BIM技术在医院建筑管理中的应用探究

徐洋洋

摘要：医院建筑管理存在很多的弊端，运行成本投入大。本文探究采用BIM技术对医院建筑进行模型建立、数据共享和信息化系统的管理必要性和可行性分析，为医院建筑管理模式另辟蹊径，提高医院建筑管理质量。

关键词：医院建筑管理；建筑信息模型（BIM）；数据共享；信息化

一、什么是BIM

建筑信息模型（Building Information Modeling， BIM） 是以计算机数字信息技术为基础，集成了建筑工程项目从规划、设计、施工、运营、直到拆除是整个建筑的生命周期中的相关信息数据的模型[1]。

BIM技术的特征：

（1）可视化的三维信息模型

在BIM模型中，所有物件都是立体可见的，构件之间能够形成反馈和互动[2]。BIM模型不仅可以直接实现建筑模型的立体展示，可以生成报表，在方案设计、建造施工、信息管理和运营过程等阶段也都可以做到无障礙沟通、讨论和决策。

（2）参数化建模

在BIM技术中，模型的建立是关键技术，使用最频繁的是利用Revit软件建立三维建筑信息模型，再结合BIM相关专业软件，读取信息，进行检查分析，形成完整的BIM模型。在建筑模型中，每一个代表建筑构件的元素（如墙、柱、楼梯、门窗和屋顶等）都是通过多种数字参数反应出来的[3]。这些参数包括建筑的物理属性、功能属性和空间组合能力，不同的结构能形成自动的空间时间组合，检测出是否有重叠、碰撞和交叉等，完成建筑构造的协同统一。面向对象的参数化模型可以实现自动化、智能化生成，并与相关专业软件数据共享。

（3）多元化的信息输出方式

BIM数据库可以导出多种形式的信息，如二维图纸、报告、计划设备表、优化方案等[4]。BIM模型中信息是随时更新，可供随时随地提取使用。

二、医院建筑的特点

随着社会的进步和经济的发展，我国的医疗制度在不断完善、医疗机构的改革在逐步的深入推进、医学模式也在不断地转变；特别是大型医院的建筑功能要求越来越高，建设范围较为分散，形成各个区域的短距离医疗服务网络模式，集医疗、教学、科研和生活等功能于一体。对于医院建筑的要求不仅仅局限于日常工作生活所需，更重要的是要考虑患者的在医院进行一切活动的指引性、便捷性、舒适性以及再入性；同时必须要考虑的是医院后勤管理的合理性、时效性和针对性。医院建筑不同于民用住宅或公共设施建筑，本身包含复杂的专业，除了基本的土建、结构、水电暖、智能化、安防消防等设备安装专业以外，还包括蒸汽、压缩空气、集中供氧供氮、燃气锅炉、小车物流、电梯运行、特种设备等特殊专业的设计规划。實现这些功能的和谐完善，需要在建筑物及设备设施布局上精益求精，在有限的层高中，保证室内净高以后，能做到以上所有专业的管线合理排布，减少施工中的碰撞和施工误差、方便建筑运行中的维护和保养，做到关键点位清晰明了、检修快速方便。

三、医院建筑管理存在的问题

近年来，随着医院规模不断扩大，管理困难也越来越多。目前，大多数的医院后勤管理长期以来都面临着管理方法过于陈旧、流程繁杂、审批环节多、工作办事效率低下、部分工作人员懒散消极怠工的现状。医院建筑管理存在很多方面的不足。现有医院的发展迅速，但建筑管理方式粗放；管理团队专业配置不全、人才流失严重；现存建筑图纸不全，保管不规范、不系统；翻修、加建、改造后部分图纸失效；新旧管线状况不明；阀门等器材设施位置不明；吊顶封闭，查询管道难；人工记忆产生的不准确性；建筑数据信息继承性差。这些都使得在运营维护、后期改扩建等方面存在很大的问题。例如在原建筑的基础上进行扩建改造，由于现有的图纸保存不完全、现场实际情况不清楚、在设计阶段无法做到精确设计，在施工过程中发现的现场情况复杂，如图1-1和1-2所示。

