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

中國醫學科學院北京協和醫院轉化醫學綜合樓項目，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域，位于北京市東城區帥府園1號北京協和醫院東院區，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”規劃的全國五個轉化醫學樓中首個正式實施項目，將建設成為國家級、國際化、高水平的北京地區轉化醫學研究中心，充分發揮北京協和醫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勢，為推動轉化醫學研究做出應有的貢獻，為首都及全國人民帶來更好的醫療服務。

圖1中國醫學科學院北京協和醫院轉化醫學綜合樓

項目效果圖

2.項目創新性

轉化醫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）地處核心區域

本工程地處首都核心地帶，位于北京市協和醫院東院，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）專業繁雜

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

（3）施工精度高

轉化醫學綜合樓為醫療科研建筑，內含較多大型醫療設備、實驗室、醫用機房，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

作為協和醫院的重點工程，醫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，為后續醫患雙方提供良好的就醫環境。

4.應用目標

針對醫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，形成一套系統的、符合企業發展方向的、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，培養一批新型技術人才和管理人才，為公司及BIM行業的發展做出貢獻。

5.應用內容

（1）設計方案優化

（2）狹小場地施工部署與規劃

（3）轉化醫學多專業管線空間策劃

（4）醫學加速室機房規劃與模擬

（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、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

為配合業主方打造世界一流的智慧醫院，同時解決施工現場實際問題，在施工初期，項目制定了《北京協和醫院轉化醫學綜合樓項目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、醫學加速室、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.設計方案優化

（1）地下室燈光照明分析：依照電力照明系統設計，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的燈光布置，選擇最優布置方案，節約成本。

（2）核醫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，打造虛擬樣板，模擬實際材質、光照體驗，方便業主、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，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. 多專業管線的空間策劃

（1）確定各專業管線排布原則:轉化醫學對氣動物流、醫學氣體、凈化工程等專業要求高，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，下發綜合排布、各專業排布、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. 醫學加速室機房規劃與模擬

（1）依據設備型號機房深化設計：依據核醫學放射防護要求及設備廠商安裝經驗，與業主方、設計院協調對機房深化設計，對土建結構及預留預埋進行優化調整，出具醫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，使作業人員對醫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學設備方，提前多方核對，避免安裝過程中返工。

（4）醫學設備后期吊裝：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，提前留好作業空間、規劃路線，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。

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。

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（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有更清楚的了解，保證參建人員擁有良好的身體狀態，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，提高其對規范施工操作的重視，避免安全事故的發生。

圖9 勞務實名制系統

（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，易發生碰撞危險，通過塔吊監控系統系統實現塔機的安全監控、吊鉤可視化、運行記錄、聲光報警的遠程監控，使得塔機安全監控成為開放的實時動態監控（見圖10）。

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

圖10 塔吊防碰撞

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技術應用總結

1. 解決項目在特殊環境下施工的眾多問題

借助BIM技術，結合智慧工地系統，對項目解決在首都核心區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，醫院及周邊正常運轉，降低影響。

2. 形成了一套復雜醫院工程的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

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

（編輯：奚雅青）