运用BIM技术，更应谨慎。
        1施工阶段BIM应用的现状
        BIM（BuildingInformationModeling）技术在国外已经广泛使用，已经由BIM4D（3D-I-时间／进度）建造模型进一步发展到了BIM5D（3D+成本+进度）全过程造价管理，实现工程建设全过程造价管理BIM化，在国内还处于起步阶段，大部分在较发达地区和一些重点工程的施工阶段使用，多用于管线综合。部分项目由于之前院方、管理公司、施工单位都没有BIM的实施经验，在BIM的使用过程中暴露出与管理系统分离的问题。以某医院引入BIM管理的实施概况为例。某医院的BIM由两个单位实施，土建总包完成建筑土建框架的建模，机电总包完成安装部分的建模和优化。净化工程是医疗工程中比较复杂的一部分，净化工程属于机电总包的一个分包项目，在这个项目的BIM工作中，净化分包向总包提供深化施工图以及管线综合阶段的技术配合。由于机电总包方之前没有应用BIM技术，缺乏对BIM了解的专业技术人员，所以机电总包专门请了一家专业的BIM公司，但BIM公司的工作人员只懂BIM软件，不懂施工，优化的管线现场无法施工。当发现这个情况时，现场已经施工，导致机电总包在施工过程中大量拆改。所以从该项目BIM工作的试点中得到的教训是：BIM工作必须由懂设计、懂施工、懂软件的人员来完成，可能会给医院造成巨大的损失。
        2BIM技术在医疗建筑中的应用
        2.1项目的设计阶段
        在整个项目的设计阶段对BIM技术进行应用主要应该对施工场地进行管理，对设计的各种方案进行可行性分析，对特殊器械或者特殊设施进行模拟使用，并且在模拟的过程中进行各种特殊情况进行模拟演练。比如，某一附院门诊综合楼进行施工的前期就使用了BIM技术，其中进行了结构建模、MEP模型的布置以及调整，最终选定了一种最合理的方案进行施工使用。
        2.2项目的施工阶段
        BIM技术通过三维建模、四维施工技术进行施工过程中的辅助管理，并且进一步的提高了医院建设以及后期管理过程中的各种精度。某科大学一附院的门诊楼在施工过程中进行了整栋楼的BIM建模，对施工现场进行了模拟，并且施工场地的布置也进行了合理安排，对前期设计进行了模型化处理，帮助施工管理人员熟悉施工现场节约了不少时间。

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        2.3整个建设周期的BIM应用
        整体医院使用BIM的最优状态是在土建工程开工前，即平面图确认完成、大楼所有专业的设计和重点设备的选型完成、所有专业的BIM建模和优化完成，经各方确认没有问题的情况下开始施工。由于在施工前已经用IBM进行了虚拟建造，不存在施工等待设计的问题，对进度的控制也更容易，可以用非常快的速度完成整个工程的施工，直到开业。使用BIM技术，是把施工过程中的大部分问题提前到开工前的准备阶段，开工前的准备阶段比传统管理方式要长很多，但施工周期会更快。根据施工阶段实施的经验，整个建设周期有效的BIM管理的特点是：以设计单位（包括深化设计单位）的设计为BIM建模的主体；使用方在大楼设计阶段提出具体的使用要求，在施工前对BIM模型进行确认，尽量避免边施工边提新要求的现象；采购计划与设计同步进行，根据实际采购的设备、材料进行深化设计；施工单位各专业有实际施工经验的班组长对BIM模型提意见并确认模型；施工进度计划在BIM阶段制订完成，施工单位确认BIM的同时要确认施工进度计划是否能完成；施工准备阶段很长，准备阶段要设计单位、使用单位、监理单位、施工单位相关的管理人员参考；管理单位全程协调各部门、管理各参建单位，不断总结BIM管理的经验和教训，改进BIM管理水平。
        2.4建造模拟、施工指导
        通过应用BIM技术虚拟建造功能，对医疗设备、钢结构、机电设备、外装饰金属板等大型构件建立相关等尺寸模型，对重难点施工工艺及关键工序，如钢结构吊装、机电关键设备吊装运输等进行方案模拟，利用Navisworks软件碰撞检查和模拟动画功能设计与优化施工方案，检查每项操作可能遇到的问题和难点，并进行排查，保证专项方案的安全性、合理性与科学性。然后通过直观演示施工方案，让业主、施工队或第三方第一时间理解方案，并及时修改和处理业主的相关意见与建议，如直线加速器厂家提资设备尺寸为800mm（长）×1200mm（宽）×2100mm（高），在2400mm×2600mm门洞处，通道最窄，检查设备能否正常通过门洞，若设备可顺利进入机房，则落位；若无法通过，则需调整结构尺寸，重新复核，直至合格。利用BIM技术对方案进行模拟与交底，不仅加快效率，还能准确利用原预留洞口，机电施工还原度达98%。
        2.5净高分析、空间提升
        净高分析通过BIM模拟预建造，形象、直观、准确表现每个区域的净高，根据各区域净高要求及管线排布方案分析净高，充分核对BIM成果与精装修原设计净高的增减关系，确保装饰整体空间效果，利用净高分析结果，将不同标高以不同颜色标注于图纸上，各区域标高更直观，并和设计方进行沟通做出相应调整，避免后期设计变更，确保装饰整体空间效果，从而缩短工期、节约成本。
        结语
        医疗建筑工程的项目比较特殊，每个专业的系统专业性比较强，并且非常复杂，设施的使用周期比较持久。医疗建筑在运营的过程中会不断根据自己的需要来改变自身的各种功能，随时对其进行功能的重组和改建，所以在施工之前对施工过程中可能出现的问题进行预知非常有必要，这就决定了医疗项目非常符合自身特征的BIM应用模式。随着BIM技术以及大数据等技术的飞速发展，医疗建筑的整个项目的生命周期进行BIM应用是社会发展的必然趋势，所以掌握BIM技术对预算人员来说非常有必要。本文就BIM技术在医疗建筑中BIM应用现状进行了一系列的分析及趋势的展望，对BIM技术在医疗建筑中的应用有非常大的借鉴意义。
        参考文献：
        ［1］中华人民共和国住房城乡建设部.综合医院建筑设计规范：GB51039-2014［S］.北京：中国计划出版社，2017.
        ［2］丁烈云.BIM应用•施工［M］.上海：同济大学出版社，2018.
        ［3］徐民，吴洪.BIM技术在医疗建筑机电安装中的应用［J］.中国医院建筑与装备，2019（10）.