看中建八局如何干BIM？你肯定沒見過！

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項目概況

1. 項目簡介

中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)院轉化醫(yī)學綜合樓項目，由中國建筑設計研究院設計，中國建筑第八工程局有限公司總承包施工。項目地處首都長安街附近核心區(qū)域，位于北京市東城區(qū)帥府園1號北京協(xié)和醫(yī)院東院區(qū)，本工程為科研建筑，地下5層，地上10層,總用地面積8600㎡，總建筑面積55437㎡。

該項目是“十三五”規(guī)劃的全國五個轉化醫(yī)學樓中首個正式實施項目，將建設成為國家級、國際化、高水平的北京地區(qū)轉化醫(yī)學研究中心，充分發(fā)揮北京協(xié)和醫(yī)院作為全國疑難重癥治療指導中心和擁有最豐富病例資源的諸多優(yōu)勢，為推動轉化醫(yī)學研究做出應有的貢獻，為首都及全國人民帶來更好的醫(yī)療服務。

圖1中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)院轉化醫(yī)學綜合樓

項目效果圖

2.項目創(chuàng)新性

轉化醫(yī)學綜合樓復雜性極高，還要兼顧設計高要求，項目基于BIM+智慧工地技術，在首都核心區(qū)域進行精益建造中的應用，將建筑新技術、新工藝、新成果應用到工程建設中，以實現工程建設的精細化管理。

3.項目難點

（1）地處核心區(qū)域

本工程地處首都核心地帶，位于北京市協(xié)和醫(yī)院東院，東側緊鄰東單北大街距基坑邊緣僅1.5m，南側緊鄰護士樓，距基坑邊緣僅4.8m，西側緊鄰內科樓距基坑邊緣僅4m，北側緊鄰門診樓。現場施工場地十分狹小，內部無環(huán)形道路。工程材料僅能在夜間運輸，現場無加工場地及材料堆放場地。

（2）專業(yè)繁雜

本工程為轉化醫(yī)學綜合樓，填補國內醫(yī)療領域在轉化醫(yī)學方面的空白，共計5大系統(tǒng)15個平臺，涉及轉化醫(yī)學涉及醫(yī)療科研建筑所需的各類專業(yè)，包括氣動物流、防護屏蔽、凈化工程等14項專業(yè)，種類繁雜。

（3）施工精度高

轉化醫(yī)學綜合樓為醫(yī)療科研建筑，內含較多大型醫(yī)療設備、實驗室、醫(yī)用機房，其中，2個回旋加速室、7個直線加速室、大型合成熱室等大型機房均設置在地下，部分墻體達到2800mm，精密的醫(yī)學設備對結構及預留預埋精度要求極高，誤差需控制在毫米級。

（4）工藝復雜

作為協(xié)和醫(yī)院的重點工程，醫(yī)院精裝修的良好效果與整體造型的美觀意義重大，施工的細部做法需高標準、嚴要求，以保障達到既定的裝修要求，為后續(xù)醫(yī)患雙方提供良好的就醫(yī)環(huán)境。

4.應用目標

針對醫(yī)療建筑設計與施工的特點及本工程特殊的地理位置，計劃應用BIM+智慧工地技術，解決現場施工組織、工期管控、專業(yè)繁雜、施工精度高、工藝復雜等問題，助力項目精細化管理和綠色施工。

同時，公司希望通過此次實踐，形成一套系統(tǒng)的、符合企業(yè)發(fā)展方向的、可復制的BIM實施標準，為公司其他工程項目提供示范經驗，并借此機會，提高各部門人員的BIM技術應用能力，培養(yǎng)一批新型技術人才和管理人才，為公司及BIM行業(yè)的發(fā)展做出貢獻。

5.應用內容

（1）設計方案優(yōu)化

（2）狹小場地施工部署與規(guī)劃

（3）轉化醫(yī)學多專業(yè)管線空間策劃

（4）醫(yī)學加速室機房規(guī)劃與模擬

（5）幕墻樣板深度應用

（6）沉浸式體驗

（7）智慧工地建設

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技術應用整體方案

1. 組織架構與分工

針對本工程特點及實際工作需要，建立了層級分明的BIM工作組織架構，形成了全員參與、全專業(yè)、全流程應用的項目BIM實施團隊。

圖2 組織架構圖

2. 軟硬件配置

3.標準保障

為配合業(yè)主方打造世界一流的智慧醫(yī)院，同時解決施工現場實際問題，在施工初期，項目制定了《北京協(xié)和醫(yī)院轉化醫(yī)學綜合樓項目BIM實施策劃方案》，主要包括人員架構，建模標準，技術流程，軟硬件計劃，例會制度，建模計劃等。尤其針對本工程特點，對狹小場地、復雜專業(yè)、醫(yī)學加速室、裝配式幕墻等內容進行專項實施策劃，解決工程施工難題。

