基于BIM技术的医院建筑智慧运营维护技术分析 王璐 么甲松

发表时间:2021/7/26   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:王璐 么甲松
[导读] 近年来,经济快速发展,社会不断进步,从整个建筑全生命周期来看,相对于设计、施工阶段,项目运维阶段往往需要几十年甚至上百年

        同圆设计集团股份有限公司  山东省济南市  250101
        摘要:近年来,经济快速发展,社会不断进步,从整个建筑全生命周期来看,相对于设计、施工阶段,项目运维阶段往往需要几十年甚至上百年,且建筑项目的参与方众多,将信息进行有效且准确地整合非常困难。BIM的三维信息模式和贯穿建筑全生命周期的数据管理使BIM在项目运维阶段的应用具有先天优势。随着医院的规模增大及后勤系统的复杂化,大量的信息与数据随之产生,如何进行信息整合,将可视化应用于设施维护管理是医院运维管理的关键,基于BIM技术的医院运维平台由此应运而生。
        关键词:BIM技术;医院建筑;智慧运营;维护技术


        引言
        医院建筑是支撑医疗发展的基础,是最复杂的公共建筑,具有机电系统专业性强、空间布局复杂、不间断运营和人流密集等特点,运维难度大、要求高。然而,目前医院后勤管理主要依靠外包团队,人员变动频繁,水平参差不齐。同时,已有的楼宇自动系统(BA)、资产管理系统等现有运维管理信息系统相对独立,水平参差不齐,结构相差较大,且缺乏与建筑本体信息集成。传统的运维管理主要以出现问题、应急处理的被动模式为主,影响大、不经济,已难以满足现代化医疗需求。因此,不少研究者和医院管理者已在不断探索基于BIM、物联网和人工智能等信息技术的可视化、主动式运维管理方法。
        1BIM技术的功能研究
        BIM即建筑信息模型,通过建立虚拟的建筑工程三维模型,并为这个模型集成项目相关的各种信息,来提高工程项目设计、建造和运营的效率。通过模型集成化、相应的参数输入、编辑以及模型信息的共享,以达到优化项目设计、方便、低成本的解决设计过程中遇到的问题,从而迅速达成共识、减少决策的时间和成本。①模型集成化应用,BIM技术可以对建筑结构设计中的各项数据进行量化,并参数化阐述工程的设计单元,然后通过对信息构成的总汇,实现建筑结构信息化模型的建立。通过对BIM技术模型集成化的应用,可以精确的展示出建筑结构内部构件的具体位置及相互关系,例如墙体、梁、柱等建筑结构的重要构件。这样,可以使医院建筑结构的设计情况更加直观地展现在人们眼前,从而便于设计人员对建筑设计方案的观察与判断,减少设计方案存在的不合理之处。②参数形成和编辑,BIM技术的核心之一即为可在已搭建的模型基础上,对其内部的模型构件赋予数据和参数。因此,对于建筑结构模型参数的生成和编辑是BIM技术中最为重要的功能之一。在对建筑结构模型参数进行生成和编辑时,要保证工程的实体结构与模型能够准确对应,以便设计人员对模型的优化利用,更便于工程的后期施工建设。
        2基于BIM技术的医院建筑智慧运营维护技术分析
        2.1BIM技术在方案前期阶段的应用
        通过对医院建筑项目设计过程中存在问题的分析,结合BIM的技术原理、功能特点,构建协同设计的云平台,使得各参与方的协作效率能够得到有效的提高。例如,结合BIM云平台的三维可视功能,并且可在图上进行标注及留言,使临床科室可以针对图纸问题及时沟通,便于科室意见传递的准确性与及时性。此外,将根据科室需求设置的家具等信息在模型内予以体现,真正实现“所见即所得”。BIM设计云平台的应用可以改变目前医疗建筑项目资料图纸存档的困境,减少设计阶段因资料缺失引起的沟通不畅、责任推诿等。云平台可以根据人员职能进行授权,有效地提高管理能力,如院方科室的建议只能由医院的基建部门查看,由基建部门研讨后再反馈到设计单位等。此外,BIM设计云平台系统在施工阶段应可升级为BIM施工管理云平台,利用BIM成果进行现场施工指导。
        2.2基于BIM的医院建筑协同设计
        协同设计是BIM技术的主要功能之一,在医院建筑的设计过程中,由于涉及到的专业类别较多,所以协同设计的优势就可以得到最大程度的发挥。在进行协同设计前,需要建立BIM系统框架下的中心档,中心档可以对各个分项专业进行集中管理,对不同部门的设计与管理人员之间的信息调用权限进行设定,同时还可以对各专业设计中的潜在矛盾进行协调。


