眉山天府新区第一人民医院、疾控中心建设项目 中建科工集团有限公司
眉山天府新区第一人民医院、疾控中心建设项目
中建科工集团有限公司
摘要：针对眉山天府新区第一人民医院、疾控中心项目建设过程中机电管线复杂，钢结构用量大、施工工期紧、各专业协同施工难度大等工程难点，施工过程中通过制定建筑信息模型（ BIM ）技术实施方案，以应用 BIM 技术提高专业服务水平，提升项目品质，实现深化前置、精准采购、施工联动为总目标。过程基于Revit 2019、Navisworks、Fuzor2019、Tekla等软件对土建、钢结构、机电模型进行整合，在碰撞检测中发现土建碰撞冲突500余处，机电碰撞冲突1.2万余处，在减少了现场的拆改，节省了工期与成本的同时，促进了部门之间的协同工作，为装配式医疗建筑 BIM 应用技术提供借鉴。
工程背景
1.1项目概况
眉山天府第一人民医院、疾控中心建设项目（后文简称医院），位于眉山市天府新区视高镇辖区，总建筑面积15.5万㎡，地上10.8万㎡，地下4.7万㎡，划分为门诊医技综合楼、科研办公楼、感染楼、住院楼、地下室以及相配套的室外工程等，最高建筑高度96.6m，整个医院医疗床位800床，地下室停车位1006辆。工程建设过程采用总承包模式。
图1.1 眉山天府第一人民医院、疾控中心建设项目布局图
1.2施工重难点分析：
（1）医院项目钢结构用量大，构件加工与安装需协同进行，且施工均为高空作业，点多面广，施工过程中，要进行钢结构构件的吊装、高空安装与焊接等工作，同时竖向穿插压型钢板、混凝土、幕墙等工序，施工难度较大。
（2）机电管线错综复杂、医疗气体、气动物流、净化专项、纯水，天然气等十八种系统，而管线安装空间有限，净高难以把控。
因此，本项目通过使用 BIM 技术指导施工、加强对各专业的统筹管理与协同施工，同时为项目创国优，创成都市优质工程做辅助。
BIM 应用 团队及管理模式
本项目 BIM 应用团队主要由工程总承包单位负责组建，团队由BIM管理团队及BIM实施团队共同构成。 BIM 管理团队主要为项目项目经理，技术部负责人，设计部负责人，机电部负责人及 BIM 咨询单位负责人构成。 BIM 实施团队组织主要由施工单位各专业技术人员、设计人员、 BIM 咨询单位各专业 BIM 工程师等构成。
本项目 BIM 应用管理过程主要分为三个阶段：设计阶段，深化设计阶段及施工阶段。设计阶段以装配式、机电、户型精装为突破口 BIM 工程师兼设计师助手，辅助设计师 图纸审查并提出设计优化的合理性建议。深化设计阶段以装配式，机电深化为突破口， BIM 工程师为深化设计师，集成各专业数据 信息协同分析，出具 BIM 深化图、三维节点图和施工动画视频等。施工阶段 BIM 工程师兼现场管理工程师，监督现场 BIM 应用落地应用。
本项目 BIM 应用以奔着提高项目管理水平、项目品质、可视化交底、深化出图推进项目进度等 BIM 应用为目标，参照中建科工 BIM 应用标准制定项目BIM实施计划书开展工作。
3.1医院 BIM 模型搭建
本项目依据施工图及深化设计图分别医院门急诊住院综合楼、行政办公楼、感染楼以及疾控中心进行 BIM 建模构件，主要包括土建模型以及机电模型，各个建筑单体土建及机电模型如下图所示：
3.2 BIM 应用方案
3.2.1临建布置
前期首先搭建场布模型对临建进行虚拟布置，现场根据 BIM 模型确定临建设施的最终布置方案，进行实际的现场施工。
3.2.2 碰撞检测
建模过程中对图纸存在管道尺寸缺失、标注错误、系统图与平面图不对应等图纸问题按专业汇总，反馈设计修改，确保图纸每次更新更加完善；后对模型做碰撞分析，分析对象包括机电各专业内部及各专业之间、机电与结构之间，根据机电模型建完后单专业之间与结构进行碰撞检测，前期主要解决风井，水管井，强弱电井，在楼层板洞口预留时井内有结构次梁，及时调整位置，避免后续机电无法安装。
3.3.3净高分析
基于管线综合模型，将项目重点区域、关键区域、走廊、门厅、电梯厅、机房出入口等区域输出管线综合剖面图，并制作成管线综合报告，明确管线排布情况，便于业主和相关参与方做出决策。
3.3.4管综深化
在深化好的机电模型中继续深化综合支吊架并出图（融合给排水、消防喷淋、纯水、气体管道、天然气、净化专项、暖通风、暖通水、气动物流、强弱电、智能化等所有机电）。现场按 BIM 图加工支架安装。当模型完成后机电部门会模型审查，把控模型质量。
3.3.5预留洞口优化
管综深化完成后出二次结构留洞图（桥架、风管预留洞口尺寸均大于原来四个面各5公分）例如：新风300*200—留洞400*300。提前预留管道穿墙洞口，并与加固墙体的构造柱、矩管图纸复核位置关系，避免后来主管无法安装，节约后开人工费及材料垃圾清理费用。
为了推进项目进度,楼层板出预留洞口图根据建好的 BIM 模型，从新定位竖向风井、电井、水井留洞尺寸，一次结构提前预留。
3.3.6可视化施工与管理
根据整合的模型可实现PC构件的可视化安装模拟、分项工程的可视化交底及验收。如对ALC墙板、楼承板及钢结构等PC构件进行安装模拟、钢结构节点交底、土建墙板出量、坡道基础交底、前期塔吊校核、现场二维码应用等。通过将 BIM 模型导入移动终端，结合标识软件对管道进行快速管道标识标注，对比施工现场，不仅可形象的进行对比验收，而且对于标准层，可快速识别出两层机电施工的差别，避免隐蔽问题的残留。
根据现场不同施工阶段，以模型的形式记录出来，方便现场班子人员管理，随时通过模型观察现场。针对工程复杂节点和施工工序、工艺，利用 BIM 技术和项目管理平台、现场二维码，将工序、质量要求等现场要求融入虚拟模型、工艺工序动画，多种形式替代传统纸质交底，明确工艺步骤和质量控制要求，提高现场施工效率及质量。
综合效益分析
4.1 施工优化
（1）土建优化：本项目使用 BIM 技术对建筑与结构设计冲突、车位不合理、楼层板预留洞口遗漏及结构位置冲突等，协助设计优化不合理处总共350处。
（2）机电优化：机电模型碰撞检测总计1.2万处碰撞点，通过管线排布优化后，避免后期拆改，最大化的节省了安装费用。
（3）工期优化：通过施工模拟及时调整进度，按 BIM 图前期预留预埋等机电管线深化，为项目节约约25天的工期，整体推进了项目的施工进度。
4.2价值汇总
项目 BIM 技术应用总计节省1130万元资金；管综出图、前置工作节约工期25天，直接价值500万元；经 BIM 深化，节省材料用量费用总计约300万元；现场部署优化50万元；出医院二次结构预留图节约费用180万元。出楼承板留洞图节约费用100万元。项目 BIM 技术应用获得“新基建”“智建杯”大赛奖项。
本项目以眉山天府新区第一人民医院、疾控中心建设项目为工程背景， BIM 技术作为一种全新工具，在此项目建设及管理工作中都发挥着相对积极的作用,对相似工程具有一定借鉴作用。
