BIM技术在医院综合楼项目施工阶段的应用

BIM技术被认为可以极大地提升工程项目精细化管理水平，因此近年来得到政府和建筑企业的持续高度关注，其带来的价值也日益凸显。本文通过枣强县中医医院新建及改扩建项目的实际探索，分析了BIM技术在施工阶段应用的优势，为后续BIM技术在施工阶段的深入应用提供借鉴和参考。

项目概况

枣强县中医医院门诊医技病房综合楼项目（下称“医院综合楼项目”）位于河北省衡水市枣强县，该项目总占地面积14 814.16m2，总建筑面积18 779.92 m2。其中，地上主楼9层，裙房3层建筑面积17 271.92 m2；地下1层，建筑面积1 508 m2。

医院综合楼项目为民生项目，社会期望值较高，单体建筑较复杂，涉及专业较多，如果采用原有施工管理模式很难满足施工现场需求。另外，该项目的业主要求较高，室内净高控制及各专业协同控制标准比较严格，且工程造价控制较严，需施工单位预先发现问题，并在施工前解决，以降低风险、节约成本。瑞和安惠项目管理集团有限公司（下称“管理集团”）作为承建单位，决定引进BIM技术，以此来突破传统施工管理的局限性，提升项目精细化管理水平。

BIM技术在施工阶段的应用

校核施工图纸错误，优化设计图纸

医院综合楼项目各个专业在建模过程中，施工技术人员发现了设计图纸中存在很多问题，如节点图与平面图、平面图与立体图尺寸不一致，建筑图与结构图做法不一致，结构图梁柱与建筑图门窗构件冲突等问题。在以往的工程项目中，施工技术人员在施工前根据经验只关注图纸中经常出现的问题，不能面面俱到，使很多问题无法在施工前被发现。该项目通过BIM技术建模识图、三维可视及局部碰撞，施工技术人员能够清晰地发现部分设计问题，并直接反映给设计部门，提前解决图纸中存在的问题，减少施工过程中的变更，提高了工程建设的效率，减少了返工。

三维技术交底，直观地论证复杂节点的可造性

施工技术人员对于一些重要的施工环节或采用新施工工艺的关键部位、施工现场平面布置等施工指导措施进行模拟和分析，以提高施工计划的可行性。同时，施工技术人员利用BIM技术结合施工计划进行预演，以提高复杂建筑体系的可造性。此外，医院综合楼项目对机电安装采用BIM三维技术交底，与施工单位协同沟通，指导现场施工，寻找管线综合布置的最优方案。

通过复杂节点的三维展示图及动画，施工技术人员可直观进行技术交底，论证项目复杂节点的可造性，及时排除风险隐患，减少由此产生的变更，从而缩短了施工工期，降低了由于设计协调造成的成本增加，提高了施工现场生产效率，便于施工人员更好地理解图纸设计意图及施工工序。针对三层南侧走廊中间存在结构梁问题，施工技术人员进行重点、难点位置技术交底，通过三维图及二维图对照，让施工单位理解设计意图，充分利用梁窝内空间，最大限度地提高走廊净高。

机电管线综合及空间优化，对模型进行优化、更新与维护

利用BIM技术搭建各专业的模型，设计师能够在虚拟的三维环境下发现设计中的碰撞冲突，从而大大提高了管线综合设计能力和工作效率。这不仅能及时排除项目施工环节中遇到的碰撞冲突，而且减少了由此产生的变更，大大提高了施工现场的生产效率，降低了由于施工协调造成的成本增长和工期延误。

医院综合楼项目设计人员根据管线综合优化流程图及管线综合原则（大管优先、小管让大管、有压管让无压管、低压管让高压管等），并结合施工单位设备管线安装习惯，进行管线综合布置图设计。同时，设计人员利用Navisworks软件进行碰撞检查，通过各碰撞点的坐标及构件ID查找模型构件，按照一定的原则调整模型及施工图；对重点区域、管线密闭区域进行管线综合排布优化，满足规范及净空要求。

通过机电管线综合优化，医院综合楼项目病房区吊顶高度达到B+2.9m，走廊吊顶高度达到B+2.4m，提高了净高。在项目中，施工技术人员利用revit软件建立全专业BIM模型，导入Navisworks软件进行碰撞检查，结果在三维模型上发现图纸中的错、漏、碰、缺与专业冲突。该项目中一层共发现570处碰撞点，形成碰撞报告，根据碰撞点ID，施工技术人员直接在模型中提前解决碰撞点，大大减少了后期返工。该项目通过实践出具管线综合布置图纸指导施工，配合三维信息模型进行二维图纸交付，形成统一的绘图规范及出图规则。

土建二次结构深化设计及吊顶排布应用

使用BIM技术对建筑砌体墙进行深化设计，建立二次结构三维模型，并出具二维图纸指导施工，提高管理及施工的精细程度，避免费时、费料。利用此新型深化设计方法的三维可视化及信息化的特性，可以更加直观、准确地分析砌体墙与构造柱之间的相互关系，提高对过梁尺寸及位置、构造柱尺寸及位置、提前预留构造柱钢筋和圈梁尺寸及位置，以及砌体砖排布形式的准确性，并辅助现场交底及检查工作，提高砌体墙施工质量，减少材料浪费，改善现场环境。