四、BIM技术在医院建筑管理中应用的必要性分析

现代医院建筑是跨专业的综合建筑，对医院建筑的认识来自于对医学、医疗设备工程学、建筑学、社会学、经济学与信息科技等领域的多方面的应用与整合，是庞大而复杂的系统工程。所以，塑造一个具有亲和力、引人入胜、高品质的医院内外部环境显得尤为重要。在运行中尽量减少内外部的维护维修为病人及家属带来的不便利，尤其是在妇产科专科医院，孕产妇高度集中的区域空间安全性更是不容小觑。即使医院建筑内部在一定的使用年限后会出现意外状况，如漏水、信息传输不畅、断电、消防故障等，后勤的管理人员要第一时间解决问题，而非现场反复查找问题根源。

在医院建筑管理工作的开展中，多方面的因素给工作人员带来困扰和难度；比如：房屋信息不完整、查询困难、日常运维管理不便、事故应急反应不及时、改造盲目、系统不平衡、各部位互相影响等。如何有效解决医院建筑管理上的不足和缺陷是管理者亟待思考的问题。我院已完成了医院信息管理系统的开发与建设，并已实现全院自动化办公。随着医院信息化的发展，医院建筑管理也需要不断追求创新、紧跟医院的脚步，建设完善的管理系统，实现信息的网络化共享、降低资源管理的成本，为建筑及设备设施报修维修维护管理水平的提升提供技术支持。

现在市场上的一些关于医院建筑及设备设施管理软件虽有不少，但是大多通过人工的录入对物资管理、设备维护保修等的记录和统计，且更新时效性差，信息的继承性差，不同软件之间的兼容性差，无法实现共享。我院建筑内不同的专业不同业务范围有各自的软件系统，数量多，种类繁杂，各方之间没有关联。这样的系统不仅仅占有了宝贵的建筑空间，同时需要厂家进行定点服务也增加了医院的财力投入，资源的浪费较为严重。医院的信息化不应该仅是医疗信息化、办公自动化、部分设备信息化的发展，而应该是整个医院建筑物的信息化和设备设施及办公的信息化之间的共享继承，真正的实现医院倡导的“以人为本”的综合服务理念。

将BIM技术应用在医院建筑与自身的信息化的建设中，共享BIM模型数据，实现建筑的可视化、保持建筑信息的传承，指导在实际工作中的应用，代替大量信息的人工录入和查找，更加轻松地完成后勤管理系统中各个工作的开展。对设备设施维修管理、空间管理、能源管理、巡检管理、工程改造管理、三维浏览展示等信息进行高效的数据采集、分析处理，实现资源优化配置，提高医院后勤管理的工作效率和业务水平，提高了信息传递速度，完善医院整体信息化建设，加快部门间的流通，节省人员调度。

五、BIM技术在医院建筑管理中应用的可行性分析

首先，在住房城乡建设部印发2016-2020年建筑业信息化发展纲要的通知中提出“十三五”时期建筑业信息化发展目标为“全面提高建筑业信息化水平，着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力。”自此，建筑行业全面进入BIM技术应用时代。医院建筑自然也在范围之内，尤其是医疗信息的发展应與其建筑信息相融合，建筑的信息化是更好的为医疗行业服务和奠基的。

其次，为响应国家“加快建设资源节约型、环境友好型社会”的可持续发展战略，促进医院节能降耗，降低医院运行成本，加快推进高效、节约型医院建设；医院建筑更应该从规划开始就投入智慧医疗智慧建筑的理念。建筑信息模型（BIM）可集成了建筑全生命周期的数据，在运行中，第一时间完成定位、信息检索、功能匹配等。

再次，BIM模型的建立的软件对计算机和使用人员有一定的要求，为适应医院管理人员的使用要求，可对模型进行轻量化处理。根据运维软件的需求，对模型进行简化或概括，进行轻量化处理，以便模型在运维软件中快速准确显示，易于使用。不同软件开发商对BIM模型轻量化处理方法也是多种多样的，较为成熟的模型轻量化软件有一定的技术支持，并在不断地优化和升级中，可便于BIM模型数据信息在医院建筑运维管理中的应用，主要改进方案有以下几种[5]：

