BIM技術(shù)在天府萬達(dá)國際醫(yī)院項(xiàng)目施工中的應(yīng)用
——以天府萬達(dá)國際醫(yī)院項(xiàng)目為例

王侃，楊禮東，劉勇，陳超

（中建二局第二建筑工程有限公司）

1 項(xiàng)目簡介

成都天府萬達(dá)項(xiàng)目（2 號地塊）醫(yī)院項(xiàng)目總建筑面積14.87 萬m2，該項(xiàng)目包含地下1 層，建筑面積為44000m2；地上最高六層，含門診部、急診部、住院部、醫(yī)技部、后勤保障部以及行政辦公中心。其中，住院、醫(yī)技住院樓為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系；門診樓及后勤輔助區(qū)樓房為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。本項(xiàng)目耐火等級為地上一級、地下一級，建筑耐久年限為50a，抗震設(shè)防烈度為7度。項(xiàng)目北側(cè)為武漢路已建成的市政綠化帶，堆土較高，地形起伏，比場內(nèi)道路高出約3m～10m 左右，栽有大喬、全部種植草坪。建筑紅線在綠化帶邊緣以內(nèi)；東側(cè)為二號地塊二期，現(xiàn)尚未開發(fā)，為原有的一個大水塘，地勢低；西側(cè)為一號地塊用地，現(xiàn)尚未開發(fā)，地勢相對平坦，為垃圾、雜填土等；南側(cè)臨雙燕路，雙向四車道，2019年修建完成已通車；西南角為地鐵1號線武漢站出口，離場地較近。

2 萬達(dá)國際醫(yī)院項(xiàng)目施工中的重難點(diǎn)分析

醫(yī)院作為一種特殊而復(fù)雜的公共建筑，其功能、工藝、系統(tǒng)、管線等都要比普通建筑物復(fù)雜，且需求經(jīng)常變動，而且在運(yùn)行后期需要更多的維護(hù)。

2.1 工期緊

①本工程總工期792 日歷天，含施工總承包單位對招標(biāo)人另行發(fā)包的專業(yè)管理、配合服務(wù)工期等。

②本工程總包范圍內(nèi)的專業(yè)分包單位眾多，對工程后期進(jìn)度、質(zhì)量、安全管理提出較高的要求。

2.2 分包專業(yè)多，總承包管理任務(wù)量大

根據(jù)醫(yī)院工程特點(diǎn)，除了普通土建工程外，尚有機(jī)電安裝、幕墻外裝工程、精裝修工程、電梯工程、市政水電、燃?xì)?、醫(yī)用設(shè)備供應(yīng)商等多個專業(yè)工程，施工交叉作業(yè)多、機(jī)電設(shè)備和裝飾的標(biāo)準(zhǔn)高、材料設(shè)備采購量大，因此，總承包管理和協(xié)調(diào)的難度大，必須采取行之有效的調(diào)控手段，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、安全、質(zhì)量、成本等目標(biāo)。

2.3 凈化區(qū)域面積大，潔凈要求高

設(shè)置手術(shù)區(qū)、潔凈走廊及輔助用房。ICU、中心供應(yīng)室、配液中心潔凈區(qū)域面積大，潔凈要求高。

3 BIM 技術(shù)在天府萬達(dá)國際醫(yī)院項(xiàng)目中的應(yīng)用

在這樣一個復(fù)雜的工程中，為了保證工程的順利進(jìn)行，不僅要加強(qiáng)施工管理人員的素質(zhì)和工作責(zé)任感，還要采用實(shí)用的技術(shù)控制方法，也就是BIM技術(shù)。BIM 技術(shù)作為當(dāng)前最具先進(jìn)性的技術(shù)，其應(yīng)用遍及項(xiàng)目全生命周期，將徹底改變項(xiàng)目從設(shè)計、施工到運(yùn)營的整個流程，并能縮短施工工期，通過仿真解決關(guān)鍵技術(shù)問題，達(dá)到更好的施工質(zhì)量。

3.1 編制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方案

通過對各參與方的調(diào)研，中建二局第二建筑工程有限公司BIM 技術(shù)組制定了《BIM 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《BIM 實(shí)施導(dǎo)則》、《BIM 技術(shù)實(shí)施方案》、《BIM 協(xié)同平臺管理辦法》等相關(guān)規(guī)范文件，滿足了各參與方對BIM的需求。對BIM實(shí)施目標(biāo)、BIM管理、BIM工作與規(guī)劃、BIM統(tǒng)一建模標(biāo)準(zhǔn)、BIM相關(guān)的應(yīng)用及方案等進(jìn)行了具體界定，規(guī)范各階段、各參建方的工作。

