BIM技術(shù)在醫(yī)院建筑管理中的應(yīng)用探究

徐洋洋

摘要：醫(yī)院建筑管理存在很多的弊端，運(yùn)行成本投入大。本文探究采用BIM技術(shù)對(duì)醫(yī)院建筑進(jìn)行模型建立、數(shù)據(jù)共享和信息化系統(tǒng)的管理必要性和可行性分析，為醫(yī)院建筑管理模式另辟蹊徑，提高醫(yī)院建筑管理質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院建筑管理；建筑信息模型（BIM）；數(shù)據(jù)共享；信息化

一、什么是BIM

建筑信息模型（Building Information Modeling， BIM） 是以計(jì)算機(jī)數(shù)字信息技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、直到拆除是整個(gè)建筑的生命周期中的相關(guān)信息數(shù)據(jù)的模型[1]。

BIM技術(shù)的特征：

（1）可視化的三維信息模型

在BIM模型中，所有物件都是立體可見的，構(gòu)件之間能夠形成反饋和互動(dòng)[2]。BIM模型不僅可以直接實(shí)現(xiàn)建筑模型的立體展示，可以生成報(bào)表，在方案設(shè)計(jì)、建造施工、信息管理和運(yùn)營(yíng)過(guò)程等階段也都可以做到無(wú)障礙溝通、討論和決策。

（2）參數(shù)化建模

在BIM技術(shù)中，模型的建立是關(guān)鍵技術(shù)，使用最頻繁的是利用Revit軟件建立三維建筑信息模型，再結(jié)合BIM相關(guān)專業(yè)軟件，讀取信息，進(jìn)行檢查分析，形成完整的BIM模型。在建筑模型中，每一個(gè)代表建筑構(gòu)件的元素（如墻、柱、樓梯、門窗和屋頂?shù)龋┒际峭ㄟ^(guò)多種數(shù)字參數(shù)反應(yīng)出來(lái)的[3]。這些參數(shù)包括建筑的物理屬性、功能屬性和空間組合能力，不同的結(jié)構(gòu)能形成自動(dòng)的空間時(shí)間組合，檢測(cè)出是否有重疊、碰撞和交叉等，完成建筑構(gòu)造的協(xié)同統(tǒng)一。面向?qū)ο蟮膮?shù)化模型可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化生成，并與相關(guān)專業(yè)軟件數(shù)據(jù)共享。

（3）多元化的信息輸出方式

BIM數(shù)據(jù)庫(kù)可以導(dǎo)出多種形式的信息，如二維圖紙、報(bào)告、計(jì)劃設(shè)備表、優(yōu)化方案等[4]。BIM模型中信息是隨時(shí)更新，可供隨時(shí)隨地提取使用。

二、醫(yī)院建筑的特點(diǎn)

隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的醫(yī)療制度在不斷完善、醫(yī)療機(jī)構(gòu)的改革在逐步的深入推進(jìn)、醫(yī)學(xué)模式也在不斷地轉(zhuǎn)變；特別是大型醫(yī)院的建筑功能要求越來(lái)越高，建設(shè)范圍較為分散，形成各個(gè)區(qū)域的短距離醫(yī)療服務(wù)網(wǎng)絡(luò)模式，集醫(yī)療、教學(xué)、科研和生活等功能于一體。對(duì)于醫(yī)院建筑的要求不僅僅局限于日常工作生活所需，更重要的是要考慮患者的在醫(yī)院進(jìn)行一切活動(dòng)的指引性、便捷性、舒適性以及再入性；同時(shí)必須要考慮的是醫(yī)院后勤管理的合理性、時(shí)效性和針對(duì)性。醫(yī)院建筑不同于民用住宅或公共設(shè)施建筑，本身包含復(fù)雜的專業(yè)，除了基本的土建、結(jié)構(gòu)、水電暖、智能化、安防消防等設(shè)備安裝專業(yè)以外，還包括蒸汽、壓縮空氣、集中供氧供氮、燃?xì)忮仩t、小車物流、電梯運(yùn)行、特種設(shè)備等特殊專業(yè)的設(shè)計(jì)規(guī)劃。實(shí)現(xiàn)這些功能的和諧完善，需要在建筑物及設(shè)備設(shè)施布局上精益求精，在有限的層高中，保證室內(nèi)凈高以后，能做到以上所有專業(yè)的管線合理排布，減少施工中的碰撞和施工誤差、方便建筑運(yùn)行中的維護(hù)和保養(yǎng)，做到關(guān)鍵點(diǎn)位清晰明了、檢修快速方便。