BIM應用方案的主要任務之一就是確定項目各階段的各類協(xié)調內容和人員責任，尤其是在方案制定和啟動階段，確定策劃和執(zhí)行的合適人選，是BIM方案成功的關鍵。

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技術應用實施過程

1.設計方案優(yōu)化

（1）地下室燈光照明分析：依照電力照明系統(tǒng)設計，項目采用BIM技術輔助進行燈光分析，主要分析地下車庫照明系統(tǒng)的燈光布置，選擇最優(yōu)布置方案，節(jié)約成本。

（2）核醫(yī)學藥物運輸路線模擬：為實現全院物資運輸及倉儲的智能化、無人化管理，保證核醫(yī)學藥物運輸的安全，通過智能導航車解決院內運輸任務。項目應用BIM技術模擬機器人運輸路線，解決道路狹窄及門洞尺寸空間障礙。

（3）精裝方案虛擬樣板：項目致力于打造經久耐用，溫馨愉悅，更換靈活，空間融合，采光通風的精裝修設計。項目利用沉浸式體驗系統(tǒng)，打造虛擬樣板，模擬實際材質、光照體驗，方便業(yè)主、設計院、施工總包確定實施方案。

圖3 精裝方案虛擬樣板圖

2. 施工部署與規(guī)劃

（1）狹小場地的空間布局:本項目地理位置特殊，場地空間狹小，以往這種情況都會采用2D場地平面布置，但是本項目利用BIM的技術優(yōu)勢，采用3D場地布置方法，對施工人員、材料、機械、專用定制塔吊等關鍵因素進行了排布，直觀地利用每一寸可使用的空間，極大地提高了項目的整體運轉效率。

同時，通過3D的實景呈現，我方與甲方充分溝通后，在不影響施工的情況下，在既有建筑旁設置3個生活辦公區(qū)，進一步提高空間利用率。

（2）既有建筑保護與防擾民措施:由于現場涉及夜間施工，眾多材料需夜間進場，故對施工場區(qū)進行燈照策劃。通過BIM進行施工模擬，在基坑周邊及塔吊周圍，布置14個500瓦LED射燈。射燈的數量、瓦數和每個燈所處的位置，都是經過多次模擬后的最優(yōu)方案，既保證施工正常進行的基本光照條件，又盡可能避免影響醫(yī)院內人員的夜間休息，在照明方面實現科學化、標準化。

（3）施工進度模擬與主材進場數量控制:本工程因場地有限，無材料堆場，鋼筋為場外加工后運輸至現場，實用實銷，無法大量存放。在這種情況下，結合進度模擬+BIM模型+鋼筋翻樣，合理地進行采購、加工、人員配備，做到材料進場與進度的無縫銜接。

圖4 三維場布圖

3. 多專業(yè)管線的空間策劃

（1）確定各專業(yè)管線排布原則:轉化醫(yī)學對氣動物流、醫(yī)學氣體、凈化工程等專業(yè)要求高，部分走道管線數量達到30根，管線空間排布難度極大。針對本項目特點，綜合利用BIM技術，提前策劃排布原則，提高管線排布工作效率。

（2）深化設計與方案交底:通過BIM技術進行管線綜合排布后，與設計院緊密溝通，下發(fā)綜合排布、各專業(yè)排布、預留洞口圖紙，指導現場施工。根據管線綜合排布深化圖紙，與管理人員及分包單位交流，增強對排布方案，施工順序及圖紙理解，提高現場施工效率，有效解決了在有限空間中管線施工難的問題。

圖5 管線深化設計圖

4. 醫(yī)學加速室機房規(guī)劃與模擬

（1）依據設備型號機房深化設計：依據核醫(yī)學放射防護要求及設備廠商安裝經驗，與業(yè)主方、設計院協(xié)調對機房深化設計，對土建結構及預留預埋進行優(yōu)化調整，出具醫(yī)學設備機房深化設計圖紙。

（2）機房構造與可視化交底：加速器室預留預埋管線構造利用BIM技術進行建模，調整鋼筋與管線排布，使作業(yè)人員對醫(yī)學機房施工方案更加了解，提高結構施工及預留預埋準確率。

