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基于BIM的全生命周期服务在医疗建筑中的应用

闫智
  
安家(建筑与工程)
2021年50期
华润 深圳 有限公司 518000

摘要:建筑工程的生产规模较大,且施工的场地是固定的,在建设的过程中现场管理工作需要在施工成本、施工进度、施工质量和施工安全等多方面进行考虑。信息化技术在前期设计中发挥有着重要作用,比如使用信息模型技术可以有效提升设计流程的完成度,同时还能够降低单位所需要投入的经济成本,因此相关单位有必要强化对BIM技术的应用,打造智慧工地。本文对BIM的全生命周期服务在医疗建筑中的应用进行分析,以供参考。

关键词:BIM技术;全生命周期服务;医疗建筑

引言

现代化医疗建筑正常运营需要众多系统的保障,变配电设备、应急发电设备、医疗设备、建筑设备监控设备、安全防范设备、消防设备等系统的正常稳定运行直接关乎临床一线医护、病员的工作与治疗。同时庞大的系统给运维管理提出更高要求。医疗建筑运维管理主要目标是:保障各类设备安全运行、保障人员管理制度的有效落实,快速有效处理突发事件、提高工作效率、节能减排。建立智能化运维管理平台———搭建智能化顶层平台架构,是实现管理目标的重要工具,也是智慧医疗不可缺少的一部分。

1项目全生命周期

全生命周期概念是在项目管理策略层面提出的,包括项目的决策阶段、实施阶段和使用阶段(运营阶段),提供从项目构想、研究与设计、建造施工到项目运营及维护整个过程的全生命周期管理及专业技术咨询服务。BIM技术介入项目全生命周期、获得项目各参与方认可,有利于各方单位达成目标,为各方单位服务增值。整个项目周期涉及至少八方单位,其中,蓝色为直接参与方,白色为项目相关方。

2全生命周期管理中的BIM技术

BIM技术是建筑业信息化的衍生品,信息的创建、管理、共享是核心。基于BIM技术进行建筑工程项目全生命周期管理,有利于实现项目决策阶段、设计阶段、施工阶段和运营阶段不同相关方信息的集成,使之成为随项目进度同步变化的动态信息链,从而避免传统分散的阶段性项目管理产生的信息缺失。目前BIM技术更多地被应用于设计、施工及运营阶段,即项目实施阶段的管理工作。以设计阶段为例,其工作需要多专业协同配合才能完成。不同于国外专业性设计所,我国设计院大多属于集成型设计院,但即便这样也无法确保图纸万无一失。该阶段包含的信息主要包括勘察设计信息、造价信息、合同信息、同类工程信息、公共信息、材料信息、经济信息等。随着BIM技术的逐渐完善,信息化技术在决策阶段的重要性将大大增加。在决策阶段,其主要任务是确定项目的定义,包括项目地点、实施组织、建设目的和任务、落实建设资金、项目投资、进度及质量目标。所包含的信息管理包括市场信息、资源信息、环境信息、公共信息、投资信息、推广信息等。

3 BIM咨询服务模式

在BIM技术使用中咨询服务的方式是一种主要的模式,可以把这种模式分为项目级、企业级、BIM项目管理、培训方法等,其中经常使用的是BIM管理解决方案。比如在重庆和上海的大厦建设中就运用了BIM咨询服务模式,通过计算机内部的虚拟建设工程,为工程通过管理与分享服务,帮助公司实现精细化发展。咨询服务的限制情况有以下几种:(1)以BIM技术为基础支撑的管理环境较为封闭,缺乏充足的可供及时更新现场施工信息的方法和手段。(2)在BIM技术的应用过程中,仍然没有行之有效地完成对施工全流程的细分化处理,同时对各种资源的整合效率也并不高,因而导致其本身存在相应的咨询限制。(3)对BIM技术的应用需要被限制在虚拟环境中,在虚拟环境中操作的时候难以有效地反映出周边环境的信息,也就是说模拟场景和实际施工存在部分差异性。(4)BIM技术的效用更多地体现在局部而非整体,虽然能够实现对部分施工流程的精细化管理,但是其本身仍然无法促进施工项目的整体效果的提升。

4研发管理平台

在研发管理平台的阶段,可以把BIM和建筑工程的承包模式相互结合起来,创建出集安全、进度、设计、资源等基础性内融为一体的工程管理平台。建立专业的信息数学库,能够为工程与企业提供建设内容的来源。建立智慧工地的管理体系,可以让智慧管理工作顺利实施,为企业提供更加便利的管理条件。

5医疗建筑智能运维管理平台

(1)综合态势分析。在平台首页显示园区的综合态势分析表盘,展示关键核心指标:安全态势、能耗运营、设施态势、工单态势、环境数据模块。(2)安全运行监测。用电安全监测包括数据实时监控、电能治理分析诊断、报警详情查看。设备安全监测包括暖通空调系统、给排水系统、电梯系统、智能照明系统、医疗气体系统。公共安全系统包括消防火灾自动报警、视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统、环境监测系统。(3)BIM可视化应用。BIM可视化应用是利用BIM可视化模型的特性赋予相关属性,从而进行直观的空间可视化管理及管网可视化管理。①空间可视化管理。基于BIM三维可视化对空间进行在线查询、划分与管理,精准化管理每个房间,计算每个房间的数据(面积、使用单位/部门、装修/维修记录)空间人员分布热力图:基于视频监控摄像机实时分析提供楼层空间人员密度热力图分析,并可配置人员密度报警阈值,自动触发报警。②管网可视化管理。管网可视化以管线系统(包括暖通、给排水、电气、智能化、医疗气体等)及与之相关联的设备设施及作用区域为基础建立一套完整的医院管网运维可视化系统,实现管线的故障排查、维修保养、改造等与管线生命周期相关的所有信息可视化。

