BIM技術在醫(yī)院后勤機電設備管理中的應用

滿天德

[摘要] 近年來，隨著社會對醫(yī)院服務期望的提高和醫(yī)院建設規(guī)模不斷擴大和信息技術的發(fā)展，醫(yī)院后勤保障系統(tǒng)涉及的機電設施設備繁多，如電梯、鍋爐、通風與空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、制氧供氧系統(tǒng)、物流系統(tǒng)等。如何有效利用空間進行合理布置，如何在其全生命周期內(nèi)進行安全、有效的管理。該文就BIM技術在醫(yī)院后勤機電設備管理中的應用談談自己的看法。

[關鍵詞] BIM技術； 醫(yī)院后勤；機電設備管理

[中圖分類號] R19 [文獻標識碼] A [文章編號] 1672-5654（2018）11（a）-0084-03

[Abstract] In recent years， with the improvement of hospitals' expectations for hospital services and the continuous expansion of hospital construction and the development of information technology， the hospital logistics support system involves many electromechanical facilities， such as elevators， boilers， ventilation and air conditioning systems， fire protection systems， distribution system， water supply system， drainage system， sewage treatment system， oxygen supply and oxygen supply system， logistics system， etc. How to effectively use space for rational arrangement and how to manage safely and effectively throughout its life cycle. This article talks about the application of BIM technology in hospital logistics and electromechanical equipment management.

[Key words] BIM technology； Hospital logistics； Mechanical and electrical equipment management

醫(yī)院機電設備作為醫(yī)院后勤管理工作的核心內(nèi)容，其管理的情況好壞直接影響到醫(yī)院醫(yī)療活動的安全。在以往醫(yī)院后勤建設和后期機電設備的運營管理活動中，普遍采用傳統(tǒng)、粗放的機電設備管理模式，從管理效果來看，這種管理模式與醫(yī)護人員和患者對現(xiàn)代醫(yī)院后勤保障的需求出現(xiàn)了較大的落差，嚴重滯后于醫(yī)院的發(fā)展。BIM技術在各地具體項目中應用的情況來看，越來越得到業(yè)界的認可，與BIM技術管理醫(yī)院后勤機電設備相比較，傳統(tǒng)的機電設備的管理模式越發(fā)顯得落后，已不再適應現(xiàn)代醫(yī)院發(fā)展的步伐。從BIM技術在具體項目的應用統(tǒng)計情況來看，由于BIM技術能夠使機電工程設計、施工管理和運行維護的效率得到提高，使得施工、管理水平得以顯著提升以及工程項目成本控制的效果較為顯著，在后期對機電設備進行技術改造和更新升級都具有巨大的應用潛質(zhì)和較高的經(jīng)濟效益。為此，有必要對BIM技術在機電設備管理中的應用進行認真的分析和研究。

1 BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）定義

什么是BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型），就目前而言還沒有一個比較完善和準確的定義，現(xiàn)階段比較認可的有以下幾種：

國際標準組織設施信息委員（Facilities Information Council）會給出的定義：“建筑信息模型實行開放的工業(yè)標準下對設施的物理和功能特性及其相關的項目生命周期信息的可計算可運算的形式表現(xiàn)，從而為決策提供支持，以便于更好地實現(xiàn)項目管理的價值”[1]。

美國國家BIM標準給出的定義：“BIM是設施物理和功能特性的數(shù)字表達；BIM是一個共享的知識資源，是一個分享有關這個設施的信息，為該設施從概念到拆除的全壽命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；在項目不同階段、不同利益相關方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自職責的協(xié)同工作”[2]。

美國建筑協(xié)會（American Institute of Architects）給出的定義：“BIM是一種與項目信息數(shù)據(jù)庫相聯(lián)系的基于模型的技術”[1]。

美國建筑科學院（National Institute of Building Architects）給出的定義：“一個設施的物理和功能特征的數(shù)字描述……是對已存?zhèn)鹘y(tǒng)觀念的徹底顛覆，對于一個設施而言，形成其在生命周期內(nèi)可以信息共享的、可靠的決策基礎”[1]。

國家住房和城鄉(xiāng)建設部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司處長對BIM作給出的解釋是：“BIM技術是一種應用于工程設計建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各種項目的相關信息，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建筑運營單位在內(nèi)的各方建設主體提供協(xié)同工作的基礎，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用”[3]。

