北京天坛医院BIM应用探究

天坛医院项目作为2014年北京市政府重点工程，目前北京在施体量最大的医院工程，在项目开始之初，中建一局总承包就与广联达密切合作，使用BIM技术来达到施工现场的精细化管理。

　最近，有个医疗建筑在BIM圈儿中刮起了一阵“台风”，接连不断的荣获国内外BIM领域的各项大奖。就在国内最具影响力的BIM赛事——第四届“龙图杯”BIM大赛中，刚刚公示的施工组别一等奖中，又出现了它的身影。首都医科大学附属北京天坛医院迁建工程项目。

　　那么，天坛医院迁建工程究竟是如何赢得个奖项评委青睐的呢？小编特意对这个项目的BIM应用做出了梳理，接下来，我们从该项目对于BIM应用成就的价值来一探究竟。

　　首先，我们先了解一下项目的背景情况。天坛医院项目作为2014年北京市政府重点工程，目前北京在施体量最大的医院工程，在项目开始之初，中建一局总承包就与广联达密切合作，使用BIM技术来达到施工现场的精细化管理。通过模型与施工数据挂接、基于BIM的进度管理、图纸管理、成本管理、质量安全管理，制定了针对动态施工管理的解决方案。该工程实现了深化设计碰撞检查、机电系统校核、可视化交底与现场校核可视化交底，模架安全验算及预制件加工，实施效果显著。

　　了解了项目背景，下面，我们从以下三个方面谈谈这个医院项目的BIM应用。

　　 项目面对的挑战
　　面对医院项目的挑战

　　1）天坛医院项目为北京在施体量最大的医院工程，各种病房700多间，医疗诊室200多间，同时各种医疗设备非常复杂，如何合理安排空间，保证使用最方便，排布最合理是一大难点。
　　2）天坛医院项目有11栋楼体同步施工，如何合理布置动态的施工现场是一大难点。
　　3）医院项目需要为病人创造舒适安静的康复环境，需要尽可能减低各种噪声。
　　4）医院项目需要考虑房间光线的设置，过强、过弱的光线都会对病人的视觉带来不良影响。

　　面对动态施工管理的挑战
1）进度编制难、进度跟踪难、协调管理难
　　天坛医院项目进度开项16394条，共110个工作面，施工工序复杂，导致进度编制困难，人工现场跟踪难度极大，协调工作量极为繁重。

　　2）图纸资料管理难、送审跟踪难、图纸检索难
　　目前，总包收到业主审核完成图纸共52878张，图纸变更1204条，业主施工图、深化图及变更频繁，图纸送审数量多，审批流程繁琐、跟踪检索非常困难。

　　3）成本管控难
　　在成本管控方面，现场往往是事后核算分析，即使出现问题也只能后期补救，并且天坛项目成本核算、变更计算等工作量巨大，对于材料管控十分困难，如何在现有人员数量上做到效率最优也是管理层最关心的问题。

　　4）质量安全监督跟踪难
　　质量安全是项目管理的重点，现场对于质量安全问题往往疏于记录，导致后期跟踪监督整改困难，更没有有效的质量安全数据积累来帮助管理层分析质量、安全问题的普遍性，并提前预防。


利用BIM技术解决项目挑战

　　针对医院项目的解决方案

　　1）医院各类房间模拟
　　手术室：利用BIM技术模拟手术流程，验证先进设备与预留空间的配合情况；监护病房：模拟护理的流程，并验证床边是否有充分的抢救空间。检验科：验证开放宽敞的试验环境，保证充分的设备支持空间及实验设备的安全。

　　2）场地布置模拟及优化
　　通过已经建好的模型对施工平面组织、材料堆场、现场临时建筑及运输通道进行动态模拟，调整建筑机械（塔吊、施工电梯）等安排，从而校验施工现场平面布置图，提出场地布置的最优方案。

　　3）噪声计算
　　利用BIM技术，对项目的各类病房等产生噪声的重点区域进行了噪声计算。通过计算结果可清晰地了解各个管段的噪声值，依据此数值有效的协助消声设备厂家选择合适的静压箱或消音器、消音弯头来降低噪音，给病人提供舒适环境。

　　4）病房日照灯光分析
　　利用BIM技术，对病房采光设计进行可行性验证，在争取保证良好日照的同时，不会引起室内炫光。并且考虑到医院是用电大户，在保证病人光线舒适情况下使室内人工照明降低，减少能耗，降低医院运维费用。

