宿迁市第一人民医院工程BIM技术的综合运用

88宿迁市第一人民医院工程BIM 技术的综合运用COMPREHENSIVE APPLICATION OF BIM TECHNOLOGY IN THE FIRST PEOPLE'S HOSPITAL OF SUQIAN CITY江苏省宿迁市第一人民医院是按照三级甲等综合医院标准规划建设的一所大型公立医院，北临京杭大运河，南邻古黄河生态公园，占地330亩，总建筑面积265000㎡，设计床位2000张，工程一次性规划、一次性建设、一次性配套，总投资超21亿元。

医院于 2013年2月开工建设，2015年9月通过工程竣工验收，医院获得2016~2017年度中国建设工程“鲁班奖”。

一、BIM 技术运用的意义BIM 技术的应用使工程施工管理更加科学有效，内容包括深化设计、施工组织、进度管理、成本控制、质量监控等各个环节，更好地控制工程施工质量、进度和成本，保证项目的成功实施。

该工程项目在实施过程中面对建筑规模大、工期紧、主体异形结构多、管线纵横交错等诸多难点，如何合理有序组织施工、安排进度、配备人员机械成为工程建设的一大挑战。

二、BIM 系统应用软硬件配置为了更高效率地完成BIM 体系各项工作，工程从软硬件两方面为项目提供技术支持。

采用了在 BIM 技术中使用较为成熟的 Revit、Inventor 和Navisworks 等专业软件，同时为了支撑各项软件的顺畅运行，在宿迁市第一人民医院项目中还尝试运用Revit 软件自带的 Revit Server 技术，解决跨地域的协作问题，实现远程支持、多方配合的工作方式，有效提高了工作效率。

三、BIM 应用情况（一）BIM 实施前策划1.BIM 协同平台建立作为建设单位，在施工过程中一方面要与设计院、施工单位保持密切的信息沟通，另一方面还要管理好各分包单位以及供应商的大量信息，所以如何解决好远距离协作，实现信息的快速处理，来提高工作效率已成为当前项目管理的难题。

通过利用BIM 平台全新的Revit Server 结合互联网技术建立了能够跨地域的协作平台，实现远距离、信息无差❶ 医院鸟瞰图❷ 工程整体建模效果图❸地下车库管道综合排布建成图❹BIM 三维模型中查找到梁标高问题共13处❺ BIM 三维模型中查找到柱上下层错台问题共6处❻ 坡道1 二维CAD 图纸❼ 坡道1 三维BIM 模型89异传输及同步，通过网络共享，项目部各部门实时进行信息共享和协作，颠覆了以往的工作模式，大大提高工作效率。

2.模型建立标准为了提高建模的效率和质量，项目各专业共同建立具有特色的BIM 建模标准，做到所建模型信息清晰、准确，为项目的精细化管理提供基础。

3.主要工作流程宿迁市第一人民医院工程BIM 系统的协同主体主要包括建设单位、施工单位、设计院、总承包商、专业分包等，所以，梳理和建立好各参与主体之间的协作关系对BIM 工作的开展极其重要。

（二）土建类BIM 技术应用点1.图纸三维可视化检查见图4、5。

2.坡道模型创建地下车库坡道梁为上返梁，梁的标高沿着坡道曲线起伏，各个标高不规整，其计算难度大，现场施工不方便，通过Revit 建立坡道三维模型，利用软件自带的注释工具能够轻松读取坡道边界各点的高程信息。

（三）机电类BIM 技术应用点1.管线综合排布及管线优化传统的管线综合设计是在CAD 软件平台下，以二维图纸为基础的建筑、结构以及机电等各系统叠加。

设计人员依靠规范和经验对管线进行排布与调整，设计成果以传统平、立、剖面二维形式加以表达。

传统的设计方式和图纸表达方式，无法彻底解决设计过程中错漏碰撞问题，难以保证设计高质量。

同时在一般的深化过程中只对管线较为复杂的地方绘制剖面，但对于部分未剖切到的地方，不能完全保证局部吊顶高度、操作空间等。

因此，在本项目中，改变传统的深化设计方式，利用 BIM 的三维可视化，将建筑、结构以及机电等专业的模型进❷❸❺❼行叠加，并将其导入到 Navisworks软件中进行碰撞检测，根据检测结果加以调整，以弥补传统设计方式和图纸表达方式的不足，实现复杂区域管线合理高效排布。

在三维环境下，可以对模型从任意角度观察任何位置。

所以，通过BIM 软件对管线排布方式进行方案比选，结果更为合理美观，并可以对机电管线空间进行优化调整。

同时，利用高效的现场资料管理工作，即时反馈到模型中，获得一个与现场情况高度一致的最佳管线布局方案，有效提高一次安装的成功率，减少返工。

2.基于BIM的图纸深化通过Revit Mep管线综合和优化后，将三维模型导入Navisworks软件进行碰撞测试，找出碰撞点并不断加以修改完善，在确保模型“零”碰撞的情况下，利用模型直接导出二维深化设计图纸。

在管线较为复杂的区域通过BIM模型的综合、修改、调整，形成更多方位剖面图，使得设计图纸更加可视化。

3.辅助图纸会审、技术交底项目施工前，要初步熟悉与复核各专业施工图。

BIM三维模型的应用，有助于施工单位深入了解设计意图与系统情况，有利于查找项目重点、难点部位，有利于发现施工设计中不明确、不全面的问题，为编制施工进度与施工方案提供支持，为与设计单位进行沟通、讨论创造了便利条件。

