BIM技术在医疗建筑机电安装中的应用

　　摘要：文章概述了传统二维深化图纸用于机电安装施工的缺陷以及BIM辅助机电安装的优势，并通过千佛山医院保健综合楼项目，详细阐述了BIM在机电深化设计和安装过程中的应用实践及经验。

　　关键词：BIM；医疗建筑；深化设计；机电安装

　　近年来，医疗建筑的规模越来越大，其中的功能也愈加完善，促使机电安装工作的难度不断加大。如何在保证机电安装的原则下，满足净高、使用功能等各方面的要求成为机电安装的难题。BIM（Building Information Modeling）技术的出现为解决这一难题提供了新的思路。下面结合千佛山医院保健综合楼项目的实践，介绍BIM技术在机电深化设计管理和安装施工管理中的应用。

　　一、传统二维深化图纸的缺陷

　　传统的二维深化图纸采用的是“平面+局部剖面”的表达方式，对多管交叉的复杂部位的表达不够充分。在深化设计时，仅靠人眼观察很难对管线交叉进行全面分析，容易遗漏一些部位的管线碰撞。特别是在大型的、结构复杂、机电管线种类多的项目中，很难在保证设计原则的基础上又能保证净高的要求，常常需要因地制宜地变通布置方式，这时二维的管线综合设计方式的局限性就显露出来。

　　二、BIM辅助机电安装的优势

　　（一）可视化

　　将传统模式的二维管线图纸变成三维信息模型，真正实现所见即所得，深化设计和施工管理的所有过程都基于三维管线模型进行讨论，提高了多方之间沟通的效率。

　　（二）协调性

　　将各个机电专业的图纸都融合到管线排布的模型中，通过碰撞检查功能核对多个专业之间的协同问题，并产生碰撞报告以辅助深化设计。

　　（三）模拟性

　　通过三维管线模型，可以对现实中的工作进行提前模拟，例如管线安装工序模拟、工期模拟及造价模拟等，辅助优化整个施工过程。

　　（四）出图性

　　基于优化后的三维管线模型，可以生成任意节点的平面定位图、剖面图及三维大样图，辅助构件生产加工及现场安装。

　　三、BIM技术在机电安装中的具体应用

　　（一）项目介绍

　　山东省千佛山医院新建的保健综合楼位于院区西北侧，建筑占地约4700m²，主要功能是以保健服务为核心的门诊、医技、住院、健康查体、全科医生培训及相关配套服务。该项目总建筑面积约为78000m²，其中地上18层，建筑面积65000m²；地下2层，建筑面积13000m²。

　　（二）BIM技术在机电深化设计阶段的应用

　　1.机电深化设计难点

　　（1）管理组织协调。该项目未引入项目管理公司，由甲方组织管理，施工总承包负责具体协调，监理公司负责质量监督，各专业分包公司达23家之多，众多参与方对图纸信息的理解不统一，为沟通协调造成很大困难。

　　（2）机电管线种类繁多、走廊交叉处管线排布困难。医疗建筑较其他公共建筑增加了医用气体、气动物流传输等专业管道，其专业管道达20种之多；同时，电气桥架材料成本高且不易弯折，造成通过常规手段难以解决走廊交叉部位管线排布和翻弯的问题。

　　（3）净高、使用要求严格。为了满足医疗建筑的使用功能，对走廊的吊顶高度有严格的控制要求，机电安装需要在满足净高的前提下，保障各专业管线便于安装和检修，及后期使用的方便和舒适。

　　2.BIM解决方案

　　（1）调整组织架构。在原有的项目组织架构的基础上，引入了山东某数字科技有限公司作为机电安装的BIM顾问，组织架构和工作流程发生了相应的变化。

　　（2）创建BIM模型。BIM顾问单位在各专业工作的基础上，进行BIM模型创建工作，模型精度要求设备尺寸、管线尺寸以及保温隔热层厚度等要和设计保持一致。

　　（3）碰撞检查及优化。该项目机电深化设计的实施流程为：BIM顾问单位首先依据施工图创建各专业模型，进行净高分析，确定设计建议的吊顶标高是否能够实现；BIM顾问单位以各层走廊的机电排布剖面图为依据进行方案的调整和优化，优化的成果以会签的形式由所有参与单位签字认可，并输出图纸指导现场的安装施工。一般每层的深化成果经过二轮讨论就可以通过，极大提高了深化设计的工作效率。

　　（4）机电深化设计出图。为满足下阶段安装施工需要，BIM团队在传统机电出图要求的基础上增加了单专业管线平面定位图和支架平面位置定位图，辅助管件加工和现场施工。

　　（三）BIM技术在机电安装阶段的应用

　　1.工期进度管理

　　BIM模型集成进度计划数据，让参与单位可以利用直观可视的三维信息模型，将月、周、日的施工计划和现场实际情况进行对照，便于分析施工方案的优劣，找到最佳施工方案，以保证项目工期。

　　2.施工质量管理

　　为保证施工质量，按照机电安装流程要求，施工单位和监理单位严格按照BIM团队输出的深化设计成果进行施工，并阶段性地将施工现场和建筑信息模型进行对比并优化安装施工方案。

　　3.成本控制

　　该项目规定将BIM成果作为结算的重要依据；以输出的BIM深化成果做参照，结合施工现场调整模型，参照一定的系数来确定机电安装的工程量，以实现对成本的有效控制。

　　四、结束语

　　在该项目中，利用BIM技术辅助机电深化设计、施工安装指导、质量控制及限量取料等方面的工作，对缩短工期、降低工程造价、提高施工质量产生了积极的影响。

　　考虑到项目中遇到的很多问题在设计阶段就可以发现和解决，建议在设计阶段就开始应用BIM技术，并逐步拓展BIM在运营和维护阶段的应用，打造以BIM技术为基础的项目生命周期管理。

　　参考文献

　　［1］苏元颖.BIM在医院建设和运营中的作用及实施［J］.中国医院建筑与装备，2014，15（1）：27-28.

　　文｜徐民 吴洪