三、醫(yī)院建筑管理存在的問(wèn)題

近年來(lái)，隨著醫(yī)院規(guī)模不斷擴(kuò)大，管理困難也越來(lái)越多。目前，大多數(shù)的醫(yī)院后勤管理長(zhǎng)期以來(lái)都面臨著管理方法過(guò)于陳舊、流程繁雜、審批環(huán)節(jié)多、工作辦事效率低下、部分工作人員懶散消極怠工的現(xiàn)狀。醫(yī)院建筑管理存在很多方面的不足?，F(xiàn)有醫(yī)院的發(fā)展迅速，但建筑管理方式粗放；管理團(tuán)隊(duì)專業(yè)配置不全、人才流失嚴(yán)重；現(xiàn)存建筑圖紙不全，保管不規(guī)范、不系統(tǒng)；翻修、加建、改造后部分圖紙失效；新舊管線狀況不明；閥門等器材設(shè)施位置不明；吊頂封閉，查詢管道難；人工記憶產(chǎn)生的不準(zhǔn)確性；建筑數(shù)據(jù)信息繼承性差。這些都使得在運(yùn)營(yíng)維護(hù)、后期改擴(kuò)建等方面存在很大的問(wèn)題。例如在原建筑的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)建改造，由于現(xiàn)有的圖紙保存不完全、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況不清楚、在設(shè)計(jì)階段無(wú)法做到精確設(shè)計(jì)，在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜，如圖1-1和1-2所示。

四、BIM技術(shù)在醫(yī)院建筑管理中應(yīng)用的必要性分析

現(xiàn)代醫(yī)院建筑是跨專業(yè)的綜合建筑，對(duì)醫(yī)院建筑的認(rèn)識(shí)來(lái)自于對(duì)醫(yī)學(xué)、醫(yī)療設(shè)備工程學(xué)、建筑學(xué)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)與信息科技等領(lǐng)域的多方面的應(yīng)用與整合，是龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程。所以，塑造一個(gè)具有親和力、引人入勝、高品質(zhì)的醫(yī)院內(nèi)外部環(huán)境顯得尤為重要。在運(yùn)行中盡量減少內(nèi)外部的維護(hù)維修為病人及家屬帶來(lái)的不便利，尤其是在婦產(chǎn)科?？漆t(yī)院，孕產(chǎn)婦高度集中的區(qū)域空間安全性更是不容小覷。即使醫(yī)院建筑內(nèi)部在一定的使用年限后會(huì)出現(xiàn)意外狀況，如漏水、信息傳輸不暢、斷電、消防故障等，后勤的管理人員要第一時(shí)間解決問(wèn)題，而非現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)查找問(wèn)題根源。

在醫(yī)院建筑管理工作的開展中，多方面的因素給工作人員帶來(lái)困擾和難度；比如：房屋信息不完整、查詢困難、日常運(yùn)維管理不便、事故應(yīng)急反應(yīng)不及時(shí)、改造盲目、系統(tǒng)不平衡、各部位互相影響等。如何有效解決醫(yī)院建筑管理上的不足和缺陷是管理者亟待思考的問(wèn)題。我院已完成了醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的開發(fā)與建設(shè)，并已實(shí)現(xiàn)全院自動(dòng)化辦公。隨著醫(yī)院信息化的發(fā)展，醫(yī)院建筑管理也需要不斷追求創(chuàng)新、緊跟醫(yī)院的腳步，建設(shè)完善的管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息的網(wǎng)絡(luò)化共享、降低資源管理的成本，為建筑及設(shè)備設(shè)施報(bào)修維修維護(hù)管理水平的提升提供技術(shù)支持。

