BIM技术在医院建筑施工中的应用研究
时间：2022-12-04 16:05:03 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
周哲敏 王俊维 王李颗 杨 勇 黄仁清
目前，信息化技术在各行各业得到广泛应用，建筑工程领域也不例外。但建筑业的信息化应用情况并未达到建筑工程的发展要求[1]。
现阶段，在医院建筑工程施工过程中，人们对环境污染和能源消耗有更高的要求，致力于实现保护环境和节能减排的施工目标[2]。医院建筑工程的信息化发展满足我国现代化发展的需求，因此要最大程度提高工程建设的信息化水平。其中，建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术在医院建筑施工中的应用至关重要，其可以有效提升建设信息化水平，确保建筑物的质量。
BIM 技术依托三维数字化技术来实现建筑信息模型的建立，主要应用于建筑工程设计、施工和管理等方面，可有效提高建筑工程数据的信息管理水平[3]。BIM技术利用数字化技术实现建筑项目的设计，可优化建筑工程的数据管理，同时可应用于医院建筑施工各个阶段的管理，提高建筑工程生命周期管理的有效性[4]。借助BIM 技术可突破建筑项目管理的时间限制，实现施工编制的合理性，同时可将建筑施工阶段的数据上传至项目管理平台，为建筑工程设计提供数据支持，实现跨部门沟通的协同性，有效提高工作人员的工作效率，尤其能有效解决医院建筑施工应用中的难点[5]。
2.1 功能复杂，专业性强
医院建筑项目需要综合考虑建筑内部单位用房的多元化，以满足实际使用需求。同时，由于医院需要用到很多医疗设备和一定数量的功能用房，因此医院建筑项目中的功能用房对设备的安全性和精密性要求很高，需要制订专业的医院建筑施工方案，以确保医院建筑施工的合理性[6]。
2.2 干系人复杂，协调强度大
相较于传统建筑项目，医院建筑施工项目具有更加复杂的整体组织结构，且不同组织间的协调性需求更多。例如，以某市医院建筑项目为例，市级医院建筑项目普遍运用代建制管理模式，如图1所示。从图中可以看出，医院中的干系人具有一定的复杂性，且有多个参建方，如项目组、BIM 咨询单位和设计院等多个单位的工作人员，在实际的医院建筑项目管理过程中，跨部门和跨参建方间的工作协调沟通尤为困难，容易出现信息孤岛现象，从而影响医院建筑项目的有序推进[7]。
图1 医院建设项目组织机构（来源：网络）
2.3 施工前期要求较高
不同于其他建筑施工项目，医院建筑施工项目中的选址和设计环节等工作需要得到市级卫生审批部门的审核批准，同时在评估职业危害项目管理时还需要具备放射卫生技术服务机构的相关评价报告，医院建筑施工前期的审批要求高且周期长。
2.4 医疗流线复杂
医院的功能用房较多，医疗流线具有一定的复杂性。因此，在制订医院建筑施工方案时，应充分考虑医院医疗功能单位的合理配置和医疗流线的优化，确保医院建筑工程设计编制的合理性。另外，医院建筑施工时应综合考虑建筑内部医疗流线间的联系，保障后续医疗流线的补充和完善。
2.5 注重可持续发展
随着社会经济和医疗技术的不断发展，医院建筑设计的多元化需求逐渐增多，因此在制订医院建筑设计方案时，需要考虑新型医疗设备的更新，以满足医院多元化的功能需求，促进医院的可持续发展。新型医院的管理核心主张医院经济效益和社会效益协同发展，建筑企业应注重结合可持续发展理念，在保障建筑质量的前提下重视建设环境友好型的医院建筑。
2.6 重视人性化设计
随着信息化时代的到来，医院建筑应向更加智能化的方向发展，重视建设人性化的新型医院。
人性化的医院建筑不仅要满足基本的医院功能用房需求，同时也要注重院内环境的人性化设计，给患者提供更舒适的环境，这对于提高医院的综合效益具有重要意义。
3.1 增强设计方案的可视化
BIM 技术可增强医院建筑设计方案的可视化程度，通过数字化工具展示医院建筑施工的模型，同时可依托先进的信息化技术展示医院内部的装饰环境。例如，BIM 技术可通过模型展示医院建筑的材质和光效等内容，也可借助全真模型中呈现的相关内容调整设计细节，以保证装修完成效果与模型一致。
3.2 促进参建单位的联系与协调
医院建筑在施工过程中会涉及多方参建单位，由于不同的施工环节参建单位不同，容易出现信息沟通不顺畅的现象。而BIM 技术通过模型实现参建单位之间的信息沟通交流，实现医院建筑项目各模块信息的交换，实现项目资源的高效整合，推动医院建筑施工的有序开展。总体来说，BIM 技术可通过整合建筑施工阶段的数据资源来实现信息共享，极大地促进参建单位的联系和协调。
在医院项目中，BIM 技术主要应用在设计、施工、运营等多个环节。通过对医院进行BIM 模型展示、碰撞检测以及净空分析等，能够改善工程技术，加快设计进程。
4.1 医院建筑施工设计建模中的应用
BIM 技术可通过构建医院建筑设计模型预判潜在的施工安全风险，同时对其进行分类，并制订调整方案，提高建筑施工现场的安全性。BIM 技术可根据医院建筑内部梁、板、柱的设计要求，采取由地面分层的方法进行模拟，充分发挥该技术的协同效应。另外，BIM 技术可利用3D 模型来展示建筑的设计细节，在综合考量项目进度、硬件性能等各方面因素后，应根据建模标准针对性地调整医院建筑模型的细节，使其更简单且具实用性。