從以上定義可以總結(jié)出，BIM技術歸根結(jié)底就是一種應用于建設工程項目全生命周期且注重于信息共享的信息技術。采用BIM技術不僅可以實現(xiàn)機電設備設計階段的協(xié)同設計，施工階段全過程實景模擬安裝和運營階段對機電設備的智能化維護和管理，真正實現(xiàn)對機電設備全生命周期的管理。

2 BIM技術在醫(yī)院后勤機電設備管理中的應用

2.1 在機電設備設計階段中的應用

利用BIM技術可視化管理的特點，可以有效解決圖紙設計缺陷和相互碰撞干涉及虛擬施工方案，有效控制項目進度，提升項目精細化管理水平。醫(yī)院建設中涉及的機電工程項目較多，包括電梯、鍋爐、通風與空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、末端用電設施設備、給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、用水末端設施設備、污水處理系統(tǒng)、制氧供氧系統(tǒng)、物流系統(tǒng)等，所涉及管線排布較為繁雜，在機電設備安裝設計中充分利用BIM技術可視化的特點，實景模擬進行各專業(yè)管線碰撞檢測、能耗分析、管線空間布置、施工進度模擬等功能，有效避免各個專業(yè)管線交叉、碰撞，優(yōu)化管線布置和空間布局，提高機電工程項目設計的整體施工質(zhì)量和成本控制。特別是在醫(yī)院機電工程施工中，水、電、暖、空調(diào)、通信等各種管線錯綜復雜，各管路走向密集交錯，各專業(yè)在施工中爭先恐后，先施工專業(yè)，就會選擇有利于其施工的空間和位置進行安裝管線，不考慮其他專業(yè)施工是否方便和空間布置是否合理，導致各專業(yè)管路發(fā)生碰撞，造成大面積拆除返工，不但會浪費材料還會大大地延誤工期。因此，利用BIM技術對施工過程中各種管線的碰撞檢測，將機電工程各專業(yè)進行整合，對機電各專業(yè)間及與結(jié)構(gòu)間的碰撞檢查，提前發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在的保溫層、工作面、檢修面等碰撞和沖突，提前將施工現(xiàn)場產(chǎn)生的問題消滅在設計階段，通過BIM技術優(yōu)化機電工程項目安裝方案。同時將最終的施工方案通過三維剖面圖的方式展示給施工工人，使工人更好地理解施工方案，保證施工質(zhì)量的同時更能縮短工期。利用BIM技術還可以實現(xiàn)對部分管道在廠內(nèi)進行預制，在現(xiàn)場直接進行拼裝，可以有效控制施工質(zhì)量、施工進度和施工成本。

2.2 在機電設備選型和經(jīng)濟性分析中的應用

現(xiàn)代醫(yī)院涉及機電設備種類繁多，選擇哪種型號的才能滿足醫(yī)院的正常運行，過去靠經(jīng)驗，出現(xiàn)了供求關系失調(diào)的情況?，F(xiàn)在利用BIM技術就非常直觀，如對于醫(yī)院的空調(diào)系統(tǒng)，要在設計時就了解空調(diào)選型是否滿足要求，利用BIM技術虛擬空調(diào)運行情況，可直觀了解到空調(diào)的運行、類型、臺數(shù)、板換數(shù)量、水溫、空調(diào)機風量、風溫及末端設備的送風溫濕度、房間溫度、濕度均勻性等參數(shù)，通過對采集的數(shù)據(jù)進行分析，合理選擇空調(diào)型號，優(yōu)化出風口數(shù)量和位置，使室內(nèi)溫度均勻，有效避免同樓層部分房間溫度低，部分房間溫度高。通過BIM技術對空調(diào)系統(tǒng)設備和安裝方案進行優(yōu)化，不但有效控制設備采購成本，還可以有效節(jié)約能源資源的消耗。由于醫(yī)院屬于人員較為密集的場所，對電梯的運行情況進行分析、優(yōu)化，合理設置電梯數(shù)量和選擇電梯參數(shù)。利用BIM技術對醫(yī)院人流進行動態(tài)模擬，可以較真實地反映出電梯是否能夠滿足需要，避免在電梯等候區(qū)出現(xiàn)較多的患者，出現(xiàn)擁堵，同時也可以有效避免因電梯設置過多，造成投資成本增加和后期能源資源的浪費。同樣可以利用BIM技術對樓宇內(nèi)照明系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、制氧供氧等設施設備進行模擬，制定合理機電設備采購參數(shù)，避免造成投資成本增加和能源資源的浪費。