現(xiàn)在市場(chǎng)上的一些關(guān)于醫(yī)院建筑及設(shè)備設(shè)施管理軟件雖有不少，但是大多通過(guò)人工的錄入對(duì)物資管理、設(shè)備維護(hù)保修等的記錄和統(tǒng)計(jì)，且更新時(shí)效性差，信息的繼承性差，不同軟件之間的兼容性差，無(wú)法實(shí)現(xiàn)共享。我院建筑內(nèi)不同的專業(yè)不同業(yè)務(wù)范圍有各自的軟件系統(tǒng)，數(shù)量多，種類繁雜，各方之間沒有關(guān)聯(lián)。這樣的系統(tǒng)不僅僅占有了寶貴的建筑空間，同時(shí)需要廠家進(jìn)行定點(diǎn)服務(wù)也增加了醫(yī)院的財(cái)力投入，資源的浪費(fèi)較為嚴(yán)重。醫(yī)院的信息化不應(yīng)該僅是醫(yī)療信息化、辦公自動(dòng)化、部分設(shè)備信息化的發(fā)展，而應(yīng)該是整個(gè)醫(yī)院建筑物的信息化和設(shè)備設(shè)施及辦公的信息化之間的共享繼承，真正的實(shí)現(xiàn)醫(yī)院倡導(dǎo)的“以人為本”的綜合服務(wù)理念。

將BIM技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)院建筑與自身的信息化的建設(shè)中，共享BIM模型數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)建筑的可視化、保持建筑信息的傳承，指導(dǎo)在實(shí)際工作中的應(yīng)用，代替大量信息的人工錄入和查找，更加輕松地完成后勤管理系統(tǒng)中各個(gè)工作的開展。對(duì)設(shè)備設(shè)施維修管理、空間管理、能源管理、巡檢管理、工程改造管理、三維瀏覽展示等信息進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)采集、分析處理，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，提高醫(yī)院后勤管理的工作效率和業(yè)務(wù)水平，提高了信息傳遞速度，完善醫(yī)院整體信息化建設(shè)，加快部門間的流通，節(jié)省人員調(diào)度。

五、BIM技術(shù)在醫(yī)院建筑管理中應(yīng)用的可行性分析

首先，在住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要的通知中提出“十三五”時(shí)期建筑業(yè)信息化發(fā)展目標(biāo)為“全面提高建筑業(yè)信息化水平，著力增強(qiáng)BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動(dòng)通訊、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力?！弊源?，建筑行業(yè)全面進(jìn)入BIM技術(shù)應(yīng)用時(shí)代。醫(yī)院建筑自然也在范圍之內(nèi)，尤其是醫(yī)療信息的發(fā)展應(yīng)與其建筑信息相融合，建筑的信息化是更好的為醫(yī)療行業(yè)服務(wù)和奠基的。

其次，為響應(yīng)國(guó)家“加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)”的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)醫(yī)院節(jié)能降耗，降低醫(yī)院運(yùn)行成本，加快推進(jìn)高效、節(jié)約型醫(yī)院建設(shè)；醫(yī)院建筑更應(yīng)該從規(guī)劃開始就投入智慧醫(yī)療智慧建筑的理念。建筑信息模型（BIM）可集成了建筑全生命周期的數(shù)據(jù)，在運(yùn)行中，第一時(shí)間完成定位、信息檢索、功能匹配等。

再次，BIM模型的建立的軟件對(duì)計(jì)算機(jī)和使用人員有一定的要求，為適應(yīng)醫(yī)院管理人員的使用要求，可對(duì)模型進(jìn)行輕量化處理。根據(jù)運(yùn)維軟件的需求，對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化或概括，進(jìn)行輕量化處理，以便模型在運(yùn)維軟件中快速準(zhǔn)確顯示，易于使用。不同軟件開發(fā)商對(duì)BIM模型輕量化處理方法也是多種多樣的，較為成熟的模型輕量化軟件有一定的技術(shù)支持，并在不斷地優(yōu)化和升級(jí)中，可便于BIM模型數(shù)據(jù)信息在醫(yī)院建筑運(yùn)維管理中的應(yīng)用，主要改進(jìn)方案有以下幾種[5]：

（1）使用Autodesk Navisworks軟件對(duì)模型進(jìn)行輕量化處理：Navisworks可以瀏覽并轉(zhuǎn)換包括RVT格式在內(nèi)的多種常見BIM模型格式，轉(zhuǎn)換后的模型具有較高的壓縮比。同時(shí)，它提供了豐富的API，易于實(shí)現(xiàn)運(yùn)維管理軟件所需的各項(xiàng)功能。

（2）使用Design Review軟件對(duì)模型進(jìn)行輕量化處理：Design Review軟件所采用的DWF格式，是更通用的模型數(shù)據(jù)格式。Revit所使用的RVT文件格式也可以轉(zhuǎn)換為DWF格式。重要的是它提供免費(fèi)的Web插件，可以在瀏覽器端運(yùn)行。并且Design Review也提供了較為簡(jiǎn)單的API用于運(yùn)維軟件二次開發(fā)。

