BIM技術(shù)在大型醫(yī)院工程施工中的應(yīng)用

李鐵東

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們對(duì)自身健康狀況越來越重視，我國對(duì)醫(yī)療方面的投入不斷增加，特別是在城市中，醫(yī)院綜合體優(yōu)勢(shì)越來越明顯，在服務(wù)中體現(xiàn)著重要的價(jià)值。在綜合體建設(shè)與改建中，涉及復(fù)雜的工程內(nèi)容，特別是管線系統(tǒng)施工，對(duì)醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)有至關(guān)重要的影響。但是，在相關(guān)的醫(yī)療綜合體設(shè)計(jì)中，對(duì)管線設(shè)計(jì)不重視、設(shè)計(jì)不科學(xué)的問題，往往會(huì)導(dǎo)致后期使用中的不便。專業(yè)設(shè)備接入非常被動(dòng)，不利于安全運(yùn)行與設(shè)備使用。只有科學(xué)合理的布設(shè)醫(yī)院綜合體管線，才能提高醫(yī)院運(yùn)行效率、保證設(shè)備安全、實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。本文通過對(duì)天津醫(yī)科大學(xué)生態(tài)醫(yī)院的分析，進(jìn)一步提出管線布設(shè)適宜方式，確保醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和美觀。

關(guān)鍵詞：IBM技術(shù)；應(yīng)用；工程

中圖分類號(hào)：TU17 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 項(xiàng)目介紹

天津醫(yī)科大學(xué)生態(tài)城醫(yī)院由中新天津生態(tài)城房地產(chǎn)發(fā)證登記交易中心投資建設(shè)，定位為中新天津生態(tài)城內(nèi)第一座三甲醫(yī)院，建成后將服務(wù)生態(tài)城居民，主要設(shè)計(jì)功能為綜合綠色醫(yī)院，室內(nèi)環(huán)境，場(chǎng)地設(shè)計(jì)等方面采用生態(tài)節(jié)能策略，充分體現(xiàn)綠色醫(yī)療、節(jié)能環(huán)保、以人為本，實(shí)現(xiàn)功能高效，經(jīng)濟(jì)節(jié)約的高效能建筑體系。

工程位于天津市濱海新區(qū)中新生態(tài)城起步區(qū)05-04-05地塊內(nèi)，北至和順路，東至和暢路，總用地面積25000m2，總建筑面積68997m2，地上46575m2，地下22422m2，地上10層，地下2層，總建筑高度49.6m，是生態(tài)城第一座三甲醫(yī)院，共設(shè)置病床334張，由門診住院A區(qū)、門診住院B區(qū)、醫(yī)技樓、門廳鋼雨篷四部分組成，采用混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，部分為鋼骨柱勁性結(jié)構(gòu)，雨篷為鋼結(jié)構(gòu)。

2 研究?jī)?nèi)容

2.1 將二維平面圖紙轉(zhuǎn)換成三維模型，模型可以直觀、精確地反映建筑的各個(gè)細(xì)部節(jié)點(diǎn)的立體效果，從而達(dá)到預(yù)控、規(guī)避矛盾，提前解決施工及安裝問題。

2.2 機(jī)電安裝管線排布，碰撞問題預(yù)處理，合理化指導(dǎo)施工。

2.3 精確生成并導(dǎo)出需要的構(gòu)件的數(shù)量、規(guī)格、品種、長(zhǎng)度等度量工程量表格，減少運(yùn)算量，準(zhǔn)確做出物資需用計(jì)劃。指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)材料加工，提高工作效率，節(jié)約材料。

2.4 制作工序動(dòng)畫，指導(dǎo)組織現(xiàn)場(chǎng)施工。

2.5 制作漫游動(dòng)畫，做成果檢查及效果展示。

3 研究?jī)?nèi)容和取得的成果

以天津醫(yī)科大學(xué)生態(tài)城醫(yī)院項(xiàng)目施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用，闡述BIM技術(shù)應(yīng)用的具體流程及其優(yōu)勢(shì)所在。

