BIM+智慧工地在大型醫(yī)療建筑中的應(yīng)用

羅磊，馮永超，夏輝成

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司）

1 引言

在建筑工程項(xiàng)目管理中BIM技術(shù)是施工管理最常用的技術(shù)之一，它可以進(jìn)行對(duì)建筑施工過程的模擬。首先，對(duì)工程相關(guān)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收集并錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算機(jī)程序?qū)Ω鲄?shù)與流程進(jìn)行模擬，可以將虛擬模型與實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行關(guān)聯(lián)比對(duì)，可以進(jìn)行碰撞檢測(cè)并在施工前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。項(xiàng)目管理人員可以實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目施工全過程的管控，規(guī)避各種風(fēng)險(xiǎn)和沖突，有效降低施工成本、縮短工期、節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理的提質(zhì)增效，更好踐行綠色高效低碳的發(fā)展理念。[1-4]。

目前，對(duì)于城市新建醫(yī)院等大型公共基礎(chǔ)建設(shè)，由于其工程大、施工復(fù)雜等原因，在項(xiàng)目管理方面采用智慧工地與BIM技術(shù)相結(jié)合的方式，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。在工程施工期間，結(jié)合工程項(xiàng)目的建設(shè)信息和數(shù)據(jù)參數(shù)，搭建項(xiàng)目施工綜合管理模型，然后對(duì)工程建設(shè)的材料、質(zhì)量、進(jìn)度、安全、人力等方面進(jìn)行智能管理，并實(shí)時(shí)跟蹤項(xiàng)目進(jìn)展，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)優(yōu)化調(diào)整。

2 BIM+智慧工地綜合建造技術(shù)在大型醫(yī)療建筑工程中的應(yīng)用要點(diǎn)

該技術(shù)是將傳統(tǒng)的BIM管理技術(shù)與智慧工地管理理念融合，可以有效提高大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)建筑等管理難度大工程的建設(shè)管理效率。該技術(shù)平臺(tái)包括了項(xiàng)目施工管理、物聯(lián)網(wǎng)管理、智能監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)測(cè)等多個(gè)子系統(tǒng)。該平臺(tái)的核心就是BIM技術(shù)，采用三維建模手段將視頻監(jiān)控、建筑模型等進(jìn)行處理，與現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)施信息相關(guān)聯(lián)，管理人員就可以從系統(tǒng)上對(duì)項(xiàng)目具體建設(shè)情況、工程實(shí)施進(jìn)度進(jìn)行管控，同時(shí)對(duì)施工過程中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行處理和反饋，并在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況作出正確決策，規(guī)避工程施工風(fēng)險(xiǎn)，確保項(xiàng)目施工建設(shè)有序進(jìn)行。

2.1 質(zhì)量管理

在大型醫(yī)療建筑工地，由于作業(yè)范圍廣、作業(yè)面多且各工序同時(shí)進(jìn)行，建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的遠(yuǎn)程監(jiān)控，在系統(tǒng)后臺(tái)通過直播和回放等形式對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工技術(shù)和安全作業(yè)形成有效的管控，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)情況、物資利用、備品備件等進(jìn)行監(jiān)管。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的違章作業(yè)和其他錯(cuò)誤等可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并聯(lián)系工作負(fù)責(zé)人妥善處置，提高施工質(zhì)量。

在項(xiàng)目施工管理中最重要的就是施工質(zhì)量的管理，現(xiàn)場(chǎng)人員利用BIM+智慧工地平臺(tái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理時(shí)，應(yīng)有如下注意事項(xiàng)：管理人員通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和分析施工人員作業(yè)行為，一旦發(fā)現(xiàn)問題，第一時(shí)間聯(lián)系施工人員，并指導(dǎo)施工作業(yè)人員進(jìn)行改正和優(yōu)化，確保工程質(zhì)量在可控范圍；其次，由于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)點(diǎn)多面廣，實(shí)時(shí)監(jiān)管具有一定難度。

管理人員可以按照一定周期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)作業(yè)人員施工期間操作不規(guī)范的行為，及時(shí)指導(dǎo)施工人員改正；另外，對(duì)于施工期間發(fā)現(xiàn)的問題，安排專業(yè)人員進(jìn)行跟蹤調(diào)查，并對(duì)后續(xù)整改作業(yè)進(jìn)行監(jiān)督管理，對(duì)施工期間的施工質(zhì)量形成責(zé)任追溯機(jī)制和考核機(jī)制，有效提高工程施工質(zhì)量。

