BIM技术在医院后勤机电设备管理中的应用

满天德

[摘要] 近年来，随着社会对医院服务期望的提高和医院建设规模不断扩大和信息技术的发展，医院后勤保障系统涉及的机电设施设备繁多，如电梯、锅炉、通风与空调系统、消防系统、配电系统、给水系统、排水系统、污水处理系统、制氧供氧系统、物流系统等。如何有效利用空间进行合理布置，如何在其全生命周期内进行安全、有效的管理。该文就BIM技术在医院后勤机电设备管理中的应用谈谈自己的看法。

[关键词] BIM技术； 医院后勤；机电设备管理

[中图分类号] R19 [文献标识码] A [文章编号] 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

醫院机电设备作为医院后勤管理工作的核心内容，其管理的情况好坏直接影响到医院医疗活动的安全。在以往医院后勤建设和后期机电设备的运营管理活动中，普遍采用传统、粗放的机电设备管理模式，从管理效果来看，这种管理模式与医护人员和患者对现代医院后勤保障的需求出现了较大的落差，严重滞后于医院的发展。BIM技术在各地具体项目中应用的情况来看，越来越得到业界的认可，与BIM技术管理医院后勤机电设备相比较，传统的机电设备的管理模式越发显得落后，已不再适应现代医院发展的步伐。从BIM技术在具体项目的应用统计情况来看，由于BIM技术能够使机电工程设计、施工管理和运行维护的效率得到提高，使得施工、管理水平得以显著提升以及工程项目成本控制的效果较为显著，在后期对机电设备进行技术改造和更新升级都具有巨大的应用潜质和较高的经济效益。为此，有必要对BIM技术在机电设备管理中的应用进行认真的分析和研究。

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

什么是BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型），就目前而言还没有一个比较完善和准确的定义，现阶段比较认可的有以下几种：

国际标准组织设施信息委员（Facilities Information Council）会给出的定义：“建筑信息模型实行开放的工业标准下对设施的物理和功能特性及其相关的项目生命周期信息的可计算可运算的形式表现，从而为决策提供支持，以便于更好地实现项目管理的价值”[1]。

美国国家BIM标准给出的定义：“BIM是设施物理和功能特性的数字表达；BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全寿命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目不同阶段、不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自职责的协同工作”[2]。

美国建筑协会（American Institute of Architects）给出的定义：“BIM是一种与项目信息数据库相联系的基于模型的技术”[1]。

美国建筑科学院（National Institute of Building Architects）给出的定义：“一个设施的物理和功能特征的数字描述……是对已存传统观念的彻底颠覆，对于一个设施而言，形成其在生命周期内可以信息共享的、可靠的决策基础”[1]。

国家住房和城乡建设部工程质量安全监管司处长对BIM作给出的解释是：“BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用”[3]。

从以上定义可以总结出，BIM技术归根结底就是一种应用于建设工程项目全生命周期且注重于信息共享的信息技术。采用BIM技术不仅可以实现机电设备设计阶段的协同设计，施工阶段全过程实景模拟安装和运营阶段对机电设备的智能化维护和管理，真正实现对机电设备全生命周期的管理。

2 BIM技术在医院后勤机电设备管理中的应用

2.1 在机电设备设计阶段中的应用

利用BIM技术可视化管理的特点，可以有效解决图纸设计缺陷和相互碰撞干涉及虚拟施工方案，有效控制项目进度，提升项目精细化管理水平。医院建设中涉及的机电工程项目较多，包括电梯、锅炉、通风与空调系统、消防系统、配电系统、末端用电设施设备、给水系统、排水系统、用水末端设施设备、污水处理系统、制氧供氧系统、物流系统等，所涉及管线排布较为繁杂，在机电设备安装设计中充分利用BIM技术可视化的特点，实景模拟进行各专业管线碰撞检测、能耗分析、管线空间布置、施工进度模拟等功能，有效避免各个专业管线交叉、碰撞，优化管线布置和空间布局，提高机电工程项目设计的整体施工质量和成本控制。特别是在医院机电工程施工中，水、电、暖、空调、通信等各种管线错综复杂，各管路走向密集交错，各专业在施工中争先恐后，先施工专业，就会选择有利于其施工的空间和位置进行安装管线，不考虑其他专业施工是否方便和空间布置是否合理，导致各专业管路发生碰撞，造成大面积拆除返工，不但会浪费材料还会大大地延误工期。因此，利用BIM技术对施工过程中各种管线的碰撞检测，将机电工程各专业进行整合，对机电各专业间及与结构间的碰撞检查，提前发现施工现场存在的保温层、工作面、检修面等碰撞和冲突，提前将施工现场产生的问题消灭在设计阶段，通过BIM技术优化机电工程项目安装方案。同时将最终的施工方案通过三维剖面图的方式展示给施工工人，使工人更好地理解施工方案，保证施工质量的同时更能缩短工期。利用BIM技术还可以实现对部分管道在厂内进行预制，在现场直接进行拼装，可以有效控制施工质量、施工进度和施工成本。

