BIM技術(shù)在阜外華中心血管病醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目二標(biāo)段中的應(yīng)用與探索

醫(yī)院建筑結(jié)構(gòu)功能復(fù)雜，專業(yè)系統(tǒng)與專業(yè)設(shè)備繁多，工程投資額相對較高，對醫(yī)院的工程管理提出了較高的要求。BIM技術(shù)以其高度的信息集成能力、系統(tǒng)的綜合能力、先進(jìn)的數(shù)字智能化以及高度有效的模型聯(lián)能力，為建設(shè)工程項(xiàng)目的各相關(guān)參與方提供了一個便于實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作的信息和知識資源的共享平臺。下面就以阜外華中心血管病醫(yī)院為例，介紹BIM技術(shù)在醫(yī)院工程項(xiàng)目施工階段的應(yīng)用。

一、項(xiàng)目介紹

阜外華中心血管病醫(yī)院項(xiàng)目位于鄭東新區(qū)白沙組團(tuán)工貿(mào)路以南、西平路以北、康莊路以西、鄭信路以東地塊，總建筑面積約38萬平方米。其中地上建筑面積約20萬平方米，地下建筑面積約18萬平方米。本項(xiàng)目（二標(biāo)段）由兩棟單體和地下車庫組成，施工面積達(dá)7萬平方米，其中包含全科醫(yī)師實(shí)訓(xùn)基地，專家公寓以及組成，其中全科醫(yī)師實(shí)訓(xùn)基地12層（含四層裙房），專家公寓12層。

圖1項(xiàng)目效果圖

用四個字來總結(jié)，阜外項(xiàng)目可謂“高、緊、大、多”。

高——施工質(zhì)量要求高。該工程屬國家重點(diǎn)工程，質(zhì)量要求河南省優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)“中州杯”；

緊——建設(shè)單位對工期要求比較緊，工程體量大且工期緊迫；

大——施工場地有限，給施工布置和現(xiàn)場施工管理帶來很大的難度；

多——機(jī)電安裝工作量大、專業(yè)繁多，管線復(fù)雜，工期緊、交叉作業(yè)繁多。

二、BIM技術(shù)應(yīng)用

2.1 成本管理

模型成本數(shù)據(jù)快速提取。工程通過利用魯班BIM軟件在完成三維模型（三專業(yè)模型）建立的同時(shí)，直接形成了工程量數(shù)據(jù)庫， 利用BIM建模及應(yīng)用軟件，可以按照不同的需求對工程量進(jìn)行分類（按施工段、按樓層等），將提取后的工程量進(jìn)行上報(bào)，方便項(xiàng)目上進(jìn)行材料計(jì)劃采購和項(xiàng)目計(jì)算

圖2工程數(shù)據(jù)提取（施工段的劃分）

機(jī)電安裝模型材料采購計(jì)劃。本工程機(jī)電安裝BIM模型體量較大，三專業(yè)協(xié)同建模的同時(shí)，機(jī)電BIM建模各個專業(yè)也有序的開展起來， BIM中心在短短的20個工作日時(shí)間里完成了機(jī)電安裝所有專業(yè)BIM模型

圖3全科醫(yī)師基地BIM模型

2.2   技術(shù)與質(zhì)量管理

輔助會審設(shè)計(jì)圖紙問題。運(yùn)用CAD電子版圖紙建模的過程，本身就是圖紙核查的過程。由于本工程體量大，牽扯專業(yè)多、設(shè)計(jì)人員多，在建模過程中我們發(fā)現(xiàn)了各專業(yè)圖大量的紙碰撞問題，經(jīng)過及時(shí)將圖紙問題反饋設(shè)計(jì)人員，本工程提前規(guī)避掉了設(shè)計(jì)圖紙問題。

圖4圖紙問題

提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯誤。BIM技術(shù)在管線綜合中的應(yīng)用主要是通過魯班安裝與Luban Works來完成，安裝管線綜合優(yōu)化排布設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)碰撞點(diǎn)1200余處，大大減少了施工中不必要的返工，同時(shí)生成碰撞報(bào)告，為項(xiàng)目后期優(yōu)化以及設(shè)計(jì)交底提供了有力的依據(jù)。

圖5土建與安裝專業(yè)碰撞

輔助機(jī)電分包現(xiàn)場交底。本項(xiàng)機(jī)電消防是廣州消防，專業(yè)做消防，因此前在結(jié)構(gòu)與機(jī)電、機(jī)電各專業(yè)之間存在很多碰撞點(diǎn)。BIM小組對多專業(yè)的模型進(jìn)行了合并與計(jì)算，找出碰撞點(diǎn)，提交設(shè)計(jì)進(jìn)行了交底。在機(jī)電施工前，根據(jù)項(xiàng)目的排布原則對管線標(biāo)高進(jìn)行了優(yōu)化，每次施工前都與分包進(jìn)行模型交底，使得機(jī)電安裝的施工得以順利進(jìn)行，機(jī)電負(fù)責(zé)人何工說道：多虧有了BIM，大大提高了工作效率。