2.2 安全管理

大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)建筑，因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、專業(yè)多、工期要求等，所以這類大型作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)較大。采用BIM技術(shù)+智慧工地管理平臺(tái)可以提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理效率。安全管理人員采用遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)巡查、不定期抽查等方式對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)期間存在的違章情況和安全隱患及時(shí)發(fā)出整改通知，施工人員及時(shí)對(duì)施工問題和行為進(jìn)行改正，并對(duì)整改情況進(jìn)行復(fù)查分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全和隱患的閉環(huán)管理。當(dāng)施工人員對(duì)問題認(rèn)識(shí)到位、整改到位后方可繼續(xù)工作，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全循環(huán)督查，可以有效發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患，為現(xiàn)場(chǎng)施工構(gòu)建一個(gè)良好作業(yè)環(huán)境。同時(shí)，對(duì)該項(xiàng)目的安全問題處理數(shù)據(jù)形成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，并采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行處理，對(duì)問題和隱患進(jìn)行分類歸檔等，并對(duì)問題整改提供最優(yōu)決策，對(duì)安全隱患進(jìn)行模擬預(yù)演，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的培訓(xùn)具有良好的指導(dǎo)作業(yè)。

2.3 進(jìn)度管理

基于BIM+智慧工地建造技術(shù)的管理平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的施工進(jìn)度管理。首先，對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃，根據(jù)專業(yè)不同制定不同的施工方案，根據(jù)上述方案編制施工進(jìn)度計(jì)劃。然后根據(jù)編制的施工進(jìn)度計(jì)劃和相關(guān)數(shù)據(jù)輸入平臺(tái)系統(tǒng)，進(jìn)行施工進(jìn)度計(jì)劃模型搭建，在系統(tǒng)平臺(tái)上將進(jìn)度計(jì)劃模型與現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度進(jìn)行關(guān)聯(lián)。項(xiàng)目管理人員通過對(duì)實(shí)際施工進(jìn)度與進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行對(duì)比分析，并對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的進(jìn)度差距進(jìn)行分析研究，及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響施工進(jìn)度的相關(guān)因素。若現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度滯后將會(huì)有影響工期的風(fēng)險(xiǎn)，需要及時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)工作負(fù)責(zé)人，及時(shí)協(xié)調(diào)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的人力、物資、作業(yè)方式等，加快工程進(jìn)度；如果現(xiàn)場(chǎng)施工過快，則會(huì)出現(xiàn)相關(guān)物資入場(chǎng)、緊后工序跟不上或者專業(yè)沖突的情況，應(yīng)及時(shí)調(diào)整和調(diào)度其他專業(yè)進(jìn)度，避免造成工作間斷造成的窩工損失，確保相關(guān)作業(yè)流程順利流暢。同時(shí)對(duì)施工較快工序質(zhì)量進(jìn)行抽檢，確保較快工序的作業(yè)質(zhì)量合格規(guī)范。

2.4 成本管理

大型醫(yī)療建筑項(xiàng)目占地面積大、投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)，因此項(xiàng)目建設(shè)過程中的成本管理與資金計(jì)劃直接關(guān)系到項(xiàng)目的順利完成。管理人員將工程項(xiàng)目包含各分部分項(xiàng)工程等的工程量清單、物資計(jì)劃以及物資使用日計(jì)劃、庫(kù)存數(shù)據(jù)等錄入信息管理平臺(tái)，通過平臺(tái)可以根據(jù)每天的進(jìn)度對(duì)物資使用等形成有效監(jiān)管。在對(duì)物資使用情況監(jiān)管過程中發(fā)現(xiàn)材料盤虧、物資報(bào)廢多等異常情況及時(shí)開展調(diào)查處理，確保項(xiàng)目重要物資合理使用，對(duì)項(xiàng)目成本管理形成有效管控。同時(shí)，平臺(tái)還可以對(duì)系統(tǒng)內(nèi)資金計(jì)劃進(jìn)行監(jiān)控，確保工程項(xiàng)目在規(guī)定節(jié)點(diǎn)按照資金計(jì)劃執(zhí)行，以保證工程投資方及各參建方的資金到位，共同保障項(xiàng)目進(jìn)度與資金計(jì)劃協(xié)同進(jìn)行。