各专业可依据工作需要,对中心档进行调取并将其转化为本地文档,方便设计人员对职责范围内的本地档进行编辑与更改,并及时将编辑后的本地档汇总到中心档中,使其他专业的人员可以及时了解对设计方案的调整内容。各专业之间的协同设计,能够及时发现并共同解决随时出现的问题,提高设计效率和设计工作的准确性。
        2.3基于BIM的施工模拟
        利用BIM技术针对危险性较大的专项工程进行施工模拟,可预见性地排除可能存在的安全风险,及时调整改善,解决实际施工时的问题,为现场施工工作做良好的示范、引导作用。针对医院项目医疗工艺复杂的特点,项目针对医疗工艺流线进行了模拟分析,项目管理单位针对工艺流线及设计平面合理性进行判定,最终由项目使用方进行确认工艺流线及设计平面;针对项目钢结构以及幕墙施工难度大的特点,分别制做了钢结构装配施工方案模拟和幕墙施工方案模拟,进行方案施工验证,如确保工人预留操作平台,吊装机械等大型设备操作空间是否满足要求等,并采用BIM施工模拟动画形式进行施工交底与指导施工,以保证施工的顺利进行。
        2.4一站式后勤管理系统平台
        开发设计基于BIM的一站式后勤管理系统平台,把基建过程中的每个设备参数、安装位置、实时动态情况等工程数据和建筑模型结合一起呈现,后勤运维数据管理关联,用三维可视化完全替代原先的资产管理、图纸管理,数据直接导入运维阶段,实现医院建筑绿色设计、绿色施工与绿色运维管理相融合。融合视频监控系统、消防监控系统、安防监控系统后,平台通过动态实时数据采集结合BIM模型数据导入,确保后勤运营设备能够实时可靠地全局可视,使用先进的用户界面构建全院三维实时报警和数据展现,在一个屏幕上完成全院远程实时监控;将建筑设备自控(BA)系统、消防(FA)系统、安防(SA)系统及其他智能化系统和建筑运营模型结合,形成基于BIM技术的建筑运行管理系统和运行管理方案。
        2.5应急联动策略
        应急联动策略体系是本平台的一大特色,平台不仅支持特定场景下固化的应急联动策略,也可以根据医院的实际需求通过策略编程引擎定制相应的联动策略。通过建立医院全方位应急策略场景,能够帮助医院在突发事件发生时快速响应、处置,保障院内人员人生安全,同时降低突发事件带来的损失。这里以消防泵房漏水场景为例,说明应急联动策略的工作特点。程序根据故障的严重程度划分为阀门漏水(垫片、填料损坏)(三级普通)、次管道破裂漏水(二级重要)、上出水管与止回阀破裂漏水(一级严重)三个场景。平台通过IoT物联网技术对消防泵房设备及漏水点进行实时监测,针对不同场景制定相应的应急策略(图6),利用BIM三维模型实时可视化故障位置,开启设备的应急操作,通过短信/微信消息平台及时推送应急处置任务,辅助医院对泵房漏水事故精准定位、合理决策、快速处置。
        结语
        基于BIM可以将建筑本体和医院运维信息有机结合,逐渐形成建筑全生命期大数据,可见BIM对医院建筑运维具有较大价值;基于BIM可以实现空间管理、机电设备运行机理和状态查看、视频安防管理,实现可视化、集成化运维管理,提升医院建筑运维管理水平;初步探索了基于人工智能的智慧运维管理模式,可减少设备故障数量,节约运维成本。
        参考文献:
        [1]戴明浪,王莉莉. 浅谈医院的能耗管理[J].中国医疗设备,2013,28(11):112-113.
        [2]刘威,李建钢.基于BIM的后勤设备运维平台建设[J].江苏卫生事业管理,2019,30(8):1020-1022.
        [3]项兴彬,余芳强,张铭.建筑运维阶段的BIM应用综述[J].中国建设信息化,2020,0(9):76-78.
        [4]郦敏浩.基于BIM+PM+SPEC的医院项目管理模式探索[J].建筑经济与管理,2020(4):658-659.
        [5]洪兆丰.基于协同设计平台的医疗建筑BIM应用研究[D].南京:南京工业大学,2018.

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