BIM技術在火神山醫院工程建設中的應用

尹 健 河南理工大學土木學院本科在讀

為了防止疫情蔓延，湖北省武漢市決定建造火神山醫院，該工程采用裝配式建筑。在其建設過程中，應用BIM 技術將整體施工方案快速輸出；運用裝配式建筑技術，采用集裝箱活動板房，其結構整體性好、施工方便，有效提升了建設進度。“BIM+裝配式”的模式，盡可能地利用成熟的拼裝式工業化成品，最大限度地降低現場作業工作量，實現效率最大化。

一、BIM 技術在建筑工程中的應用優勢

BIM 技術能通過BIM 信息模型實現對建筑結構、電氣暖通等設計中碰撞問題的良好解決，有效幫助設計人員檢驗設計中的漏洞并予以完善，做到在有限空間內獲得最佳方案。對于裝配式建筑，能對預制構件連接點部位的鋼筋安裝可行性進行分析，使得節點連接的設計方案最佳化[1]。在施工階段，利用BIM 技術實現施工進度模擬，優化施工組織，完成項目中每個重點難點的模擬與分析，指導監督施工現場的吊裝，防止現場安裝順序出錯，確保工作人員的安全。BIM 可以模擬整個施工過程，并以此進行指導，進行結構安全性排查等，在保證工程施工質量及進度上有著顯著效果[2]。

二、BIM 技術在裝配式建筑施工中的應用

1、BIM 模型的建立

工程施工前，需繪制設計圖和建立BIM 模型。在其過程中，主要有3 個環節：制定設計標準、建立模型和對模型進行實際應用。BIM模型建立需按照裝配式建筑的詳細要求，完成對結構類型、尺寸以及材質等參數的設計。同時，利用相關技術管控所有參數，若數據有變化，則其相關數據也會出現改變，以此降低圖紙錯誤概率，利于提升圖紙設計的整體水平。

火神山項目設計前期，利用BIM 軟件構建出三維信息模型，將建筑和場地關系直觀呈現出來，并按照分析結果進行場地平整、空間定位等。利用BIM 技術實現場地布置規劃，設計出高效方案。考慮該項目的作用是治療重癥患者，大型設備多且密。此外，隔離區是格外重要。因此，為了實現空間密閉，設置潔凈走廊，防止交叉感染發生，在病房內設計了單獨的衛生間及隔空層防止潮濕。利用BIM 技術將室內空間的布局實現三維渲染漫游，分析其內部布局，令設計者直觀判斷室內布置的優劣，以進行改良和完善。

2、 協同設計與碰撞的檢查

BIM 技術可以實現信息交互平臺的建設，做到工程設計的各類信息共享及協調管理。火神山BIM 模型創建的主導者劉孟良就是依托該功能，實現與來自全國數百名設計師的信息共享，共同完成模型創建。在其信息交互平臺上，能及時有效處理不同類型的設計模型，做到模型的交互與合并，實現協同設計。而BIM碰撞軟件可以對模型具體情況進行綜合分析，通過模擬技術，模擬碰撞檢查，實現對設計方案的檢驗，以減少設計中可能發生的錯誤，并改善方案，確保工程質量。

3、管理預制構件

裝配式建筑所需的預制構件種類繁多，加之火神山醫院開工緊急，大量的預制構件需快速運到現場，并盡快拼裝，要求工作流程、人員調配及施工簡便易行。BIM 模擬平臺能把工程信息分類保存，利用模型調出需要的信息，如門窗統計表、連接件種類等信息，并為生產方提供相應的加工圖和明細表，同時制訂科學的運輸方案，確保預制構件按時到達施工現場。BIM 技術還可以分析構件制造所使用的材料和制造工藝，分析預測其使用壽命，在一定程度上表示構件的質量，給工作人員提供直觀有效的觀察辦法。為了確保構件數據準確，可以在構件合理位置處加裝BIM 對應的芯片，對構件進行跟蹤分析，掌握其詳細信息，一旦發現隱患，可及時采取相應措施進行應對。

4、對現場的布置以及人員協調管理

在工程建設中，總承包方需在很短的時間內完成人員的組織、所需物品材料的協調，科學合理地安排好參建單位的人員及施工進度，完成好工藝及工序的穿插流程，做到不同類的材料物資管理高效化。對BIM 場地模型進行充分利用，做到可視化平面布置，判斷施工現場的布置是否合理、材料堆場的面積是否符合要求，同時能按照工程進度計劃及時查看現場模型動態變化信息，對不合理布置進行調整。

該工程應用BIM 技術中虛擬VR 施工手段，進行多種裝配式構件連接方式的比較，同時考慮施工效率與質量，利用多種拼裝方式，兼顧醫療區與生活區結構體系差，穿插完成施工與吊裝，有效降低現場作業的工作量，提升吊裝施工效率，確保施工進度與質量。投入使用后，利用BIM 智能化系統，實時監測醫護人員的工作環境，有效增強了應急設施的管理能力。

三、結語

在突發疫情的防控方面，火神山醫院的修建發揮了極大的作用，創造了世界奇跡。“BIM+裝配式”的建筑技術充分表現了我國強大的基建能力。火神山醫院的快速建成，是BIM 技術與裝配式建筑的完美配合，縮短工期，確保施工質量，降低環境破壞，確保工作人員安全等，體現了中國力量。