（3）使用WebGL解決方案對(duì)模型進(jìn)行輕量化處理：HTML5/ WebGL技術(shù)基于瀏覽器的原生功能，可以在瀏覽器端顯示大型三維BIM模型，且不需要加載任何插件，該技術(shù)支持在Android、IOS移動(dòng)端進(jìn)行模型瀏覽，使得一線運(yùn)維人員也可以查看模型。

（4）Autodesk推出的View and Data API技術(shù)以云服務(wù)的形式進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換，不占用客戶端資源，進(jìn)一步降低了BIM模型輕量化的難度。同時(shí)該技術(shù)提供了豐富的API接口，可以很方便的對(duì)模型做出精細(xì)化的控制。運(yùn)維軟件也可以依賴View and Data API技術(shù)，使三維BIM模型與運(yùn)維軟件深度集成在一起，實(shí)現(xiàn)BIM模型與運(yùn)維系統(tǒng)的無(wú)縫銜接。View and Data API提供了內(nèi)置的剖面工具，可以在任意平面上對(duì)模型進(jìn)行剖切，進(jìn)而查看建筑物的內(nèi)部構(gòu)件及其所包含的構(gòu)件信息，任何資產(chǎn)、空間都可以準(zhǔn)確、直觀的呈現(xiàn)給運(yùn)維軟件使用人員。

最后，隨著BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展，BIM技術(shù)與工程項(xiàng)目管理結(jié)合，能夠?yàn)閰⑴c各方都帶來(lái)更高的建筑效益[6]。在我國(guó)BIM技術(shù)已經(jīng)有很多成功的應(yīng)用，例如2008北京奧運(yùn)會(huì)奧運(yùn)村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)、南水北調(diào)工程以及香港地鐵項(xiàng)目。在首屆中國(guó)BIM建筑設(shè)計(jì)大賽上也不少BIM技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)作品，如天津國(guó)際郵輪碼頭、上海奉賢GIS換流站、上海時(shí)代金融中心、2010年世博會(huì)德國(guó)館等[7]?？偟膩?lái)說(shuō)，目前BIM設(shè)計(jì)軟件多于BIM施工軟件，建模軟件的使用率遠(yuǎn)高于模型應(yīng)用和集成管理軟件。

一方面受益于政策的大力推廣，另一方面基于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的支持，其有一定的實(shí)際應(yīng)用和研發(fā)成果作為基礎(chǔ)；所以BIM技術(shù)在醫(yī)院建筑管理上的應(yīng)用是可行的，勢(shì)在必行的，將對(duì)醫(yī)院建筑管理的模式產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

六、總結(jié)

建筑信息模型（BIM）可集成大量的數(shù)據(jù)，三維瀏覽、快速算量、方案對(duì)比、虛擬施工、協(xié)同各方、沖突解決、資產(chǎn)管理、參數(shù)集成、空間定位、能源管控等，提高醫(yī)院建筑建設(shè)質(zhì)量、縮短施工工期和減少對(duì)周圍環(huán)境的影響，降低建設(shè)成本。最重要的是建筑信息模型的可視化和任意構(gòu)件的參數(shù)化，為醫(yī)院建筑在運(yùn)行中維護(hù)維修信息的完善、后勤管理快速便捷、醫(yī)院運(yùn)行能耗大大降低，數(shù)據(jù)信息的傳承提供了可行的路徑和儲(chǔ)存容器。

參考文獻(xiàn)：

[1]李喬，牟鋒.兩種CAD協(xié)同設(shè)計(jì)模式的比較研究[J].中國(guó)勘察設(shè)計(jì)，2009， 09：80-82.

[2] 劉火生，張燕云，楊振欽，江宇冠. 基于BIM技術(shù)的施工現(xiàn)場(chǎng)的可視化應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2013，S1： 507-508.

[3]焦圓圓. 中小型土建類設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)BIM應(yīng)用實(shí)施框架研究[D]. 2015.[4] 錢蘇. BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用[J]. 城市建筑，2013，（08）：49-57.

[5] HTML5/WebG技術(shù)BIM模型輕量化Web瀏覽解決方案http：// developer.51cto. com /art/201601/504553.htm.

[6] 祝連波，田云峰.我國(guó)建筑業(yè)BIM研究文獻(xiàn)綜述[J].建筑設(shè)計(jì)管理，2014（2）： 33-37.

[7] 王占芳.談BIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J].山西建筑.2013， 39 15）： 8-9