3.1 BIM技術(shù)在土建施工中應(yīng)用

在結(jié)構(gòu)施工時(shí)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型建立，在建模的過程中，能夠直觀地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)矛盾，提前解決。

3.1.1 將二維圖紙轉(zhuǎn)換成3D模型過程中，檢查圖紙中的問題，提前發(fā)現(xiàn)問題，與設(shè)計(jì)院溝通，及時(shí)解決，避免影響施工。

3.1.2 對(duì)施工難點(diǎn)進(jìn)行模型化，提前發(fā)現(xiàn)施工難點(diǎn)，優(yōu)化施工方案。

3.1.3 優(yōu)化關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工，對(duì)細(xì)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，使建筑更實(shí)用、更美觀。

3.1.4 利用BIM技術(shù)將圖紙及施工要求模型化，方便對(duì)施工人員進(jìn)行交底，通過立體模型講解，使施工人員更細(xì)致的理解施工過程中控制要點(diǎn)及達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 BIM技術(shù)在機(jī)電安裝中的應(yīng)用

本工程涉及的內(nèi)容非常復(fù)雜，包括暖通、噴淋、給排水、電氣、醫(yī)用氣體及其土建結(jié)構(gòu)等各個(gè)系統(tǒng)，通過現(xiàn)代技術(shù)Revit2014三維制圖軟件對(duì)整體進(jìn)行建模，然后進(jìn)行碰撞檢測(cè)及調(diào)整，達(dá)到指導(dǎo)施工的效果。

3.2.1 項(xiàng)目前期準(zhǔn)備

要想全面做好機(jī)電工程管線綜合設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更加科學(xué)優(yōu)化，需要由不同領(lǐng)域的專家與工程師進(jìn)行有效配合，通過不同專業(yè)的協(xié)調(diào)，使各個(gè)工程師能夠在自身優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域下，更精準(zhǔn)的搭建模型，使項(xiàng)目模型能夠保證統(tǒng)一協(xié)調(diào)，為了保證建模一致性，需為項(xiàng)目制作統(tǒng)一專屬樣板文件。通過對(duì)統(tǒng)一模板的理解與掌握，使各個(gè)部分滿足標(biāo)準(zhǔn)需要，建模能夠在一樣的軸網(wǎng)及標(biāo)高上，為下一步調(diào)整提供方便，各個(gè)系統(tǒng)整合檢測(cè)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。工程師也可以根據(jù)自身工作量與目標(biāo)，統(tǒng)一作圖框，以求與圖紙保持一致。

3.2.2 各系統(tǒng)搭建

搭建土建模型的過程中，需要充分考慮后期設(shè)備安裝需要，滿足機(jī)電設(shè)備建模設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)條件，土建模型搭建需要預(yù)留空間。這樣，其他建模就會(huì)在這個(gè)設(shè)計(jì)空間中進(jìn)行調(diào)整，以此為基礎(chǔ)，管線就能夠更好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)走向，保證與設(shè)備科學(xué)連接。醫(yī)院整個(gè)結(jié)構(gòu)模型建模要對(duì)整體性進(jìn)行把握，包括墻、柱、梁、頂板的搭建，一定要保證合理性。機(jī)電工程、暖通系統(tǒng)要占用大面積的空間，需要合理設(shè)計(jì)好風(fēng)管管件的走向，安排好主管位置后，讓小管讓大管，這樣就能保證各類管線合理布局，后期就不會(huì)出現(xiàn)大變動(dòng)，保證了工程的質(zhì)量。

3.2.3 利用Navisworks軟件碰撞檢測(cè)

Revit圖紙比較大，要想把各個(gè)系統(tǒng)整合在一起，那么在運(yùn)行時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)困難。為了方便整合，那么在進(jìn)行導(dǎo)出的時(shí)候，需要Navisworks軟件在識(shí)別相關(guān)文件格式的情況下把文件比例適當(dāng)縮小，這樣就可以把所有的文件全部進(jìn)行有機(jī)整合，對(duì)綜合管線模擬碰撞起到良好的推進(jìn)。通過Navisworks進(jìn)行碰撞檢測(cè)過程，可根據(jù)需要單獨(dú)對(duì)各系統(tǒng)進(jìn)行碰撞檢測(cè)，也可以對(duì)局部碰撞位置導(dǎo)出，這樣就能提高管線綜合布線科學(xué)性。

