BIM技术在中川人民医院项目的应用实例

赵本超

江苏省建筑工程集团第一工程有限公司 高级工程师

楚英元

八冶建设集团有限公司第一建设公司 工程师

中川人民医院项目是八冶一建公司首个将BIM 技术应用于公共建筑的项目。本工程BIM 小组通过创建BIM模型，先后完成梳理图纸问题、规划场地、布置现场、模拟实际施工、可视化交底、深化机电管线、优化施工工艺、质量安全施工、党建引领等多个应用点。同时，借助BIM+智慧运维平台，协助管理人员根据现场施工进度，部位节点等制定管理措施和标准，提升项目施工质量安全标准化和规范化水平。最大限度地降低了工程成本、节约工期，推进项目顺利的完成。

工程概况

中川人民医院项目建设地点在兰州新区，项目建设用地面积14 652.10 m2；总建筑面积47 338.95 m2，其中地上34 849.68 m2，地下12 489.27 m2。门诊综合楼地上7 层、局部8 层，建筑面积20 525.77 m2；住院部地上11层、局部12 层13 998.91 m2；阳光走廊325 m2；建筑占地面积4 682.66 m2。

项目的高标准与重难点

一，工期紧张、质量要求高。本工程为大型医疗产业园综合体项目，但工期仅为340 天，且目标为国家优质工程，较传统工期缩短近2年，要求当年施工、当年建成。为达到工期目标，甲方要求设立BIM 团队，对BIM 应用有较高要求，尤其在安装部分，管线及连接件建模精度需要达到LOD400，时间紧、任务重。

二，专业协调多、管理要求高。项目现场分区管理，各区系统相似，土建、安装、钢构、幕墙、装饰装修、智能化、消防、电梯、室外、医疗设备等专业较多，管理难度大，需要进行高效率的信息传递。

三，管线综合复杂。本工程项目包含给排水、电气、通风与空调、消防电气、智能化等，医疗气体机电管线集中，易出现矛盾冲突。尤其是设备多、地下车库部位，更是错综复杂，管线综合排布需求紧迫，大量管线外露在视线中，创优也有所影响。

四，大型钢结构桁架。本工程中，钢结构桁架横向约280 m，设计深化较为复杂，连接点较多，需配合土建预埋，定位精度要求高，在交叉施工中，难度大、穿插要求高，需考虑分段施工可靠性，确保一次成优。

五，综合物流、垃圾被服。综合物流和垃圾被服是基于综合管先后进行，避让要求高，必须提前确定方案，考虑对综合管线及二次结构的影响，尽可能一次到位，避免返工。

项目总体策划

一，实施标准。本工程为多专业综合BIM应用项目，在团队组建后展开策划会议，根据中川人民医院项目重难点、需求点进行BIM 实施总策划，制定目标。根据《建筑信息模型应用标准》《BIM技术应用标准》与集团BIM实施策划书，实现项目标准化、精细化管理，为项目的BIM应用落地打下坚实基础，如图1 所示。

图1 管理流程体系图

二，体系标准。项目实行“BIM 中心+BIM 小组”的分级管理体系，集团公司及甲方、监理平行管理，对建模进度、应用落地要求实行实时监管，设计院现场驻场直接对接专业BIM 工程师，多方共同推进医疗产业园项目BIM 应用落地工作。

三，制度标准。根据管理体系，制定标准化BIM 管理制度，由项目BIM 中心向公司科技创新部及监理方上报BIM 周报，经审核后，上报甲方。甲方、监理、设计、施工单位定期召开进度协调会、问题解决协调会、阶段性实施成果汇报会等。施工前必须采用设计回复同意的方案图纸指导施工，现场及时对接，将BIM 工作落在实处（见图2）。

图2 中川人民医院BIM 技术应用实施流程

BIM 技术落地应用实施阶段

一，施工场部应用。本工程场内场外可用地狭小，在施工前对办公生活区、现场道路、塔吊初步定位，制定临设策划方案。办公生活区布置经甲方必选二轮优化，最终出具施工图，按方案二进行布置。施工现场一次成型，按观摩工地标准设有观摩区、现场工具式配套设施一次设置到位，使得成本可控，保障施工进度（见图3）。

图3 项目平面布置图

二，图纸会审。通过快速建立BIM 模型，梳理图纸问题，第一时间反馈给建设方、设计方进行修改，提高多方沟通效率，在图纸会审材料中签字确认作为施工依据，为施工质量和进度要求提供保障。本项目通过BIM技术辅助图纸会审，发现建筑、结构、机电等专业图纸问题共计238 项。

三，深化设计应用。

（1）结构优化。医疗产业园图纸下发后，土建BIM团队先行开始模型建立工作，发现构件及设计不合理等问题527处，前期问题较为突出，多数构建尺寸与标注、构建位置不符。经与甲方沟通，召开图纸问题专项通报会，要求设计总监参与，会议中借助BIM 通报，直击痛点。后续下发图纸变更后，BIM 团队继续调整深化，建立审查报告，及时与设计直接对接，问题解决可满足现场施工要求，将绝大多数结构设计问题排除在萌芽阶段（见图4）。

图4 结构优化问题图

（2）建筑优化。现阶段为二次结构施工初期及策划阶段，建立建筑模型，对建筑施工图进行审查，除多处墙位置与梁、柱位置发生偏移外，发现97 处图纸碰撞部位，逐一落实解决方案，提前消除绝大多数的图纸问题及建筑设计优化。将土建、机电模型结合，提前对关键层，特殊功能房间进行洞口预留，出具预留洞图，避免二次开洞造成的隐患和成本，如图5 所示。