圖6現(xiàn)場交底會

輔助設(shè)計(jì)進(jìn)行三維可視化交底。通過虛擬漫游功能，發(fā)現(xiàn)地下室負(fù)二層水泵房位置處與設(shè)計(jì)圖紙不合理，導(dǎo)致設(shè)備儀器無法安裝，于是反饋給設(shè)計(jì)院進(jìn)行校核修改，完成圖紙重新設(shè)計(jì)，最后設(shè)備可以正常安裝使用。

圖7地下二層三維漫游

施工現(xiàn)場綜合場布。BIM軟件對整個工程進(jìn)行了虛擬化三維模擬；對整個施工現(xiàn)場進(jìn)行了獨(dú)立施工的三維虛擬化模擬，同時(shí)對項(xiàng)目內(nèi)模板支撐架，懸挑架工字鋼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行可視化技術(shù)交底。

圖8施工場布（地上）

施工現(xiàn)場二次排磚。利用BIM技術(shù)模擬現(xiàn)場部分施工工藝，并進(jìn)可視化交底，讓施工班組摸準(zhǔn)，吃透技術(shù)要點(diǎn)。同時(shí)快速統(tǒng)計(jì)出來砌塊數(shù)量，方便項(xiàng)目上材料的二次運(yùn)輸。

圖9模型排磚

高大支模區(qū)域篩選。 按照高支模的基本規(guī)定，梁截面面積≥0.52㎡；梁、板底標(biāo)高高度≥8m；梁單跨跨≥18m。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部下發(fā)的《建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則》建質(zhì)[2009]254號第1.3條規(guī)定高大模板支撐系統(tǒng)是指建設(shè)工程施工現(xiàn)場混凝土構(gòu)件模板支撐高度超過8m，或搭設(shè)跨度過18m，或施工總荷載大于15kN/m2，或集中線荷載大于20kN/m的模板支撐系統(tǒng)。12區(qū)塊籃球場上空高大支模施工從2016.04.15至2016.4.29期間施工，本項(xiàng)目高大支模位置位于1/01~D-6/D-R~D-X軸線位置處，12區(qū)塊籃球場位置上空，呈井字形。

圖10高大支模部位

高大支模技術(shù)方案的模擬。 籃球場上空屬于高大支模范圍，該處凈空高度超過10m，項(xiàng)目上對該處質(zhì)量、進(jìn)度、安全方面的技術(shù)和管理都有很高的要求，甲方對工期追的很緊，為此BIM小組做了高大支模沙盤演示，虛擬出該部位支模的詳細(xì)情況，通過此次沙盤演示，清晰地展現(xiàn)出該處高大支模的實(shí)際情況，哪些可以支設(shè)，怎么支，以此方便項(xiàng)目上管理人員對該處高大支模施工過程中質(zhì)量安全的管控，方案模擬后，同時(shí)組織了專家論證，方案保證施工的順利進(jìn)行，避免因?yàn)榉桨柑峤徊患皶r(shí)導(dǎo)致工期延誤。

圖11三維面剖切

復(fù)雜鋼筋節(jié)點(diǎn)部位模擬。本項(xiàng)目由于鋼筋直徑較粗，施工過程中鋼筋無法穿插，比較復(fù)雜的鋼筋節(jié)點(diǎn)，通過BIM技術(shù)輸出復(fù)雜鋼筋節(jié)點(diǎn)，指導(dǎo)現(xiàn)場施工管理，一目了然看到復(fù)雜節(jié)點(diǎn)鋼筋排布情況。

圖12鋼筋節(jié)點(diǎn)優(yōu)化模擬

專家公寓室內(nèi)精裝修效果。運(yùn)用BIM技術(shù)，對醫(yī)院病房進(jìn)行精裝布置模擬，病床的擺放和顏色的搭配更加直觀，布局一目了然，為甲方提供參考，避免后期的拆改。圖示中A、B兩種方案進(jìn)行對比，后通過技術(shù)交底，甲方選用了B方案

圖13精裝方案A   

圖14精裝方案B

移動手機(jī)終端輔助現(xiàn)場技術(shù)交底。本項(xiàng)目通過移動端iBan進(jìn)行現(xiàn)場的照片收集，記錄、回復(fù)安全問題，上傳至BE平臺，確保各方及時(shí)關(guān)注現(xiàn)場質(zhì)量，安全進(jìn)度的問題。