3.2 BIM協(xié)同設(shè)計和協(xié)同管理平臺

BIM 三維審圖可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的審圖方法，從而改善工程設(shè)計的質(zhì)量。在該項(xiàng)目的施工設(shè)計階段，利用BIM三維審圖技術(shù)，根據(jù)影響程度，可將問題劃分為三個層次，分別是：常見的（如設(shè)計圖紙平面常見錯誤），中等（如設(shè)計不合理、構(gòu)件空間不考慮、連接問題），嚴(yán)重（如多專業(yè)之間缺乏協(xié)調(diào)導(dǎo)致的沖突）。雖然BIM 的早期審圖時間比二維審圖時間稍長，但是它可以顯著改善設(shè)計質(zhì)量，降低重復(fù)審核、修改等問題。

BIM協(xié)同管理平臺為參與方搭建了一個在線協(xié)作的平臺，具有集成、互通、兼容的特性，方便各方查看與工程相關(guān)的BIM 成果和資料，不受軟硬件環(huán)境的影響。在方案設(shè)計階段，運(yùn)用“體量”模型對各單元的布局進(jìn)行了推論，并對各單元的布局進(jìn)行了分析；在設(shè)計階段，對BIM 模型進(jìn)行了深入研究，對功能房的布局進(jìn)行了規(guī)劃，并對流程和空間的適配性進(jìn)行了優(yōu)化；在施工深化設(shè)計階段，深化現(xiàn)有的專業(yè)模式，建立健全其他專業(yè)（如醫(yī)療、潔凈、物流等）模式，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科協(xié)作，以提升工程質(zhì)量[1]。

3.3 三維可視空間分析及優(yōu)化

運(yùn)用BIM 三維視覺空間平臺，可以讓醫(yī)護(hù)工作者提前感覺到空間的存在，從專業(yè)的操作角度進(jìn)行改善。運(yùn)用BIM 分析軟件，對重點(diǎn)科室的日照和通風(fēng)進(jìn)行分析和優(yōu)化，并對各個防火分區(qū)和人口稠密地區(qū)的人員疏散進(jìn)行了仿真和優(yōu)化，以改善醫(yī)院的空間布置和醫(yī)療流程的設(shè)計。結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對地下室空間布局進(jìn)行了優(yōu)化，達(dá)到了建筑的布局與功能需求。BIM的工程量統(tǒng)計指通過BIM模型進(jìn)行構(gòu)件的實(shí)物工程量統(tǒng)計，由于工程量沒有考慮到相關(guān)的工藝損失，也沒有符合國內(nèi)的定額和清單計算（在建立BIM 模型時要考慮到構(gòu)件的實(shí)際扣除），所以在算量軟件的幫助下，制定了相應(yīng)的技術(shù)路線。最后，將分析的結(jié)果反饋給業(yè)主，幫助他們進(jìn)行多算比較和競標(biāo)。在進(jìn)行BIM 建模時，經(jīng)常會因?yàn)閮?nèi)部規(guī)則的不一致而造成模型構(gòu)件丟失、錯位，從而增加模型的處理難度，所以在模型建立之前，必須綜合考慮各種軟件資料的可用性（例如構(gòu)件類別、命名等），制定出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 專業(yè)模型節(jié)點(diǎn)深化及模擬

深化設(shè)計是施工過程中的重要組成部分，總承包方按照項(xiàng)目計劃，已選定了工程設(shè)計，對節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、精確定位進(jìn)行了明確的圖示。BIM 技術(shù)通過對信息的處理，為建筑施工提供了一個高效的平臺，它將施工規(guī)范、設(shè)計單位施工圖等納入施工模式中，再根據(jù)醫(yī)院的特點(diǎn)和施工現(xiàn)場的具體情況，對施工模式進(jìn)行優(yōu)化?？稍谑┕ぶ熬蛯ζ溥M(jìn)行修正，從而加速工程的進(jìn)度，減少資源的浪費(fèi)，最大限度地減少各個專業(yè)設(shè)計者之間的矛盾。

該項(xiàng)目的外立面為幕墻，在考慮施工階段的模型深化后，按照專業(yè)施工圖進(jìn)行預(yù)先深化。由于該項(xiàng)目沒有異形和弧形幕墻，因此可以用Revit軟件對其進(jìn)行參數(shù)化處理。采用“嵌套族”的形式，應(yīng)用自帶幕墻族模板的軟件，將幕墻立柱、橫梁、嵌板及各預(yù)制件“子族”進(jìn)行統(tǒng)一編號，并將子族定位組合為“母族”，并將原分格建成的幕墻模型按不同類型、不同構(gòu)造逐一更換。該精細(xì)模型可以實(shí)現(xiàn)對建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等領(lǐng)域的動態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行仿真，使前期設(shè)計更接近實(shí)際。

3.5 施工方案的模擬

基于建筑工程的施工模式，可以在模型中添加施工序列等相關(guān)信息，進(jìn)行可視化仿真，并對方案進(jìn)行可視化交底，提高了項(xiàng)目審計的準(zhǔn)確性。利用BIM技術(shù)的三維可視化方法，結(jié)合時間維度，可對工程的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真，分析各個工序之間的聯(lián)系和影響，并用動態(tài)的三維模型對整個施工過程和現(xiàn)場進(jìn)行仿真，及時發(fā)現(xiàn)問題，給出最優(yōu)方案，合理調(diào)配材料等。