2.5 環(huán)境管理

近年來，環(huán)境質(zhì)量成為城市建設(shè)與發(fā)展的一項(xiàng)重要指標(biāo)。尤其是建筑工地成為影響城市環(huán)境的重要因素之一。建筑工地施工、機(jī)械設(shè)備等產(chǎn)生的粉塵、噪聲等影響著周圍區(qū)域環(huán)境質(zhì)量和周圍群眾的正常生活。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)重要作業(yè)區(qū)域安裝粉塵、噪聲傳感器和噴淋裝置、隔音板等設(shè)備，傳感器將現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸至BIM+智慧工地管理平臺(tái)。管理人員通過平臺(tái)可以對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且可以設(shè)置整定值，當(dāng)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到整定值時(shí)發(fā)出告警，并自動(dòng)啟動(dòng)噴淋裝置、通知灑水車等對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行干預(yù)。

2.6 人力資源管理

該大型醫(yī)療建筑工程項(xiàng)目的用工總量大、種類多，采用基于BIM+智慧工地技術(shù)的管理平臺(tái)中的勞務(wù)實(shí)名制管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)人力資源有效管理。現(xiàn)場(chǎng)工程管理人員對(duì)所有用工人員根據(jù)自身?xiàng)l件安排合適的崗位，并將人員資料錄入系統(tǒng)。在現(xiàn)場(chǎng)，門禁閘機(jī)和移動(dòng)考勤機(jī)與系統(tǒng)平臺(tái)關(guān)聯(lián)，通過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)員工的考勤管理，并對(duì)員工的考勤情況和工作質(zhì)量進(jìn)行考核，并據(jù)此進(jìn)行薪酬管理。

3 BIM+智慧工地的應(yīng)用重點(diǎn)

BIM+智慧工地在大型建筑中應(yīng)用廣泛，可應(yīng)用于大型建筑工程中的分部分項(xiàng)工程中。以某大型醫(yī)院為例，分析BIM+智慧工地在施工管線綜合布置中的應(yīng)用。

3.1 工程概況

某綜合醫(yī)院總建筑面積8萬m2，地下2層，地上15層，框架結(jié)構(gòu)，基坑開挖深度約為11m，局部開挖深度12m，建筑總高度50m。

3.2 重難點(diǎn)分析

工程施工過程中機(jī)電專業(yè)較多，涵蓋范圍廣泛，包含電氣、暖通、消防、給排水等。施工過程中，專業(yè)分包較多，各專業(yè)之間協(xié)調(diào)難度較大，若按常規(guī)施工管理，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理人員的協(xié)調(diào)能力要求較高。

3.3 BIM深化設(shè)計(jì)

在進(jìn)行機(jī)電安裝專業(yè)施工前，使用Revit軟件根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙建立模型，協(xié)調(diào)各專業(yè)間的碰撞問題。經(jīng)建模，地下室機(jī)電碰撞問題共計(jì)3000余處。對(duì)存在碰撞問題的區(qū)域布線、布管等進(jìn)行調(diào)整，逐一解決了碰撞問題。除此之外，還解決了地下室凈高的問題。

模型的建立需要根據(jù)一項(xiàng)項(xiàng)問題逐步進(jìn)行調(diào)整。模型優(yōu)化過程中也會(huì)遇到圖紙的變更，增加工作量和工程量，但極大程度上提高了施工人員的工作效率，避免出現(xiàn)返工現(xiàn)象。

最終施工完成后，將BIM模型導(dǎo)入CCBIM云平臺(tái)，可通過移動(dòng)端查看各管線的分布及與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的位置關(guān)系，便于后期使用過程中的檢修等，提高使用性，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4 結(jié)語

基于BIM技術(shù)+智慧工地已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種大型工程施工中，針對(duì)大型建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)復(fù)雜、專業(yè)施工繁瑣等特點(diǎn)，可以顯著提高工程項(xiàng)目的管理效率。通過采用三維建模、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，對(duì)建筑施工的流程和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可對(duì)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、質(zhì)量管控、進(jìn)度計(jì)劃、安全監(jiān)督、人力資源、資金計(jì)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)等實(shí)現(xiàn)智能化、主動(dòng)性的管理，對(duì)工程項(xiàng)目管理起到了提質(zhì)增效的作用。