BIM在醫院項目構建的平臺

發布日期：2015-05-04來源：網絡來源編輯：張瑞晨

[摘要]BIM技術的出現提供了多種多樣的設計解決方案，例如工程設計中經常用到的專業之間的協同設計、科學分析、物料統計、碰撞檢查、空間關系的完美表現、平立剖圖紙的協調一致等，以盡最大可能保證設計的質量，提高設計效率，減少施工中的錯漏碰缺。

　　“高標準、高質量”是云南省第一人民醫院住院綜合樓的設計追求，在4年的從設計到建造的過程中，設計團隊歷經全身心的投入、多種設計方法的嘗試和設計成果的思考，上下求索不遺余力，只為給推進建設項目從設計到建造直至使用全過程的良性運作找到一條適合的道路。云南省第一人民醫院(三級甲等醫院)住院綜合樓項目，位于昆明市金碧路中段。項目主要功能包括住院部、手術部、中心供應、配液中心、設備用房。總建筑面積87 042.9m2，共設有28間手術室，總床位數1 250，是整個云南省乃至西南地區面積最大的單體醫療建筑。

　　BIM技術的出現提供了多種多樣的設計解決方案，例如工程設計中經常用到的專業之間的協同設計、科學分析、物料統計、碰撞檢查、空間關系的完美表現、平立剖圖紙的協調一致等，以盡最大可能保證設計的質量，提高設計效率，減少施工中的錯漏碰缺。結合工作室BIM標準，設計團隊進行了大量的討論和實驗總結，在項目中運用BIM的理論、過程、方法及技術手段具體如下。

　　1 場地設計

　　首先進行場地設計，利用AutoCAD Civil 3D，使用項目基地的勘測數據創建地形曲面。將Revit Architecture中的體量建筑信息模型導入AutoCAD Civil 3D，直接利用設計師所提供的公用設施連接點、基底區域、建筑物入口等設計信息，進行場地設計，創建道路、綠化和景觀構筑物等。不僅可以讓設計團隊在真實的環境中更好地了解項目本身，還可以通過web發布技術使業主也加入進來，Revit系列軟件的可視化功能讓項目相關人員更全面地了解了項目在竣工后的外觀和性能。

　　2 模型組建

　　根據管理的流程對工程設計進行合理的拆分， 把住院綜合樓單體項目拆分為外部布局、內部布局、結構布置和地下室四個主要的工程部分，把ICU、手術準備區的二次裝修工程項目拆分為建筑設計、結構設計和設備設計等三個主要部分。不同專業的設計師基于工作集分別運用RevitArchitecture、Revit Structure、Revit Mep組建建筑、結構、水、暖、電等專業模型。

　　3 空間設計

　　Revit創建好的房間圖元，定義顏色方案，能直觀地顯示出各功能空間之間的關系、布局等信息。利用明細表功能可以快速得到房間的標高、面積、體積以及數量等數據，提高設計人員之間以及同業主之間的技術指標交流。通過國際通用的gbxml格式可以實現與其他分析軟件譬如Ecotect，Green building studio的數據交換，實現可持續設計。

　　4 詳細工程設計

　　樓地面工程

　　樓地面工程中結合材料屬性設置了實木地板、水晶地磚、PVC走邊分色線和PVC地材。依據不同的BIM族文件設置對應相關的工程屬性，并進行模型的組建。

　　在工程設計的過程中，設計團隊可以對于關鍵的設計細部，利用剖面工具定位，由討論、草圖、工程圖集等形式加深理解。BIM平臺良好的可視化功能使得設計人員、施工人員、業主等參與方可以加入到工程探討中講明自己的想法，理解各方的進展使得樓地面工程的細部設計得以深化。