3.6 施工進(jìn)度的控制

BIM 技術(shù)在工程進(jìn)度管理中的運(yùn)用，包括編制與優(yōu)化進(jìn)度計劃、實(shí)時跟蹤進(jìn)度計劃、分析項(xiàng)目計劃偏差、跟蹤以往計劃等四個方面。BIM 技術(shù)在工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用，包括總計劃、二級計劃、周計劃和日常工作計劃。在編制進(jìn)度計劃時，可利用虛擬技術(shù)、4D仿真技術(shù)，對項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行分析，并對項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行修正和改進(jìn)。針對施工進(jìn)度的實(shí)際控制指標(biāo)，利用BIM 技術(shù)，對施工進(jìn)度進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化施工工藝，優(yōu)化施工人員、場地、工具、材料、工藝等，并對施工方案進(jìn)行優(yōu)化，以減少對周邊建筑物、管道等的影響。通過對工程進(jìn)度的綜合優(yōu)化，減少周折，優(yōu)化搭接，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，完善施工工藝，從多方面入手，掌握工程建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)、重點(diǎn)任務(wù)、加快工程進(jìn)度，達(dá)到工程進(jìn)度的控制指標(biāo)[2]。

3.7 施工成本的控制

目前，國內(nèi)對于工程造價、工程量的計算還存在如下問題：工程造價調(diào)整價格的更新周期一般為3a～5a，與快速發(fā)展的市場相比具有很大的滯后，導(dǎo)致工程造價不能作為工程的有效參照；項(xiàng)目人員的成本數(shù)據(jù)不能與其他部門的人員共享，導(dǎo)致信息重復(fù)錄入，丟失；在分階段的工程造價處理中，工程造價是分段進(jìn)行的，因此，工程造價數(shù)據(jù)只能反映出工程的一個局部，并不完全。

BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目成本管理中的作用是明顯的，BIM 技術(shù)在成本管理中具有以下優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時數(shù)據(jù)、集中管理費(fèi)用、信息共享等。BIM 技術(shù)的出現(xiàn)，使項(xiàng)目成本管理的效率得到了極大提高。

3.8 質(zhì)量安全管理的控制

在工程建設(shè)中，可以從工程質(zhì)量安全信息的獲取階段引入BIM技術(shù)，利用數(shù)碼相機(jī)、全景掃描技術(shù)獲取信息。數(shù)據(jù)采集完成后，將數(shù)據(jù)輸入到BIM 模型中。BIM 技術(shù)具有仿真的作用，可以在進(jìn)入工地之前對施工現(xiàn)場進(jìn)行細(xì)致勘察，對危險區(qū)域、人流、車流量趨勢等進(jìn)行仿真，幫助管理者直觀地分析現(xiàn)場狀況，盡早發(fā)現(xiàn)問題；施工現(xiàn)場，施工經(jīng)理可將BIM 模型與施工成果進(jìn)行對比，記錄相關(guān)的檢驗(yàn)資料，便于后續(xù)復(fù)查，從而豐富工程質(zhì)量檢驗(yàn)的方法[3]。

3.9 管道綜合的排布

醫(yī)院大樓除了常規(guī)的給排水系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)外，還涉及醫(yī)療氣體系統(tǒng)、室內(nèi)潔凈系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)等專業(yè)系統(tǒng)。BIM技術(shù)是一種多學(xué)科協(xié)作和管道集成技術(shù)，可以有效地解決傳統(tǒng)二維設(shè)計所不能解決的復(fù)雜問題，避免設(shè)計沖突，提高工程質(zhì)量，防止工程變更和返工。

BIM技術(shù)在本項(xiàng)目中的重要應(yīng)用包括地下室車庫、門診醫(yī)技樓、設(shè)備機(jī)房以及各種單體公共區(qū)域、走廊等復(fù)雜區(qū)域的管線優(yōu)化。制定了一條統(tǒng)一的技術(shù)路線，包括前期方案的制定、審核、管線的集成制作（第一、二次管綜模型的修正與優(yōu)化），期間還召開了多次的設(shè)計協(xié)調(diào)會，并解決了200 多個管線的綜合問題，并按照“一般問題”、“重大問題”（由于管線太過密集，對工程的施工造成了很大的影響）分類進(jìn)行了相應(yīng)優(yōu)化。

4 結(jié)語

總之，醫(yī)院建筑對設(shè)備、流線、功能的要求都有一定的特殊性，相對常規(guī)工程，醫(yī)院建筑工程的施工難度要大得多，施工過程中要進(jìn)行更多的協(xié)調(diào)。BIM 技術(shù)在醫(yī)院工程建設(shè)中的運(yùn)用，能全面地對工程建設(shè)過程進(jìn)行全面的管理與指導(dǎo)，包括工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全、成本費(fèi)用等方面，并能有效地促進(jìn)工程建設(shè)的信息化和質(zhì)量。