本项目中，利用BIM模型的设计能力与可视性进行技术交底，完成结构设计不合理查找、管线系统优化、机电完成标高以及施工关键方案的确定等工作，减少各方的沟通障碍，从而提高工作效率。

四、BIM在成本管理中的运用（一）工程量多算对比当前，工程量计算多使用专门的造价软件根据图纸CAD文件重新进行建模后由计算机自动统计，少数依靠人工根据图纸或者CAD文件进行测量和统计。

软件计算会因为设计方案调整后模型更新的时效性影响工程量统计数据的有效性，而人工计算会消耗大量人工成本和存在不可避免的人为误差。

另一方面，对于脚手架、模板等较难统计的工程量，采用估算的方法。

若采用BIM进行工程量的统计，其精确度以BIM模型建立的准确度为主，因此，其工程量的统计往往非常准确。

而采用不同的方案，便也会得到不同的工程量，从而可以实现工程量的❾❽❽管线优化前后对比图❾机房管道深化设计效果图 机房管道深化设计剖面效果图 机房管道深化设计二维出图❾90多算对比，不仅计算效率高，得到的工程量准确，还可以为施工方案的策划以及工程造价成本的管理提供很好的数据支持。

（二）现场施工材料管理根据现场进度计划采用flash进行现场4D进度模拟，通过对建筑每层每个分区每道工序施工的工程量统计，精确计算各道工序所发生的施工成本，包括材料、人工、机械等需要投入的成本。

实现任意时间段内计划的工程量的动态计算，通过计划用量与实际用量之间进行对比和分析，实现动态成本管理。

同时也为材料采购、人员调配、机械设备的进场计划等提供依据。

以风管制作为例，本工程通过完成机电安装建模，通过BIM材料工程量清单数据来制定相应的材料计划，避免过多或过少、漏加工等情况出现。

通过BIM运用使得工程量统计偏差小于3%，材料损耗率降低到5%（定额损耗率11%），很好地节约施工成本。

五、BIM应用效果评估（一）经济效益1.提高信息协调和沟通效率采用BIM模型作为与建设方、设计方、监理方和施工方进行沟通协调平台，改善了沟通方式，提高了沟通效率，以直观清楚、可视化的三维模型提升了信息传递的有效性和各方理解上的一致性。

2.辅助图纸审查、促进设计优化通过Revit三维模型的建立，可以直观地查找出结构设计中存在的问题和不足，为图纸会审、设计交底等工作提供三维可视化的辅助。

本工程主体由钢筋混凝土结构和钢结构组成，结构设计较为复杂，异形柱、异形梁构造多，同层标高多，所以在原设计图纸上存在不少的设计问题，通过BIM三维模型查找后发现地下室一层15处设计不合理的地方。

3.综合布线及碰撞检查对比工程进度的要求，本工程机电安装工程图纸显得相对粗糙，机房、廊道管线标高均未明确，给后期安装造成很大的施工难度。

项目通过利用BIM技术、Revit Mep三维综合布线后，利用三维可视化来逐步深化施工图纸，在确认模型无碰撞的情况下，导出二维的施工图纸，用于指导现场施工。

这样不仅避免了返工，减少人力和财力的浪费，也缩短了施工工期。

4.工程量统计及材料管理工程在施工过程中，通过利用BIM技术采用分层分区的方式进行工程量的统计，与现场施工紧密结合，实现材料的限额发料和领料。

通过利用BIM 三维模型，计算出精确的材料需求计划，并进行精确的放样下料，控制材料损耗，避免材料浪费。

钢筋损耗率控制在0.8%以下，混凝土损耗率为0.8%（定额量1.5%），通风空调管材制作损耗量控制在5%（定额量11%）。

5.三维交底对于工程中较为复杂的节点，通过BIM技术自动生成细部节点剖面，更加直观地将细部节点中的重点和难点表现在三维模型中，实现可视化三维交底。

（二）社会效益BIM技术在宿迁市第一人民医院项目上的有效应用，是对BIM技术应用探索和实践的成果。

通过BIM信息平台的建立，实现了建筑、结构以及机电等专业的信息整合，对工程施工、设备采购、分包管理、图纸资料整理等相关信息进行统一集成，从而提升了后期建设的运营管理水平。

六、结束语宿迁市第一人民医院在项目的策划、施工阶段都不同程度地应用了BIM技术，提供了一个信息、数据共建共享平台，明显地改善了建设、设计、施工等各方的协调方式，提升了沟通效率，大大缩短了工期，减少施工过程中的人、材、机浪费，为方案优化、施工组织提供科学依据。

（编辑 刘鲁）参考文献［1］金晔.世博会浦西片区机电工程项目管理模式分析研究［D］.上海：东华大学，2014.［2］潘健.上海中心大厦机电工程建造技术综述［J］.安装，2014（11）：22-27.［3］宋玉石.BIM技术在公共建筑机电设备安装工程中的应用研究［D］.郑州：郑州大学，2017.戴磊宿迁市第一人民医院宿迁 223899刘胜亮宿迁市规划局宿迁 223800崔前进中铁建设集团有限公司北京 10004091。