　　墻體工程

　　墻體工程是工程量最大的，同時也是難度最大的，有很多時候建成的實物和設計圖紙的要求差別巨大。項目中對于如何利用BIM技術實現凈化區墻面的工程設計也費了很大的功夫。

　　土建配合的墻體在單體設計時可以利用BIM平臺的族文件進行合理的定義，以達到工程設計要求。ICU、手術準備區的墻體中除了土建配合的墻體外，還有大量的輕鋼龍骨隔墻需要表達。隔墻由多種材料組成，并且構造相對復雜。如何通過BIM技術表達清楚設計要求，又做到以后對墻體的材料算量能正確地進行統計?這使設計團隊一度陷入了困難的局面。把墻體的各個細部逐一表達?那會占據相當大的工作量和人力、物力資源，計算機的設置要求也不能滿足。但是如果不能完整地表達墻體關系和構造細部，也就起不到設計控制和施工指導的要求，就又回到了以前二維CAD圖紙所出現的問題。通過一定的實驗，在計算機和軟件能提供的技術實現的前提下，設計團隊利用BIM的數據鏈接和設計選項功能，搭建了基于設計控制、設計圖紙文檔和施工指導的精細模型，另外又通過屬性簡化生成了可以在后期實現材料算量的簡化模型。利用設計選項可以做到相應的轉化，并可以結合工程設計靈活進行調整。在細部討論中，BIM實時渲染的可視化技術給予了設計師對材料的直觀感受，也方便了設計師和材料商的溝通。

　　頂棚工程

　　頂棚工程是在結合了墻體工程的設計方法上，把工程拆分為吊頂頂板、邊龍骨、覆面及橫撐龍骨、承載龍骨及吊桿、窗簾盒及輸液系統，此外還包括燈具。

　　門窗工程

　　門窗工程在工程設計中工作量是最大的，利用BIM技術可以科學地實現門窗的統計和設計信息的完整表達。構件和材料的實時顯示幫助建筑師從外立面到內裝修進行門窗工程的設計控制，通過模型和表格的信息關聯可以快速準確地指導施工和材料采購，避免門窗的二次設計。三維門窗數據可以完整交付到供貨商手中進行加工，減少信息傳遞過程中的誤差。

　　家具布置

　　類似于門窗工程，結合ICU、手術準備區的二次裝修工程設計要求，設計團隊定義了細致豐富的家具族庫。結合設計調研和功能流線要求，先草擬出大致的家具布置方案。結合家具設備制造商所提供的信息資料和業主的使用要求等，對整理后的資料分類歸類，依次創建出家具的各個族文件。隨著設計深度的增加，在族文件的屬性中可以靈活添加廠家信息、產品用途、價格等信息，作為以后物業管理、設備采購、施工安裝模擬等技術手段的基礎。

　　機電設計

　　由于醫院的管道系統繁多復雜，在以往的繪圖中，很難做到精細的管理和及時的協調，以至于后期給施工方帶來一系列施工問題。例如：與結構梁、柱等的碰撞問題，管線之間的交叉碰撞問題，管件實施安裝的空間問題等等。這些問題在二維的圖紙信息中是難以表達和解決的。通過BIM技術的運用，有機地結合了MEP各專業的設計，做到了有效控制，并在三維的建筑模型中，實時地反映了各個專業的設計過程，在設計中發現問題后，及時解決問題，有效合理指導后期的施工，減少了設計工程師大量現場處理問題所耗費的時間及精力，提高了生產效率。各管線系統的相關材料通過BIM技術能合理準確地進行統計。在各專業協調處理后，對三維的MEP模型進行實時調整變更，材料、管線的統計也會隨之關聯調整，便于采購和安裝。

　　5 管線綜合及碰撞檢測

　　整個設計過程中，借助Navisworks，在各個設計階段可以對BIM模型的結構構件、設備管線信息進行整合和相應的碰撞檢測，大大提高了設計團隊管線綜合技術的解決能力，并極大地避免了施工過程中可能出現的管線碰撞問題。進入到施工階段，通過BIM模型里面管線的空間定位來指導施工，保證相應的施工質量和進度。

　　在實踐BIM的過程中，我們越來越清楚地認識到：必須要構建BIM項目級管理平臺，這是因為市場環境需要技術革新，而技術革新要求與之相適應的管理平臺。

【相關閱讀】

• BIM技術在杭州湖畔大學項目金屬屋面工程中的應用
• BIM+物聯網技術在裝配式混凝土建筑中的應用
• 中鐵二局深圳公司平湖醫院項目積極運用BIM技術模擬施
• 淺談BIM技術在項目管理上的應用
• BIM技術在公路工程中的應用與思考
• 淺談臺灣三大建設企業的BIM應用