2.3 在機電設備施工管理中的應用

在醫(yī)院后勤機電設備施工管理中，借助BIM技術對機電設備施工進行四維模擬，將建筑模型與現(xiàn)場的設施、機械、設備、管線等信息整合到BIM中，以便于在施工開始之前就能夠發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問題提前進行協(xié)調(diào)處理。將BIM模擬的情況作為制定施工方案和人員設備配置方指導性文件。將設計方、施工方、管理方整合到一個平臺當中，使得各項目參與方溝通更為便捷、協(xié)作更為緊密、管理更為有效。在項目施工中，一是對施工材料進行統(tǒng)計，在模型繪制完成后，按照BIM技術規(guī)則導出材料清單，不僅減少了預算的周期，而且為施工中制定物資進場計劃提供了精確的依據(jù)。同時根據(jù)BIM提供的數(shù)據(jù)，對人力安排、勞動定額實現(xiàn)精確控制，對施工施工和施工成本進行有效控制。二是通過BIM構(gòu)建的平臺，設計方、業(yè)主與機電設備各供應商進行充分溝通，由機電設備供應商提供的部分原來需要在現(xiàn)場制作的部件，通過BIM提供的數(shù)據(jù)，供應商可以在工廠進行預制，運到現(xiàn)場后直接進行組裝，這樣可以有效避免使用二維圖紙施工中出現(xiàn)的因技術交底不充分或施工人員對設計人員想法理解不到位出現(xiàn)“盲目制造”，避免造成返工，材料浪費、工期延誤。對施工內(nèi)容工作量的精準計算，通過BIM技術中的數(shù)據(jù)，有效控制工程成本，避免由于施工方施工不當造成成本的增加由業(yè)主方買單。

2.4 在機電設備運行維護中的應用

基于互聯(lián)網(wǎng)+和BIM技術構(gòu)建機電設備運行維護管理系統(tǒng)，運行維護管理系統(tǒng)可以較方便地從BIM中提取所有機電設備零部件的信息資源，查詢機電設備零部件的運行維護和保養(yǎng)情況，追溯設備歷史。在系統(tǒng)中為用戶設置日檢、周檢、月檢及年檢的時間點和具體檢查的內(nèi)容和運行維護計劃，按照運行維護計劃定期提醒運行維護人員進行相關工作，運維人員完成工作后及時填寫維修、維護日志、備忘信息以及備品備件的儲備情況，以便以后維護或是對新入職員工開展培訓時方便調(diào)用。同時利用BIM技術可視化的特點，為突發(fā)事件狀態(tài)下制定應急處理預案提供可靠的信息，一是查詢故障零部件詳細信息，二是定位故障零部件相鄰零部件的信息，三是可以指導應急預案的實施，直觀準確地輔助現(xiàn)場施工人員及時處理應急情況。

3 總結(jié)

在醫(yī)院后勤機電設備管理中運用BIM技術，不僅使醫(yī)院后勤機電設備管理的過程完全標準化、規(guī)范化和可量化，而且使醫(yī)院后勤機電設備的管理活動不因人的專業(yè)知識差別而產(chǎn)生差距。BIM技術在醫(yī)院后勤機電設備全生命周期管理中的應用，可以提高機電設備的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)醫(yī)院后勤機電設備的精細化管理，有效節(jié)約投資和運行維護成本。

[參考文獻]

[1] 張錫坤.BIM的應用價值及經(jīng)濟價值分析[J].中國電子商務，2013（15）.

[2] 美國國家BIM標準第一版第一部分：National Institute of Building Sciences， United States National Building Information Modeling Standard，version1-Part1[R].

[3] 建設工程教育網(wǎng)，http：//www.jianshe99.com/lunwen/nuantongkongtiao/we1507023476.shtml.BIM基本定義.

[4] 趙民琪.邢磊.BIM技術在管道預制加工中的應用[J].新技術推廣與應用，2012（1）：55-59.

[5] 劉志忠.彭霞峰.BIM技術在工程項目管理中的應用[J].建筑知識，2016（11）.

（收稿日期：2018-08-09）