圖15記錄質(zhì)量、安全問題

二維碼技術(shù)輔助現(xiàn)場交底。對構(gòu)件生成二維碼，掃碼后構(gòu)件內(nèi)容、工程做法、分包班組信息等一目了然，現(xiàn)場人員可通過手機(jī)iBan直接讀取相應(yīng)信息，為項(xiàng)目現(xiàn)場施工提供指導(dǎo)，方便做到現(xiàn)場及時(shí)交底

圖16構(gòu)件生成二維碼

模型變更管理。本項(xiàng)目通過模型變更管理，實(shí)現(xiàn)資源分析及變更前后的工程量對比，繼而進(jìn)行季度成本核算，實(shí)現(xiàn)變更前后技術(shù)方案對比、經(jīng)濟(jì)最優(yōu)比選，為材料計(jì)劃及管控提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

圖17模型變更管理應(yīng)用

2.3 安全管理

臨邊防護(hù)預(yù)警。本工程體量大，安全危險(xiǎn)源多，安全隱患不易消除，尤其是臨邊洞口維護(hù)工作任務(wù)重，搭建臨邊洞口維護(hù)模型指導(dǎo)現(xiàn)場安全管理，最大程度的杜絕安全隱患。通過系統(tǒng)軟件的自動生成防護(hù)欄桿功能，可以快速定位安全隱患部位，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，達(dá)到提前預(yù)警的作用。

圖18臨邊防護(hù)欄桿

2.4進(jìn)度管理

成本物資關(guān)聯(lián)進(jìn)度模擬。按照工程項(xiàng)目的施工計(jì)劃模擬現(xiàn)實(shí)的建造過程，通過預(yù)定計(jì)劃及現(xiàn)場實(shí)際施工計(jì)劃的對比，形成進(jìn)度的監(jiān)控與預(yù)警，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。并將施工計(jì)劃與人、材、機(jī)的用量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成進(jìn)度與成本的關(guān)聯(lián)。本項(xiàng)目將每個季度的材料用量和成本分析進(jìn)行了上報(bào)，做到月月上報(bào)，月月復(fù)核，使得BIM技術(shù)真正意義為項(xiàng)目控制成本進(jìn)度。通過BE沙盤進(jìn)度展示了本項(xiàng)目每月的形象進(jìn)度，同時(shí)也獲得了本月的計(jì)劃完成情況。

圖19   MC進(jìn)度計(jì)劃模擬（6D 模擬）

三、BIM應(yīng)用效益

應(yīng)用BIM技術(shù)于該院的診療樓建設(shè)項(xiàng)目中，使該項(xiàng)目的建造過程得到了諸多的益處。

利用BIM模型的可視性，通過BIM審圖軟件，醫(yī)務(wù)人員可以更加直觀的、詳細(xì)的、全面的審核工程圖紙，可以根據(jù)醫(yī)療需求從容的提出修改意見，在開工前，完成圖紙的修改，減少了施工過程中的變更和洽商。

利用BIM碰撞檢測技術(shù)，通過模型綜合碰撞檢查軟件，對工程的結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管線的空間排列布局進(jìn)行了檢測，減少了施工過程的返工，加快工程進(jìn)度，避免不必要的浪費(fèi)。

利用BIM的模擬施工技術(shù)，合理布置、利用有限的施工場地，施工前制定詳細(xì)計(jì)劃，合理安排機(jī)械、設(shè)備、材料進(jìn)場；合理的安排施工措施和組織施工，科學(xué)安排施工進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目各參與方協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)“無意外施工”，保證醫(yī)院的醫(yī)療秩序正常進(jìn)行，保證施工的正常推進(jìn)，減少停工、窩工、減少了施工索賠。

項(xiàng)目通過BIM技術(shù)在施工過程中對圖紙校核、砌筑工程深化設(shè)計(jì)、輔助現(xiàn)場管線綜合優(yōu)化等方面的應(yīng)用，預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益百余萬。輔助現(xiàn)場進(jìn)行精細(xì)化管理，大大提升施工進(jìn)度，每周對項(xiàng)目實(shí)施情況進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析，讓BIM技術(shù)真正意義的為項(xiàng)目節(jié)約成本起到關(guān)鍵作用，同時(shí)也對其進(jìn)行應(yīng)用效益分析。

四、總結(jié)

在醫(yī)學(xué)建筑工程全生命周期項(xiàng)目管理中使用BIM技術(shù)，有利于促進(jìn)建筑工程全生命周期項(xiàng)目管理和控制工作的效果，可以使得建筑工程的各參與方能夠更有效地溝通與合作并降低其信息傳遞過程的耗損，實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程項(xiàng)目全生命周期各階段的協(xié)調(diào)一致、工程項(xiàng)目各參與方的溝通與合作，可以促使醫(yī)院建筑工程全生命周期項(xiàng)目管理與控制一體化、系統(tǒng)化、高質(zhì)量高效率地進(jìn)行。

（編輯：奚雅青）