BIM技术在装配式应急医疗建设项目全寿命周期的应用研究

张 龙，贾宇浩，刘 翔，黄鼎新，王嘉诚

（南京审计大学，江苏 南京 211815）

21世纪以来，突发性公共卫生安全事件频发。以新冠肺炎疫情下的应急医疗建设项目为例，“火神山”“雷神山”的背后，是BIM技术+装配式建筑技术的进一步结合应用。针对应急医疗建筑的功能分区等专业标准要求，BIM及装配式建筑技术的组合，极大地提高了设计施工效率。同时，借助BIM技术信息化网络平台实现精细化信息管理，对医疗建设项目的全寿命周期管理过程有着重要意义。相较于传统的管理模式，BIM模式的管理更能够体现及时性、有效性，为项目全生命周期的管理提供了一个平台。

1 概述

1.1 BIM技术及装配式建筑

BIM是指建筑信息模型，即“Building Information Modeling”。BIM技术功能在于将建筑的相关信息进行汇总集成，包括从建筑的设计、施工、投入使用到建筑寿命周期终结等相关信息汇总整合至一个三维信息化模型之中。

基于三维信息化模型的创建，BIM技术信息化网络平台可进行工程项目全寿命周期管理，并可在管理过程中实现可视化，信息化及协同化，从而有效提高建设效率，同时实现信息共享。

装配式建筑采用预制式构件施工，类似于“搭积木”拼装部件，要求构件生产标准化，从而提升施工效率，并有效降低成本。

1.2 应急医疗建设项目的特点

应急医疗建筑项目主要是应对和处理突发性公共卫生事件，为弥补医疗位置不足或具有较强传染性，临时而快速建设的应急医疗建筑。主要特点在于：第一，医疗事态紧急性，建设速度要求高；第二，建筑使用年限要求低，建筑功能要求高；第三，医疗流程复杂，专项工程繁多；第四，建设项目设计、施工要求具有一定灵活性。由于公共卫生事件存在着很多如群体性原因不明等需要被发掘以及未来可能出现的新特点，应急医疗建筑在设计、施工方面仍然会有新的变化和要求，这就要求在设计和施工方面具有灵活性。

2 应急医疗建设项目全寿命周期中的技术应用

基于BIM信息化管理技术，应急医疗建设项目全寿命周期的管理如图1所示。

图1 BIM信息化管理技术在应急医疗建设项目全寿命周期的应用

2.1 设计阶段

BIM三维信息模型是搭建BIM信息化管理平台的基础。因此，设计阶段的重点是建立BIM三维信息化模型，以便后续将进度、成本、质量和施工等管理协同到BIM技术信息化网络平台统一管理。

在应急医疗建设项目的设计阶段，需创建一个满足设计规范的三维模型，包含建筑、结构、给排水、暖通、机电等专业信息。同时，包括模型的管线综合和碰撞检查，完成后进行设计交付，设计阶段的任务基本完成。

在应急医疗建筑的BIM信息化模型的创建过程中，三维精确建模的方式也给装配式建筑技术的结合提供了空间。可对建筑模型中主要的预制构件进行信息收集和管理，交付工厂进行预制生产，使得预制构件的生产能精确服务于施工使用，极大地提高了效率。实践应用中，BIM信息化技术根据编码原则，对建筑模型各个构件编码，包含构件类型、规格参数、建筑用途，以及装配式建筑技术所需的其他相关信息，如生产信息、强度硬度信息及检测信息等。信息系列构成对应数据库，为建筑构件全寿命周期的使用管理提供便利。同时，构件信息化管理可延展至整体装配式模块，方便在后续的施工、运维或者改建阶段整体进行管理。在设计阶段中，编码的背后蕴含的信息只停留在初始阶段，需要进一步开发。

2.2 施工阶段

完成三维信息模型的创建，及构件单位的编码和数据信息录入后，应急医疗项目的建设进入施工阶段。通过BIM信息化技术管理平台，施工阶段更注重精细化管理，主要集中在进度动态管理、场地布置管理、施工质量管理和安全管理等。

以南京市第二医院——汤山分院为例，南京市第二医院在新冠肺炎疫情期间，为满足救治需要，在原有收治能力基础上应急扩容，建立临时救治医院。医院采用装配式板房，生产加工与现场基础制作同时进行。根据医用要求，ABC 箱组合成一个单位负压病房。工厂加工、装修、设备安装等完成 70% 以上，现场吊装后，简单装修和连接设备，即可使用。每个独立的单位装配式箱式板房作为整体模块与现场施工使用要求匹配，进行迅速地吊装和连接，从而加快完成应急医疗项目的建设。BIM信息化管理技术及装配式建筑在医院建设施工过程中得到充分应用。

2.3 运维阶段

应急医疗建设项目正式投入使用，标志应急医疗建设项目进入运维阶段。信息化管理在此阶段也显得尤为重要。

首先，信息更新和数据共享是BIM信息化管理在运维阶段的显著特点。建筑构件使用过程中的信息通过BIM技术信息平台及时收集并更新，可及时得到反馈并采取措施。同时，建筑构件数据的共享，也可与其他基础设施建设部门进行分享，帮助在其他情况下进行应急医疗建设项目提供参考，进一步发挥信息价值。此外，应急医疗建筑的建筑信息可以与物业等其他部门共享，帮助更好地进行对工程项目的管理。

其次，通过BIM技术信息网络平台对应急医疗建设项目进行建筑运维管理的方式更为精细化。作为应对突发性公共卫生安全而使用的应急医疗建筑，在投入使用后，整合建筑内人员、设施及技术等关键资源来提高建筑的使用率，具体应表现为提高应急医疗建筑接治患者的能力和效率。如利用BIM技术进行空间管理，在建筑空间已定的前提下，合理进行医疗功能区域的划分和布置，清洁区、半污染区、污染区以及医疗区，结合BIM技术，达到有效的应急医疗建筑的运维管理，可以有效地配合医疗收治流程，提高管理效率。

最后，对于应急医疗建设项目，除了维护和保养管理、空间管理，运维阶段的BIM信息管理还体现在能源管理、资产管理以及应急管理等方面。

2.4 报废阶段及改建阶段

应急医疗项目具备临时建筑的特征，当突发性公共卫生安全事件得到有效应对及解决时，应急医疗项目也完成了阶段性使命。此时，改建或报废成为应急医疗项目需要考虑的方向。

在这一阶段，BIM技术依旧延用其信息平台的作用，对应急医疗建筑全寿命周期的管理相关信息进行保存。在装配式建筑技术的结合下，构件材料具有可拆除回收性以及改建他用的可能性。在这一过程中，数据库中包含的相关构件编码和信息会随着构件的使用得到共享，可以有效追踪到建筑构件的相关信息。如曾用于应急医疗建设项目，使用寿命，功能耗损，从而判断是否可以用于改建建筑，数据库包含的建筑相关参数信息也可以帮助分析改建用途的可行性，使资源得到整合和有效的利用。

3 结语

科学技术的发展，使人们对突发公共卫生安全事件有了应对手段。尤其是在新冠疫情下，显示出应急医疗建筑在应对公共卫生事件的价值和作用。同时，也推进了对应急医疗建设项目全生命周期管理的研究，包括设计施工、运维养护、改建报废。基于BIM+装配式技术在应急医疗建筑全生命周期的应用在当前尚且处于新兴阶段，BIM技术对工程项目的全寿命周期中进行信息化管理的方式仍需进行更深层次的研究。