　　针对动态施工管理的解决方案
1）模型与施工数据挂接
　　项目人员利用BIM平台将Revit、Tekla、GGJ等BIM工具软件建立的模型以及Project、Word、Excel等办公软件的数据加载，并将进度、图纸、质安、成本等业务数据与模型挂接，形成天坛医院项目BIM数据中心与协同应用平台，保证了多部门多岗位协同应用，为项目精细化管理提供支撑。

　　2）基于BIM的进度管理
　　针对天坛医院项目进度管理的难点，项目人员将计划与模型分别导入并挂接，根据现场情况在系统中展示三维动态进度实体模拟，获取的任意时间点、时间段工作范围内工程量可有效指导业主报量，分包核量。目前共计报量10次，进度数据基本满足业主要求。

　　在天坛医院项目BIM管理系统中共计设置里程碑事件13次，预警信息20多条，共计发现未按预期里程碑时间节点4次，触发各类预警信息5次，预警信息同步发送相关人员，帮助管理层尽快优化进度及方案以保证工期。

　　同时，BIM管理系统将进度计划挂接的配套工作，根据各部门职责相应的分派到对应部门，再由部门负责人将配套工作分派到具体实施人，这样做到责任到人，实现切实可执行的进度计划。

　　3）基于BIM的图纸管理
　　天坛医院项目将图纸与模型对应挂接，可以快速查询指定构件的各专业图纸详细信息，包括不同版本的图纸、图纸修改单、设计变更洽商单、答疑文件等资料。

　　同时，针对项目变更的1204条图纸，在图纸模块都进行了相应的申报状态的动态跟踪。利用图纸高级检索功能，可以在海量的图纸中，快速锁定相应图纸及其信息，原来需要2-3人1小时完成的任务，现在只需要在高级检索中输入条件即可查到，速度比传统模式相比快了数倍。



4）基于BIM的成本管理
　　天坛医院BIM模型实现了工程量的自动计算及各维度的工程量汇总。项目部将BIM模型与总、分包合同单价信息关联，关联完成后，就可以针对具体构件查看其工程量及对应的总、分包合同单价和合价信息。

　　针对业主报量及分包核量，项目部根据进度计划选择报量的模型范围，便自动计算出工程量及报量金额，便于业主报量的金额申请与分包报量的金额审批。相比以前的报量核量方式，效率提高2倍以上。

　　对于成本管理，项目部利用BIM管理系统自动进行成本核算，实现了预算、收入、支出的三算对比，管理层通过折线图进行查看成本对比分析和成本趋势分析，及时调整决策和管控方向，实现了成本的直观、实时、精细化管理。

　　5）基于BIM的质量安全管理
　　项目部通过移动端现场采集或PC端输入共计记录质量问题28条，安全问题200条，并按照前期设置整改人，整改时间，进行有效的监督。并通过数据的积累有效分析出质量、安全问题的多发部位，帮助管理层提前预防，并在过程中部署检查的重点，将资源最优化。

　　BIM进一步的发展及潜在用处

　　将BIM与物联网结合应用于运维管理

　　1）设备远程控制
　　可以将各类项目中独立运行并操作的各设备，通过RFID等技术汇总到统一的平台上进行管理和控制。一方面了解设备的运行状况，另一方面进行远程控制。

　　2）内部空间设施可视化
　　利用BIM将建立一个可视三维模型，所有数据和信息可以从模型里面调用。例如：二次装修的时候，哪里有管线，哪里是承重墙不能拆除，这些在BIM模型中一目了然。

　　3）照明、消防等各系统和设备空间定位
　　给予各系统各设备空间位置信息，把原来编号或者文字表示变成三维图形位置，这样一方面便于查找，另一方面参看也更直观更形象。

　　4）运营维护数据累积与分析
　　各类项目运营维护数据的积累，对于管理来说具有很大的价值。可以通过数据来分析目前存在的问题和隐患，也可以通过数据来优化和完善现行管理。例如：通过RFID获取电表读数状态，并且累积形成一定时期能源消耗情况；通过累积数据分析不同时间段空余车位情况，进行车库管理。


基于云计算的BIM云端管理

　　1）云端共享可以让人们不限制地获取信息：只要有网络，可以在任何地方访问获得信息。
　　2）更好的跨专业协同与共享：模型存储在云端，可以通过任何网络链接进行访问。
　　3）显著成本节约：转换到云计算模式，可以节省高达67%的服务器的生命周期成本。
　　4）易于实施与维护：云计算模式下所需要的实施和维护的工作量基本为零。

　　看过这些，想必您已经迫不及待要体验一下BIM应用的强大功能了吧。在建筑信息化迅猛发展的今日，BIM的应用必将成为整个建筑行业向前发展迈进的方向！