北京天坛医院项目BIM技术施工应用

北京天坛医院项目BIM技术应用-项目难点

（1）深化设计难度大：本项目管线极其复杂，且机房众多，管线优化难度大。

（2）现场进度管理难：本项目涉及分包众多，难以有效知晓现场进度情况。

（3）医疗项目特殊：本项目大型医疗设备众多，运输安装并且创造舒适的医疗环境是一大难点。

在本项目BIM技术应用中，要实现以下目标：

（1）培养BIM人才：培养一批基础建模人才以及懂BIM应用、规划的管理型人才。

（2）提高深化能力：利用BIM技术完成模型创建与深化、可视化展示等基础应用。

（3）精细化进度管控：利用BIM技术可视化特点，模拟现场建造过程，指导现场进度工作的有序开展。

（4）解决医疗专项应用：探索BIM技术在复杂医院项目的应用落地点，实现绿色施工、智慧建造。

（5）总结BIM应用方法：通过整个项目BIM技术的应用，总结BIM技术真正落地的方法。

— BIM应用方案 —

结合天坛医院项目重难点及中建一局总承包公司的切实需求，制定了本项目的具体应用内容：

（1）开展BIM深化设计：在土建、机电、全专业综合等维度实现项目的优化。

（2）应用BIM平台做进度管控：通过启用BIM平台，管理模型和进度数据，实时预警现场进度情况。

（3）开展医疗专项应用：通过创建医疗动画、展示房间方案优化解决医院项目的特殊需求。

（1）软硬件配置

根据项目BIM应用内容对项目所需的软件、硬件进行集中采购部署，为后期BIM建模及应用工作做好准备。

（2）组织架构与分工

（3）应用顺序

根据项目BIM应用目标及项目实际情况明确了项目的BIM应用顺序，具体信息如下所示。

1）编制项目执行计划书，明确项目实施方案。

2）编制建模标准，创建项目各专业样板文件，为模型创建提供基础数据。

3）采购相关软硬件设施，以便后期工作效率的保证。

4）组织建模培训，保证现场人员BIM的基础能力。

5）根据图纸、规范、标准等要求创建项目各专业BIM模型。

6）对模型进行管线综合，对暴露的问题提前解决。

7）使用BIM平台对模型及数据进行文档的管理及业务应用。

— BIM实施过程 —

BIM应用准备

（1）BIM应用规划：在项目初期，天坛医院项目首先结合项目特点及重难点情况，编制了项目的BIM执行计划书，以此统领后期BIM工作。在建模前期，初步完善了项目各专业建模标准、族库规范以及平台应用规范，为后期项目模型的顺利创建提供了基础保障。

（2）人员BIM培训：在项目BIM工作开展各个期间进行了分阶段、分层次的BIM软件及技能培训工作，具体培训的内容及目标如下表所示：

1） 集团BIM培训：在项目建造过程中，中建一局总承包共计组织BIM培训两次，每次20天左右，针对BIM技术发展、土建建模、机电建模、模型整合检查等进行系统基础的培训，两次培训共计110人。

2）项目BIM培训：针对天坛医院项目，中建一局总承包单位采取地下共计3层建模外包给广联达公司，外包团队驻场建模带动项目BIM小组建模的方式快速培养一局总承包BIM人才。

（3）基础模型创建：根据项目特征及施工蓝图，使用Revit软件建立土建、机电、粗装修专业模型；使用Tekla软件创建钢结构专业模型；使用广联达场地布置软件创建场地模型。

（4）业务资料收集：提前将项目现场业务数据收集，为后续基于BIM模型的业务数据展示和管理做准备。

（1）土建深化设计

1）预留孔洞：通过BIM暖通和建筑结构模型的碰撞及检查，预留出风口位置洞口，避免过程中出现返工，造成不必要的浪费。在建模过程中，先按照图纸进行建模，再进行深化，固定预留位置，反馈到施工现场。

2）粗装修净高分析：净高分析需要综合考虑深化后的各系统、各专业模型，在保证符合规范的前提下，确保地面和吊顶的标高准确性，达到最合理的空间利用效果。

（2）机电深化设计

1）复杂位置管综：项目BIM工程师根据设计BIM模型，提供设计纠错、模型信息缺陷报告、碰撞检查报告，协助设计人员进行管线综合，在施工前完成管线的优化。

2）机电样板间：通过BIM模型综合协调机房，确保在有效的空间内合理布置各专业的管线，以保证吊顶的高度来辅助现场施工。

3）制冷机房：根据深化图纸和系统图，捋清管道系统的走向，结合现场的施工及设计意图，对制冷机房进行深化，优化管道走向。

（3）各专业综合深化设计

1）锅炉房内外模型深化：根据锅炉房的深化图纸及系统图，结合与锅炉房相连接的各系统管线位置，利用BIM技术完成锅炉房模型空间的优化。

2）变配电室模型内外深化：根据深化图纸及系统图，参照现场完成变配电室的模型深化，优化空间，以满足变配电室的功能需要。通过BIM完成模型的优化，设备信息参数的添加，更加直观地显示出变配电室安装后的效果。