（1）使用Autodesk Navisworks软件对模型进行轻量化处理：Navisworks可以浏览并转换包括RVT格式在内的多种常见BIM模型格式，转换后的模型具有较高的压缩比。同时，它提供了丰富的API，易于实现运维管理软件所需的各项功能。

（2）使用Design Review软件对模型进行轻量化处理：Design Review软件所采用的DWF格式，是更通用的模型数据格式。Revit所使用的RVT文件格式也可以转换为DWF格式。重要的是它提供免费的Web插件，可以在浏览器端运行。并且Design Review也提供了较为简单的API用于运维软件二次开发。

（3）使用WebGL解决方案对模型进行轻量化處理：HTML5/ WebGL技术基于浏览器的原生功能，可以在浏览器端显示大型三维BIM模型，且不需要加载任何插件，该技术支持在Android、IOS移动端进行模型浏览，使得一线运维人员也可以查看模型。

（4）Autodesk推出的View and Data API技术以云服务的形式进行模型转换，不占用客户端资源，进一步降低了BIM模型轻量化的难度。同时该技术提供了丰富的API接口，可以很方便的对模型做出精细化的控制。运维软件也可以依赖View and Data API技术，使三维BIM模型与运维软件深度集成在一起，实现BIM模型与运维系统的无缝衔接。View and Data API提供了内置的剖面工具，可以在任意平面上对模型进行剖切，进而查看建筑物的内部构件及其所包含的构件信息，任何资产、空间都可以准确、直观的呈现给运维软件使用人员。

最后，随着BIM技术在建筑行业的应用与发展，BIM技术与工程项目管理结合，能够为参与各方都带来更高的建筑效益[6]。在我国BIM技术已经有很多成功的应用，例如2008北京奥运会奥运村空间规划及物资管理信息系统、南水北调工程以及香港地铁项目。在首届中国BIM建筑设计大赛上也不少BIM技术应用设计作品，如天津国际邮轮码头、上海奉贤GIS换流站、上海时代金融中心、2010年世博会德国馆等[7]。总的来说，目前BIM设计软件多于BIM施工软件，建模软件的使用率远高于模型应用和集成管理软件。

一方面受益于政策的大力推广，另一方面基于计算机信息技术的支持，其有一定的实际应用和研发成果作为基础；所以BIM技术在医院建筑管理上的应用是可行的，势在必行的，将对医院建筑管理的模式产生深远的影响。

六、总结

建筑信息模型（BIM）可集成大量的数据，三维浏览、快速算量、方案对比、虚拟施工、协同各方、冲突解决、资产管理、参数集成、空间定位、能源管控等，提高医院建筑建设质量、缩短施工工期和减少对周围环境的影响，降低建设成本。最重要的是建筑信息模型的可视化和任意构件的参数化，为医院建筑在运行中维护维修信息的完善、后勤管理快速便捷、医院运行能耗大大降低，数据信息的传承提供了可行的路径和储存容器。

参考文献：

[1]李乔，牟锋.两种CAD协同设计模式的比较研究[J].中国勘察设计，2009， 09：80-82.

[2] 刘火生，张燕云，杨振钦，江宇冠. 基于BIM技术的施工现场的可视化应用[J].施工技术，2013，S1： 507-508.

[3]焦圆圆. 中小型土建类设计机构BIM应用实施框架研究[D]. 2015.[4] 钱苏. BIM技术在施工中的应用[J]. 城市建筑，2013，（08）：49-57.

[5] HTML5/WebG技术BIM模型轻量化Web浏览解决方案http：// developer.51cto. com /art/201601/504553.htm.

[6] 祝连波，田云峰.我国建筑业BIM研究文献综述[J].建筑设计管理，2014（2）： 33-37.

[7] 王占芳.谈BIM技术的发展和应用[J].山西建筑.2013， 39 15）： 8-9