图5 二次建筑优化图

（3）管综排布优化。医疗产业园项目管线密集，各专业系统繁多，排布空间非常紧张。针对此项重难点，项目部BIM 团队严格执行管理制度，对模型及排布进度、排布质量进行要求，针对性开展管综排布观摩会，提高BIM 人员综合素质。逐层分析系统情况，确定管综排布方案，将排布分为5 个阶段（建模、优化排布、设计确认、方案确认、出图），待最终出图完成后，现场指导施工（见图6）。

图6 管综优化图

本工程选取典型部位做了上会研讨，该部位位于B1层41 轴—42 轴下沉庭园中间，由于此处管线较多，排烟风管、新风风管、强电桥架、弱电桥架及各系统管道共31条管线，同时该通道还设计轨道物流系统、垃圾被服运输系统、吊顶。通过BIM排布，上会探讨，设计确定，最终输出深化设计详图，并模拟最佳施工工序，随后指导施工（见图7）。

图7 该部位优化后管综三维图

（4）预制化加工。针对制冷机房、消防泵房、水泵房采用工厂预制化加工，提前与甲方、厂家沟通设备选型，通过深化管段以及连接点，与厂家共同探讨相关数据，并出具图纸提前加工，增加机房装配率，提高施工效率（见图8）。

图8 预制加工组装图

（5）现场可视化交底应用。本项目直线加速器最大墙厚达3m，独立摘取危大工程直线加速器模型，对直线加速器支模架体系模型建立，对此项特殊工序施工要点，支模架施工要点可视化交底，确保直线加速器施工质量。

将深化内容落地解决现场问题为医疗产业园项目的BIM 应用目的，将现场可视化管理方面做扎实，进行可视化视频、出图交底，切实做到从设计图→模型→深化→现场施工的整套应用顺序（见图9）。

图9 可视化交底图

（6）BIM+智慧工地应用。本项目自主建立智慧工地平台，智慧工地集成了包括：劳务实名制、高危机械管理、现场巡检、党群工作、吊钩可视化、基坑红外线检测仪、塔吊防碰撞等多个模块，提高了施工管理的便捷性及可操作性。现阶段已实施智慧工地质量安全巡检系统、劳务管理系统、监控系统、塔机监测系统、高支模监测系统的相关应用，领导手机端同步信息化管理，查看各项监测内容（见图10）。

图10 部分智慧工地管理系统图

（7）BIM+体验馆应用。VR：因为地下室面积大，且管线排布难度大，利用BIM技术的可视化和集成化优势，结合VR 技术身临其境，更方便快捷检查出综合调整管线排布是否合理。现场搭建VR安全体验馆，配置16 项VR体验模块，包括触电伤害、消防灭火、基坑坍塌、高空坠落、物体打击、机械伤害等。让体验者身临其境的体验因不规范操作所致的伤害，提高安全意识。

MR：混合现实技术更具有交互性、实时性，虚实结合，提升工程可视化、高效化。

掌上工艺：实现各类BIM模型虚拟交底，体验各项施工工序，形象展示各项工艺要点。

5G：5G+BIM 模 型 结 合视频监控、车辆管理等系统，将施工过程、进度管理、人员管理等内容，通过5G 网络展示在大屏幕上，实现工地的全方位信息化管理。

（8）6BIM+3D 打印机应用。以项目模型为基础，综合3D 打印数控技术，打印整体建筑物，利用3D 打印模型，直观展现建成后整体样式，完成数据模型转化为实体的过程，是各项检查、领导前来第一个直观展现的，提升整体形象。制作小型实体通用样板交底，周转方便，多次利用。

后期应用准备阶段

一，大型设备运输。医疗产业园各类大型医疗设备多，设备运输为项目重难点，BIM 团队提前策划，为设备运输开路（见图11）。

图11 机电预制构件运输装配图

二，室外管网部署。后期室外管网施工较为复杂，场地大，管网标高控制难度高，提前策划室外管网排布，出具管综排布图及剖面标高图，现与甲方已上会沟通，出具排布方案。

三，垃圾被服方案深化。通过1 节点进行垃圾/被服投放，2 节点电脑控制清空，3 节点风机气流带入中央收集站，随后分类收集、尾期排放。

四，智慧物流方案。以中型箱式物流为基础，结合智能存储库、智能物流机器人，将全院的物品流动串成一个整体，现已召开深化会议，完成深化出图（见图12）。

图12 物流管网深化及系统出图

五，景观绿化+放线机器人。本项目由于地下室结构整体放坡1%，以及设计造型复杂，标高变化多，使景观工程施工放线定位难度大。通过建立BIM 模型和智能放线系统，可以更加精确辅助现场景观工程的定位放线。

六，辅助竣工结算。在整个施工阶段中，将项目上各类资料收集、整理、上传至公司BIM 平台，完善项目信息的同时也在不断完善整个竣工模型，最终可以通过竣工模型来核对现场所有的结算资料，辅助竣工结算的办理。

结语

本工程甲方、监理、集团固定人员组成系统性管理体系，制定标准化管理流程及制度，在BIM 应用实施过程中严格要求，达到施工指导的决策性目的，通过BIM技术，已完成各类深化、优化、交底、管理等工作，在提升整体管理水平的同时，降本增效。

BIM 技术的应用及时处理图纸疏漏、优化深化设计，可直接出图指导施工；并且实现了方案可视化，避免了施工返工，从而减少返工损失；通过VR 身临其境，消除净空不足，提高了业主使用率。经过项目有效落地的实施，项目部还培养了一批不同层级BIM 工作的技术型人才，提高企业核心竞争力。