6 BIM+智慧工地综合建造技术在大型医疗建筑工程中的应用要点

6.1安全管理

大型医疗机构建筑,因其结构复杂、专业多、工期要求等,所以这类大型作业安全风险较大。采用BIM技术+智慧工地管理平台可以提高现场作业风险管理效率。安全管理人员采用远程监控、现场巡查、不定期抽查等方式对施工现场进行管理,对现场作业期间存在的违章情况和安全隐患及时发出整改通知,施工人员及时对施工问题和行为进行改正,并对整改情况进行复查分析,实现对现场安全和隐患的闭环管理。当施工人员对问题认识到位、整改到位后方可继续工作,对施工现场的安全循环督查,可以有效发现和消除安全隐患,为现场施工构建一个良好作业环境。同时,对该项目的安全问题处理数据形成一个数据库,并采用大数据分析技术进行处理,对问题和隐患进行分类归档等,并对问题整改提供最优决策,对安全隐患进行模拟预演,对现场施工人员的培训具有良好的指导作业。

6.2成本管理

大型医疗建筑项目占地面积大、投资大、建设周期长,因此项目建设过程中的成本管理与资金计划直接关系到项目的顺利完成。管理人员将工程项目包含各分部分项工程等的工程量清单、物资计划以及物资使用日计划、库存数据等录入信息管理平台,通过平台可以根据每天的进度对物资使用等形成有效监管。在对物资使用情况监管过程中发现材料盘亏、物资报废多等异常情况及时开展调查处理,确保项目重要物资合理使用,对项目成本管理形成有效管控。同时,平台还可以对系统内资金计划进行监控,确保工程项目在规定节点按照资金计划执行,以保证工程投资方及各参建方的资金到位,共同保障项目进度与资金计划协同进行。

6.3人力资源管理

该大型医疗建筑工程项目的用工总量大、种类多,采用基于BIM+智慧工地技术的管理平台中的劳务实名制管理系统可以实现人力资源有效管理。现场工程管理人员对所有用工人员根据自身条件安排合适的岗位,并将人员资料录入系统。在现场,门禁闸机和移动考勤机与系统平台关联,通过现场设备实现对员工的考勤管理,并对员工的考勤情况和工作质量进行考核,并据此进行薪酬管理。

7医院建筑全生命周期服务

7.1 BIM正向设计

BIM正向设计的实施。正向设计技术在设计院已在多个项目中进行了实践研究。结合实际设计工作形成了一批由建筑、结构、给排水、暖通、电气、室内多专业协同的正向设计课题成员,数量达20人。为了能更高效地研发与生产,对计算机的中央处理器、散热系统、电源、固态硬盘、显卡均进行了经济合理的采购搭配,由专人设计、组装和调试。对于软件方面,会同广联达、鸿业、天正等正向设计软件和平台供应商进行深入交流,针对在设计流程细节上的一些设计痛点进行精准打击,提高一线制图人员的效能,让操作者本身更愿意正向设计。在研发经费上,因市场上大部分项目的设计合同中很难在前期就包含BIM正向设计的专项费用,一方面需要设计院及管理层的支持,另一方面需依托行政管理部门在政策上的引导。在各方的关心和支持下,通过研究课题上的部分经费支持来完成正向设计的软硬件升级及人才培养。

7.2 BIM逆向设计

通常在三维形态中会暴露出大量的设计问题,如建筑专业本身的平立剖不能完全对应;建筑与结构专业的开洞、柱截面不对应;与机电专业间的碰撞问题等。大量设计需要深化调整的问题在施工阶段才发现并着手协调解决,则项目管理工作将会非常被动,不仅总进度计划会大受影响,由设计变更、现场施工拆改签证会带来数额较大的增项费用,且“不是一遍成活工艺”可能会留下质量缺陷。逆向设计因二维设计已经通过审图定稿,翻模则可高效完成。相对正向设计来说更为简单直接,不需要调整设计逻辑和系统,对管线综合、净高分析、工程量参考、设计效果复核等短平快应用可高效达成。

7.3 BIM施工平台的作用

整个模型应能直观表达各施工主要工序之间的咬合关系,在各个建设阶段的施工场地的布置情况,如工地的主要出入口及道路,主要建筑物的施工进度,材料堆场及对应加工场地的布置,工地的地下水位、场周噪声、基坑支护变形监测点位布置、大型施工机械设备的进出场路线及搭设位置。这些情况就可以根据进度计划反映到施工进度模型中,实时跟踪现场实际进度与进度计划的偏差,及时调整人才机的供应,调整场布及相关措施条件。

结束语

由此可见,BIM技术也可以在工程完成施工之后继续使用,有针对地对易损构件进行管理和维护,进而提升建筑项目的使用寿命。同时,BIM模型能够准确记录数据和定位空间,进而有效地管理和运营建筑项目,避免在维护管理阶段中产生问题,从而提升整个项目的附加价值。

参考文献

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