2.2 在机电设备选型和经济性分析中的应用

现代医院涉及机电设备种类繁多，选择哪种型号的才能满足医院的正常运行，过去靠经验，出现了供求关系失调的情况。现在利用BIM技术就非常直观，如对于医院的空调系统，要在设计时就了解空调选型是否满足要求，利用BIM技术虚拟空调运行情况，可直观了解到空调的运行、类型、台数、板换数量、水温、空调机风量、风温及末端设备的送风温湿度、房间温度、湿度均匀性等参数，通过对采集的数据进行分析，合理选择空调型号，优化出风口数量和位置，使室内温度均匀，有效避免同楼层部分房间温度低，部分房间温度高。通过BIM技术对空调系统设备和安装方案进行优化，不但有效控制設备采购成本，还可以有效节约能源资源的消耗。由于医院属于人员较为密集的场所，对电梯的运行情况进行分析、优化，合理设置电梯数量和选择电梯参数。利用BIM技术对医院人流进行动态模拟，可以较真实地反映出电梯是否能够满足需要，避免在电梯等候区出现较多的患者，出现拥堵，同时也可以有效避免因电梯设置过多，造成投资成本增加和后期能源资源的浪费。同样可以利用BIM技术对楼宇内照明系统、污水处理系统、制氧供氧等设施设备进行模拟，制定合理机电设备采购参数，避免造成投资成本增加和能源资源的浪费。

2.3 在机电设备施工管理中的应用

在医院后勤机电设备施工管理中，借助BIM技术对机电设备施工进行四维模拟，将建筑模型与现场的设施、机械、设备、管线等信息整合到BIM中，以便于在施工开始之前就能够发现施工中可能出现的问题提前进行协调处理。将BIM模拟的情况作为制定施工方案和人员设备配置方指导性文件。将设计方、施工方、管理方整合到一个平台当中，使得各项目参与方沟通更为便捷、协作更为紧密、管理更为有效。在项目施工中，一是对施工材料进行统计，在模型绘制完成后，按照BIM技术规则导出材料清单，不仅减少了预算的周期，而且为施工中制定物资进场计划提供了精确的依据。同时根据BIM提供的数据，对人力安排、劳动定额实现精确控制，对施工施工和施工成本进行有效控制。二是通过BIM构建的平台，设计方、业主与机电设备各供应商进行充分沟通，由机电设备供应商提供的部分原来需要在现场制作的部件，通过BIM提供的数据，供应商可以在工厂进行预制，运到现场后直接进行组装，这样可以有效避免使用二维图纸施工中出现的因技术交底不充分或施工人员对设计人员想法理解不到位出现“盲目制造”，避免造成返工，材料浪费、工期延误。对施工内容工作量的精准计算，通过BIM技术中的数据，有效控制工程成本，避免由于施工方施工不当造成成本的增加由业主方买单。

2.4 在机电设备运行维护中的应用

基于互联网+和BIM技术构建机电设备运行维护管理系统，运行维护管理系统可以较方便地从BIM中提取所有机电设备零部件的信息资源，查询机电设备零部件的运行维护和保养情况，追溯设备历史。在系统中为用户设置日检、周检、月检及年检的时间点和具体检查的内容和运行维护计划，按照运行维护计划定期提醒运行维护人员进行相关工作，运维人员完成工作后及时填写维修、维护日志、备忘信息以及备品备件的储备情况，以便以后维护或是对新入职员工开展培训时方便调用。同时利用BIM技术可视化的特点，为突发事件状态下制定应急处理预案提供可靠的信息，一是查询故障零部件详细信息，二是定位故障零部件相邻零部件的信息，三是可以指导应急预案的实施，直观准确地辅助现场施工人员及时处理应急情况。

3 总结

在医院后勤机电设备管理中运用BIM技术，不仅使医院后勤机电设备管理的过程完全标准化、规范化和可量化，而且使医院后勤机电设备的管理活动不因人的专业知识差别而产生差距。BIM技术在医院后勤机电设备全生命周期管理中的应用，可以提高机电设备的经济效益，实现医院后勤机电设备的精细化管理，有效节约投资和运行维护成本。

[参考文献]

[1] 张锡坤.BIM的应用价值及经济价值分析[J].中国电子商务，2013（15）.

[2] 美国国家BIM标准第一版第一部分：National Institute of Building Sciences， United States National Building Information Modeling Standard，version1-Part1[R].

[3] 建设工程教育网，http：//www.jianshe99.com/lunwen/nuantongkongtiao/we1507023476.shtml.BIM基本定义.

[4] 赵民琪.邢磊.BIM技术在管道预制加工中的应用[J].新技术推广与应用，2012（1）：55-59.

[5] 刘志忠.彭霞峰.BIM技术在工程项目管理中的应用[J].建筑知识，2016（11）.

（收稿日期：2018-08-09）