4.2 医用洁净系统设计中的应用
BIM 技术在医院医用洁净系统设计中扮演着重要角色，可确保系统功能布局的合理性，设计出符合环境卫生管理要求的医用洁净系统。医院净化区域流线较为复杂，需要综合考虑很多因素，利用BIM 技术设计医院建筑中的洁净系统可增强设计的可视化程度，通过数字化技术实现医院洁净系统的全真模型模拟展示，优化医院洁净系统中的管线布局设计，也可通过虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术展示洁净系统项目的施工效果。
4.3 医院建筑协同设计中的应用
协同设计是BIM 技术的一项重要功能，施工人员在医院建筑设计中应充分发挥BIM 技术的优势。例如在进行协同设计前，必须先设置中心档，中心档可以统一管理每个子专业；
再设置各部门人员的信息访问权限，有效调和各专业设计中存在的冲突。另外，各专业可以根据工作需求将文件转换为当地文件，便于设计者修改和完善自己的工作区域，同时可将已完成的文件及时归类到中央文件，以便非专业人士及时掌握修改的有关内容。
利用BIM 技术能够实现多个部门的设计协作，突破时间限制。设计人员可在规定的时间内及时找到相关设计内容，一并处理各种问题，从而有效提升设计工作的效率。同时，在传统医院建筑施工设计方案的制订过程中，各参建单位只能通过二维设计图纸进行核对工作，极易出现信息孤岛现象。而利用BIM 技术能够发挥设计图纸的可视化优势，参建单位可依托该技术建立设计模型实现跨部门沟通协调。例如，通过加强建筑墙面和天花板等的材质选择来修改和完善设计细节，以提高设计工作的协同性。
4.4 施工材料管理中的应用
医院建筑施工过程中会用到各种各样的材料，能够实现施工材料的高效管理则可在一定程度上提高建筑管理水平。而在建筑项目管理过程中，由于某些施工材料具有一定的隐蔽性，因此在材料管理方面容易出现疏忽与资源浪费现象，甚至造成返工，严重影响建筑施工进度。例如，建筑施工中的管线施工环节，由于管线错综复杂，单纯依靠二维建筑图纸无法满足管线布局的设计要求，容易出现管线碰撞问题。而BIM 技术具有三维演示功能，应用于施工材料管理可增强管线设计的可视化程度，优化管线排布的合理性，同时可避免产生管线碰撞问题，降低返工概率，从而极大减少材料浪费。另外，BIM 技术在材料管理方面的应用还包括材料市场价格管理和材料消耗等方面的管理。实现施工材料的全面管理，能够有效提高医院建筑施工中材料管理的有效性。
4.5 施工现场管理中的应用
BIM 技术应用于医院建筑施工的进度管理，可有效提高医院建筑项目的资源利用率。例如，BIM 技术可通过全真模拟和演示工具来展示施工现场情况，充分掌握建筑施工过程中的能源消耗情况，从而为制订能源节约方案提供数据支持，确保能源供应的及时性，减少因能源供应问题导致的工期延长现象。BIM 技术应用于施工现场的照明系统中，能够有效管理照明系统的电能消耗情况。例如，结合施工现场照明系统的能源消耗情况及时调整能源消耗管控，能够提高能源利用率。同时，利用BIM 技术也能实现照明系统设计的可视化管理。
BIM 技术还能借助三维图纸功能收集和处理施工现场数据，并通过信息化技术构建施工现场模型，使得现场管理模型更加立体化。例如，通过展示施工建设中的横道图和进度表，实时监管施工现场的进度，为施工进度节点控制奠定基础。另外，BIM 技术在优化建筑现场施工方案方面也扮演着重要角色。例如，BIM 模型中虚拟技术的应用可全真模拟建筑现场施工的全过程，为相关工作人员布置施工路线奠定基础，促进建筑施工的合理分工，最终实现建筑施工资源的合理配置。
4.6 施工现场环境保护中的应用
建筑施工过程中会产生较多的污水和废气等污染物，因此建筑施工现场应设置合理的废物处理设施，并通过相关技术处理后排放至指定管理区域。而BIM技术应用于建筑施工区域现场环境保护中，可模拟施工现场生产区域和生活区域污水管道的合理配置，并为排水沟的排水坡度设置提供一定的数据支持。例如，通过模拟施工现场中食堂污水管道的设置，实现对施工区域水资源的保护；
通过合理设置卫生间和淋浴间等污水管道，实现水资源的高效利用。另外，利用BIM 技术还能有效处理施工设备排放的废气废水。例如，模拟施工现场排水沟和沉沙池等的设置，严格按照相关规定处理废气污水，以满足环境保护要求。
我国各行各业的发展中，建筑行业至关重要，是我国经济产业的重要组成部分，需要高度重视，从而助力建筑行业的进一步发展。随着信息时代的到来，通过提高医院建筑的信息化水平可有效提升医院建筑工程的质量。BIM 技术在医院建筑施工中的应用可满足我国建筑行业的现代化发展要求，其应用水平的高低在一定程度上也影响着建筑行业的信息化水平。但是，从我国建筑行业BIM技术的运用情况来看，还存在很多问题，需要有效解决。因此，相关部门应重视BIM 技术在医院建筑施工中的应用，注重培养专业人才，完善BIM 技术相关监管制度，为建筑行业的可持续发展奠定基础。
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