BIM技术在天府万达国际医院项目施工中的应用——以天府万达国际医院项目为例

王侃，杨礼东，刘勇，陈超

（中建二局第二建筑工程有限公司）

1 项目简介

成都天府万达项目（2 号地块）医院项目总建筑面积14.87 万m2，该项目包含地下1 层，建筑面积为44000m2；地上最高六层，含门诊部、急诊部、住院部、医技部、后勤保障部以及行政办公中心。其中，住院、医技住院楼为现浇钢筋混凝土框架—剪力墙结构体系；门诊楼及后勤辅助区楼房为现浇钢筋混凝土框架结构体系。本项目耐火等级为地上一级、地下一级，建筑耐久年限为50a，抗震设防烈度为7度。项目北侧为武汉路已建成的市政绿化带，堆土较高，地形起伏，比场内道路高出约3m～10m 左右，栽有大乔、全部种植草坪。建筑红线在绿化带边缘以内；东侧为二号地块二期，现尚未开发，为原有的一个大水塘，地势低；西侧为一号地块用地，现尚未开发，地势相对平坦，为垃圾、杂填土等；南侧临双燕路，双向四车道，2019年修建完成已通车；西南角为地铁1号线武汉站出口，离场地较近。

2 万达国际医院项目施工中的重难点分析

医院作为一种特殊而复杂的公共建筑，其功能、工艺、系统、管线等都要比普通建筑物复杂，且需求经常变动，而且在运行后期需要更多的维护。

2.1 工期紧

①本工程总工期792 日历天，含施工总承包单位对招标人另行发包的专业管理、配合服务工期等。

②本工程总包范围内的专业分包单位众多，对工程后期进度、质量、安全管理提出较高的要求。

2.2 分包专业多，总承包管理任务量大

根据医院工程特点，除了普通土建工程外，尚有机电安装、幕墙外装工程、精装修工程、电梯工程、市政水电、燃气、医用设备供应商等多个专业工程，施工交叉作业多、机电设备和装饰的标准高、材料设备采购量大，因此，总承包管理和协调的难度大，必须采取行之有效的调控手段，以实现进度、安全、质量、成本等目标。

2.3 净化区域面积大，洁净要求高

设置手术区、洁净走廊及辅助用房。ICU、中心供应室、配液中心洁净区域面积大，洁净要求高。

3 BIM 技术在天府万达国际医院项目中的应用

在这样一个复杂的工程中，为了保证工程的顺利进行，不仅要加强施工管理人员的素质和工作责任感，还要采用实用的技术控制方法，也就是BIM技术。BIM 技术作为当前最具先进性的技术，其应用遍及项目全生命周期，将彻底改变项目从设计、施工到运营的整个流程，并能缩短施工工期，通过仿真解决关键技术问题，达到更好的施工质量。

3.1 编制相关标准方案

通过对各参与方的调研，中建二局第二建筑工程有限公司BIM 技术组制定了《BIM 技术标准》、《BIM 实施导则》、《BIM 技术实施方案》、《BIM 协同平台管理办法》等相关规范文件，满足了各参与方对BIM的需求。对BIM实施目标、BIM管理、BIM工作与规划、BIM统一建模标准、BIM相关的应用及方案等进行了具体界定，规范各阶段、各参建方的工作。

3.2 BIM协同设计和协同管理平台

BIM 三维审图可以代替传统的审图方法，从而改善工程设计的质量。在该项目的施工设计阶段，利用BIM三维审图技术，根据影响程度，可将问题划分为三个层次，分别是：常见的（如设计图纸平面常见错误），中等（如设计不合理、构件空间不考虑、连接问题），严重（如多专业之间缺乏协调导致的冲突）。虽然BIM 的早期审图时间比二维审图时间稍长，但是它可以显著改善设计质量，降低重复审核、修改等问题。

BIM协同管理平台为参与方搭建了一个在线协作的平台，具有集成、互通、兼容的特性，方便各方查看与工程相关的BIM 成果和资料，不受软硬件环境的影响。在方案设计阶段，运用“体量”模型对各单元的布局进行了推论，并对各单元的布局进行了分析；在设计阶段，对BIM 模型进行了深入研究，对功能房的布局进行了规划，并对流程和空间的适配性进行了优化；在施工深化设计阶段，深化现有的专业模式，建立健全其他专业（如医疗、洁净、物流等）模式，实现多学科协作，以提升工程质量[1]。

3.3 三维可视空间分析及优化

运用BIM 三维视觉空间平台，可以让医护工作者提前感觉到空间的存在，从专业的操作角度进行改善。运用BIM 分析软件，对重点科室的日照和通风进行分析和优化，并对各个防火分区和人口稠密地区的人员疏散进行了仿真和优化，以改善医院的空间布置和医疗流程的设计。结合实际工作经验，对地下室空间布局进行了优化，达到了建筑的布局与功能需求。BIM的工程量统计指通过BIM模型进行构件的实物工程量统计，由于工程量没有考虑到相关的工艺损失，也没有符合国内的定额和清单计算（在建立BIM 模型时要考虑到构件的实际扣除），所以在算量软件的帮助下，制定了相应的技术路线。最后，将分析的结果反馈给业主，帮助他们进行多算比较和竞标。在进行BIM 建模时，经常会因为内部规则的不一致而造成模型构件丢失、错位，从而增加模型的处理难度，所以在模型建立之前，必须综合考虑各种软件资料的可用性（例如构件类别、命名等），制定出统一的标准。