3.2.4 其他應(yīng)用

通過Revit軟件，能夠?qū)C合優(yōu)化圖紙出大樣，還能夠?qū)Ω鱾€(gè)系統(tǒng)工程量進(jìn)行快速計(jì)算，方便了設(shè)計(jì)與整合。BIM技術(shù)簡(jiǎn)單應(yīng)用，能夠全面有效地解決好復(fù)雜綜合管線設(shè)計(jì)問題，使設(shè)計(jì)更加深化、更加合理，未來發(fā)展過程中，如果能夠全面挖掘好BIM技術(shù)，則能夠在核心部位設(shè)計(jì)上，實(shí)現(xiàn)三維建模，提高設(shè)計(jì)真實(shí)效果，通過現(xiàn)場(chǎng)渲染，提升設(shè)計(jì)的視覺效果。

4 推廣應(yīng)用

BIM技術(shù)在中新天津生態(tài)城醫(yī)院工程中得到了全面推廣應(yīng)用，目前已在公司各個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目推廣應(yīng)用。通過BIM技術(shù)在前期投標(biāo)方案上的運(yùn)用，為技術(shù)標(biāo)加分，一舉奪得中海地產(chǎn)太原項(xiàng)目。

4.1 工程設(shè)計(jì)BIM的應(yīng)用

BIM技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中有3個(gè)優(yōu)勢(shì)，一是能夠全面實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)，通過3D模型技術(shù)，可以自動(dòng)生成圖形和文檔，并且和模型邏輯產(chǎn)生直接的關(guān)聯(lián)；如果模型出現(xiàn)微小變化，相關(guān)的圖形和文檔就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行更新，出現(xiàn)新的文件覆蓋。二是實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)設(shè)計(jì)共享。在設(shè)計(jì)中，需要各個(gè)專業(yè)共同參與，各專業(yè)CAD系統(tǒng)能夠從信息模型中獲取自身需要的信息，并根據(jù)所獲取的參數(shù)，對(duì)自身設(shè)計(jì)進(jìn)行修正，保證設(shè)計(jì)過程中的優(yōu)化與簡(jiǎn)化，進(jìn)一步減少數(shù)據(jù)重復(fù)，保證各設(shè)計(jì)流程的協(xié)調(diào)性。如果修正一個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)思路，那么其他的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)也需要變更設(shè)計(jì)。三是實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)計(jì)和智能設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中，能夠提高碰撞檢測(cè)效能，全面實(shí)現(xiàn)能耗分析并減少設(shè)計(jì)成本，形成更加科學(xué)合理的投資預(yù)測(cè)。

4.2 施工管理過程中的BIM應(yīng)用

能夠全面保證集成項(xiàng)目交付IPD管理，能夠利用BIM技術(shù)進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)及管理，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)集成，形成可視化4D施工。進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，能夠通過對(duì)建筑物施工現(xiàn)場(chǎng)3D模型轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)有效的管理連接，通過管理與現(xiàn)場(chǎng)的協(xié)調(diào)，合理布置任務(wù)，保證工期。施工階段涉及進(jìn)度、人力、材料、設(shè)備、成本和布置，在各個(gè)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)中，能夠形成集成管理可視化模擬。施工過程中，能夠調(diào)動(dòng)各方面的參與能力，讓參與方信息形成共享，通過網(wǎng)絡(luò)洽商，使各方面情況及時(shí)溝通與協(xié)調(diào)，達(dá)到共同管理的目標(biāo)。

總之，BIM技術(shù)在中新天津生態(tài)城醫(yī)院項(xiàng)目的應(yīng)用，工程各項(xiàng)施工難點(diǎn)均得到了解決，實(shí)現(xiàn)了初始意圖，效果良好。

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