另外，项目中运用软件对吊顶进行排布，优化铺贴方向，并出具二维图纸指导施工，可以统计出吊顶用料明细，大大提高了材料使用率。

基于“惠管理”平台移动端应用

传统施工现场项目管理进程中存在许多制约因素：①在质量管理上，施工人员专业知识薄弱，材料质量不符合要求，不按设计或规范要求进行施工；②在成本管理上，成本数据库系统不够完善，管理不够精细化，施工技术落后；③在進度管理上，项目信息不完整，各单位之间缺乏沟通，这些因素导致施工现场管理低效、粗放。针对这些问题，医院综合楼项目采用“惠管理”平台进行项目管理，平台可在WEB端、移动端使用，方便快捷，并为运维提供数据支持，有助于加强项目质量管理、成本管理及进度管理。

移动端模型浏览可配合现场管理，将所发现的问题通过“惠管理”平台移动端直接反馈给相关责任人进行整改，责任人整改完成后，检查人员复检，上传整改后图片及检查意见。整个整改和检查过程遵循PDCA循环的检查机制，使质量及施工安全得到有效控制和保障。同时，运用BIM技术进行了主体结构等相关验收工作，使问题及整改状态一目了然。另外，对于设计变更或会议纪要及时更新，有助于相关方及时了解项目进展情况。

BIM技术应用效果

优化设计图纸，减少工程洽商

项目实施过程中，施工技术人员通过全专业三维建模及BIM技术对施工图进行审查，共发现土建图纸问题36处，包含建筑及结构专业间的硬碰撞，如结构梁或柱与建筑门窗碰撞、建筑填充墙与结构柱不齐、外立面露梁等问题，此类问题如若未发现并已施工，势必会引起工程造价增加，造成建筑使用功能缺陷，以及外立面造型达不到预期要求等问题。

管线综合布置，减少工程量及费用

在管线综合布置时，设计人员发现了上千条机电管线碰撞点，并在设备管线安装前解决掉，出具管线综合图指导施工，避免了施工过程中拆改带来的工程量及费用的增加。另外，该项目利用BIM技术，改变了以往管线综合布置由不同专业的设计人员通过二维图纸结合各专业意见进行设计的局面。项目中，运用相关BIM软件进行软硬碰撞检查，及时并快速进行图纸交底和会审等工作，减少了项目变更等带来的经济损失。

可视化交底，提高现场施工人员图纸熟悉度及理解度

项目施工中，基于BIM技术进行可视化交底，有效提高了交底内容的直观性和精确度，使施工班组及项目管理人员能够快速理解设计意图，极大地提高了工作效率，保证了施工目标的顺利实现。同时，对于结构进行三维框架交底，并形成三维轴测图；对于设备专业进行三维管线综合及二维管线综合平面交底；对于特殊部位进行专项交底等。另外，施工单位通过BIM技术编制了专项施工方案，直观地对复杂工序进行分析，将复杂部位简单化、透明化，使施工方案更加合理。

BIM设计成果标准化，形成企业级交付标准

通过各专业协同配合，结合集团公司成果碰撞检测及管线综合BIM技术应用流程，项目组将理论成果付诸实践，提高了设计成果交付效率。在项目实践中，形成企业级的出图标准，如管线综合成果、吊顶排布成果及三维信息模型的交付，对于后续类似项目有着重要的指导意义，有助于提高施工现场管理的精细化程度。

应用“惠管理”平台，引领BIM集成應用与创新，提高精细化管理水平

在项目管理过程中，应用集团公司自主研发的“惠管理”平台，对质量、安全、进度及成本等进行精细化管理，改变了以往随身携带图纸、记录本或用头脑直接检查和记录现场问题的局面，现场运用移动端可随时查看模型信息，并在问题出现空间处进行标记，及时反馈问题状态。同时，也改变了以往召开现场会的局面，将施工现场直接带进会议室，以BIM技术模型取代现场施工情况，同各参建单位共同协调解决相关问题，应用“惠管理”平台，提高管理效率的同时，优化了管理流程，实现精细化管理。

结语

医院综合楼项目对BIM应用的实际探索，有经验也有不足，还需要做好以下四方面工作。一是要加强BIM技术设计成果与施工现场的衔接。BIM技术的应用不仅仅是理论研究，更重要的是在具体项目中找到它的价值，所以与施工现场的衔接显得尤为重要。二是提高三维信息模型的标准化及完整度。模型不仅仅要满足行业内及河北省内制定的模型交付深度标准，还必须考虑后续的模型应用。三是建立BIM成果审核机制。对于BIM技术成果需严格把关，尽可能地模拟施工，将问题解决在施工前，不可出现设计中原本没有，但经BIM技术深化后出现的低级问题。四是要加强行业内、企业外沟通交流，取长补短。

BIM技术可以突破传统的局限，为施工管理提供一个能够将信息表达得更清晰、更直观的平台，以减少在施工中会发现许多设计阶段未预料到的问题，从而给工程带来巨大的风险和不可预估的损失。同时，把BIM技术运用到施工阶段的现场管理中，有利于管理人员对成本、进度、质量及安全等的精细化管控，辅助项目管理层的反应速度和精度，提升企业项目管理水平与核心竞争力。

史君汝，瑞和安惠项目管理集团有限公司全过程六公司BIM项目负责人，2020年河北省“燕赵杯”BIM技能大赛一等奖获奖项目组负责人，中国图学学会高级建模师，欧特克认证BIM工程师。