3.4 专业模型节点深化及模拟

深化设计是施工过程中的重要组成部分，总承包方按照项目计划，已选定了工程设计，对节点构造、精确定位进行了明确的图示。BIM 技术通过对信息的处理，为建筑施工提供了一个高效的平台，它将施工规范、设计单位施工图等纳入施工模式中，再根据医院的特点和施工现场的具体情况，对施工模式进行优化。可在施工之前就对其进行修正，从而加速工程的进度，减少资源的浪费，最大限度地减少各个专业设计者之间的矛盾。

该项目的外立面为幕墙，在考虑施工阶段的模型深化后，按照专业施工图进行预先深化。由于该项目没有异形和弧形幕墙，因此可以用Revit软件对其进行参数化处理。采用“嵌套族”的形式，应用自带幕墙族模板的软件，将幕墙立柱、横梁、嵌板及各预制件“子族”进行统一编号，并将子族定位组合为“母族”，并将原分格建成的幕墙模型按不同类型、不同构造逐一更换。该精细模型可以实现对建筑、结构、机电等领域的动态节点进行仿真，使前期设计更接近实际。

3.5 施工方案的模拟

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关信息，进行可视化仿真，并对方案进行可视化交底，提高了项目审计的准确性。利用BIM技术的三维可视化方法，结合时间维度，可对工程的各个环节进行仿真，分析各个工序之间的联系和影响，并用动态的三维模型对整个施工过程和现场进行仿真，及时发现问题，给出最优方案，合理调配材料等。

3.6 施工进度的控制

BIM 技术在工程进度管理中的运用，包括编制与优化进度计划、实时跟踪进度计划、分析项目计划偏差、跟踪以往计划等四个方面。BIM 技术在工程进度管理中的应用，包括总计划、二级计划、周计划和日常工作计划。在编制进度计划时，可利用虚拟技术、4D仿真技术，对项目进度进行分析，并对项目进度进行修正和改进。针对施工进度的实际控制指标，利用BIM 技术，对施工进度进行优化，优化施工工艺，优化施工人员、场地、工具、材料、工艺等，并对施工方案进行优化，以减少对周边建筑物、管道等的影响。通过对工程进度的综合优化，减少周折，优化搭接，不断进行技术创新，完善施工工艺，从多方面入手，掌握工程建设的关键点、重点任务、加快工程进度，达到工程进度的控制指标[2]。

3.7 施工成本的控制

目前，国内对于工程造价、工程量的计算还存在如下问题：工程造价调整价格的更新周期一般为3a～5a，与快速发展的市场相比具有很大的滞后，导致工程造价不能作为工程的有效参照；项目人员的成本数据不能与其他部门的人员共享，导致信息重复录入，丢失；在分阶段的工程造价处理中，工程造价是分段进行的，因此，工程造价数据只能反映出工程的一个局部，并不完全。

BIM技术在工程项目成本管理中的作用是明显的，BIM 技术在成本管理中具有以下优点：实时数据、集中管理费用、信息共享等。BIM 技术的出现，使项目成本管理的效率得到了极大提高。

3.8 质量安全管理的控制

在工程建设中，可以从工程质量安全信息的获取阶段引入BIM技术，利用数码相机、全景扫描技术获取信息。数据采集完成后，将数据输入到BIM 模型中。BIM 技术具有仿真的作用，可以在进入工地之前对施工现场进行细致勘察，对危险区域、人流、车流量趋势等进行仿真，帮助管理者直观地分析现场状况，尽早发现问题；施工现场，施工经理可将BIM 模型与施工成果进行对比，记录相关的检验资料，便于后续复查，从而丰富工程质量检验的方法[3]。

3.9 管道综合的排布

医院大楼除了常规的给排水系统、通风空调系统、电气系统外，还涉及医疗气体系统、室内洁净系统、物流系统、智能化系统等专业系统。BIM技术是一种多学科协作和管道集成技术，可以有效地解决传统二维设计所不能解决的复杂问题，避免设计冲突，提高工程质量，防止工程变更和返工。

BIM技术在本项目中的重要应用包括地下室车库、门诊医技楼、设备机房以及各种单体公共区域、走廊等复杂区域的管线优化。制定了一条统一的技术路线，包括前期方案的制定、审核、管线的集成制作（第一、二次管综模型的修正与优化），期间还召开了多次的设计协调会，并解决了200 多个管线的综合问题，并按照“一般问题”、“重大问题”（由于管线太过密集，对工程的施工造成了很大的影响）分类进行了相应优化。

4 结语

总之，医院建筑对设备、流线、功能的要求都有一定的特殊性，相对常规工程，医院建筑工程的施工难度要大得多，施工过程中要进行更多的协调。BIM 技术在医院工程建设中的运用，能全面地对工程建设过程进行全面的管理与指导，包括工程进度、质量、安全、成本费用等方面，并能有效地促进工程建设的信息化和质量。