3）地上地下模型深化设计：根据系统图，完成地上地下立管的对接，使得系统完整。利用BIM对接过程中，要重点关注管道或风管的系统、管径以及尺寸，完成相对应的对接，保证系统的正确性及完整性。

4）室外室内模型深化设计：根据系统图，将室外室内模型连接起来，利用BIM完成室内室外管网的对接，对接过程中需注意管道尺寸、系统、坡度等，完成整个管网的串接。

（4）进度综合管理

项目采用GBIMS系统平台，利用BIM可视化优势对施工组织设计中的关键工况穿插、专项施工方案、资源调配等进行模拟。通过虚拟模拟评估进度计划的可行性，识别关键控制点，从而保证进度计划合理开展。

进度管理应用模式

1）流水段管理：在天坛医院项目中，BIM工程师通过流水段划分等方式将模型划分为可以管理的工作面，并且将进度计划、分包合同、甲方清单、图纸等信息按照客户工作面进行组织及管理，可以清晰地看到各个流水段的进度时间、钢筋工程量、构件工程量、质量安全、清单工程量、所需物资量、定额劳动力量等，帮助生产管理人员合理安排生产计划，提前规避工作面冲突。

2）进度模拟：项目利用GBIMS软件中的进度模拟功能，根据实际现场需要，选择施工过程中任一时间段进行施工模拟。对于施工进度的提前或延迟，软件会以不同颜色予以显示。辅助项目参建人员发现施工差距，进行纠偏调整。

3）进度跟踪：随着施工进展，项目管理人员可直接在BIM平台中录入实际进度情况，可将实际进度与计划时间进度实时对比，对滞后工作提出预警提示，快速反映给项目管理人员采取措施，确保实体任务的按时完成。另外，施工现场阶段性采集的形象进度照片，可以在BIM平台上录入保存，方便领导随时查看现场的形象进度。

（5）医疗专项应用及成果展示

1）医疗设备运输模拟：天坛医院项目大型设备众多，运输困难，利用BIM技术完成设备运输模拟，直观判断运输路线的可行性，减少后期运输时的突发问题。

2）神经元表皮设计及吊装：专科门诊楼外侧设置了独特的具有遮阳效果的神经元构件，为了保证吊装及安装的正确性，现场BIM工程师将整个外轮廓吊装进行了整体及局部模拟，辅助现场部件的施工。

3）人性化细部处理：为了方便病患人员的行为，利用BIM技术将病患出入频繁位置进行建模，并利用BIM漫游情景模拟病患人员的行为模式，经过验算分析后在门诊检验处设立了专用卫生间，方便病患直接将门诊检验的样本通过卫生间的标本台、窗口直接传递至检验大厅，避免患者拿着样本来回走重复路线。

病房卫生间的斜角设计，通过BIM技术模拟人员的真实行为模式进行优化，以方便护士来回推床，同时可使护士在病房门处观察病人而不阻挡视线。在漫游中，体验到病房基本南向设置，大部分房间自然采光通风为主，使病人充分享受阳光，保证病人的就医环境，并节约电量能耗。

人性化细部处理

— BIM应用总结 —

（1）在深化设计的应用阶段，施工前发现重大碰撞问题近200个，减少浪费两百多万元。

（2）根据项目需求及族库管理规则建立了土建、机电、医疗等专业族文件500多个，形成了后期类似项目可重复利用的宝贵文件，初步建立了项目级族库文档。

（3）荣获了2015年度中国建筑业协会BIM大赛一等奖；2015年buildingSMART施工应用大奖；2015第四届“龙图杯”施工组一等奖。

BIM应用方法总结

（1）天坛医院项目整个实施过程并不是一帆风顺的，在实施完整个项目后，梳理了一套可以为其他项目借鉴的规范、标准等数据，如下表所示：

（2）BIM人才培养的总结：经过中建一局总承包对企业及项目人员的培养，集团掌握基础BIM技术能力的人100余人，获取各类BIM证书的人也已过半。针对天坛医院项目更是培养了一支优秀的“BIM建模+管理”团队，其中一人被输送到了一局总承包担任技术部经理，统管一局所有项目的BIM工作，两人被调往一局总承包其他项目担任BIM负责人。

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