（3）復核現場實際數據：機房施工完成后，通過放樣機器人及三維掃描儀對管線預留預埋位置精度進行復核（見圖6），并將相關數據反饋設計方及醫(yī)學設備方，提前多方核對，避免安裝過程中返工。

（4）醫(yī)學設備后期吊裝：加速器室大型設備運輸要求高，部分房間含輻射需鉛磚封堵，已施工結構嚴禁修改。利用BIM技術，結合設備尺寸、安裝要求，對運輸過程所需的空間、操作過程進行模擬，提前留好作業(yè)空間、規(guī)劃路線，確保安裝順利。

圖6 放樣機器人/三維掃描儀

5. 幕墻樣板深度應用

本工程幕墻體系為仿古拼花石材幕墻，外觀造型較為特殊，節(jié)點效果需專家論證。工程采用BIM技術建模，并對外墻配色、拼花效果進行渲染，完成后由領導及專家進行審核確認。

幕墻連接體系采用鋼結構龍骨，采用BIM建模的方式對其結構形式與節(jié)點連接方法進行分析，調整完成確定尺寸后，安排工廠進行下單加工。將BIM模型通過AUTOXR軟件與AR桌面設備完美融合，方便快捷地展現技術質量樣板方案，方便施工人員更直觀理解樣板細節(jié)。

6. 沉浸式體驗

在施工項目中打造沉浸式體驗館（見圖7），讓每一位體驗人員身臨其境，對工程模型、管線排布、工藝樣板、精裝修效果等內容有更加深刻的理解，項目工期異常緊張，沉浸式體驗館的簡稱，方便過程中進行技術交底、方案比選，加快交流進度，保證質量一次成優(yōu)。

圖7 沉浸式體驗圖

7.智慧工地建設

（1）智慧工地平臺搭建：為實現科技建造、綠色施工，工程引入“智慧工地平臺”（見圖8）。通過智慧工地平臺展示，從多個終端集成施工現場實時情況、項目概況、工期進度和主要節(jié)點、公司黨建活動等關鍵信息，讓所有參建人員對項目整體情況更加了解，同時，對工程建設過程留存影像資料。

圖8 智慧工地管理平臺

（2）勞務管理:工程引進勞務實名制系統(tǒng)（圖9），方便項目對入場工人數量及信息的實施掌控。同時，通過健康篩查機器人對現場管理及施工人員進行健康篩查及管理，可對入場工人的身體狀態(tài)有更清楚的了解，保證參建人員擁有良好的身體狀態(tài)，健康工作。

運用安全VR設備對新入場工人對施工現場常見的安全隱患進行沉浸式體驗教育，提高其對規(guī)范施工操作的重視，避免安全事故的發(fā)生。

圖9 勞務實名制系統(tǒng)

（3）綠色施工管理

本項目采用了2臺無附著定制塔吊，兩塔之間，塔吊與既有建筑之間距離非常近，易發(fā)生碰撞危險，通過塔吊監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)實現塔機的安全監(jiān)控、吊鉤可視化、運行記錄、聲光報警的遠程監(jiān)控，使得塔機安全監(jiān)控成為開放的實時動態(tài)監(jiān)控（見圖10）。

此外，項目還引進了實驗室溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、霧炮自動控制系統(tǒng)等，用于綠色施工管理，避免安全事故的發(fā)生。

圖10 塔吊防碰撞

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技術應用總結

1. 解決項目在特殊環(huán)境下施工的眾多問題

借助BIM技術，結合智慧工地系統(tǒng)，對項目解決在首都核心區(qū)狹小場地施工過程中的困難起到顯著作用，通過對場地動態(tài)布置，噪音管理，進度控制，物資精算運輸等方面的精細化管理，確保了本工程順利施工的同時，醫(yī)院及周邊正常運轉，降低影響。

2. 形成了一套復雜醫(yī)院工程的BIM實施標準

通過本工程BIM技術應用的實施過程，形成了一份針對復雜醫(yī)院及科研建筑工程的BIM技術應用實施標準及專項方案，對類似工程的實施起到很好的示范作用。

3.人才培養(yǎng)

通過項目全員參與的BIM技術應用推廣以及每月的專業(yè)技能培訓，提升了項目管理人員對BIM技術的認識與技能水平，為BIM技術行業(yè)的發(fā)展做出貢獻。

（編輯：奚雅青）