BIM技術(shù)在醫(yī)院后勤機(jī)電設(shè)備管理中的應(yīng)用

滿天德

[摘要] 近年來，隨著社會對醫(yī)院服務(wù)期望的提高和醫(yī)院建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大和信息技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)院后勤保障系統(tǒng)涉及的機(jī)電設(shè)施設(shè)備繁多，如電梯、鍋爐、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、制氧供氧系統(tǒng)、物流系統(tǒng)等。如何有效利用空間進(jìn)行合理布置，如何在其全生命周期內(nèi)進(jìn)行安全、有效的管理。該文就BIM技術(shù)在醫(yī)院后勤機(jī)電設(shè)備管理中的應(yīng)用談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

[關(guān)鍵詞] BIM技術(shù)； 醫(yī)院后勤；機(jī)電設(shè)備管理

[中圖分類號] R19 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1672-5654（2018）11（a）-0084-03

[Abstract] In recent years， with the improvement of hospitals' expectations for hospital services and the continuous expansion of hospital construction and the development of information technology， the hospital logistics support system involves many electromechanical facilities， such as elevators， boilers， ventilation and air conditioning systems， fire protection systems， distribution system， water supply system， drainage system， sewage treatment system， oxygen supply and oxygen supply system， logistics system， etc. How to effectively use space for rational arrangement and how to manage safely and effectively throughout its life cycle. This article talks about the application of BIM technology in hospital logistics and electromechanical equipment management.

[Key words] BIM technology； Hospital logistics； Mechanical and electrical equipment management

醫(yī)院機(jī)電設(shè)備作為醫(yī)院后勤管理工作的核心內(nèi)容，其管理的情況好壞直接影響到醫(yī)院醫(yī)療活動的安全。在以往醫(yī)院后勤建設(shè)和后期機(jī)電設(shè)備的運(yùn)營管理活動中，普遍采用傳統(tǒng)、粗放的機(jī)電設(shè)備管理模式，從管理效果來看，這種管理模式與醫(yī)護(hù)人員和患者對現(xiàn)代醫(yī)院后勤保障的需求出現(xiàn)了較大的落差，嚴(yán)重滯后于醫(yī)院的發(fā)展。BIM技術(shù)在各地具體項目中應(yīng)用的情況來看，越來越得到業(yè)界的認(rèn)可，與BIM技術(shù)管理醫(yī)院后勤機(jī)電設(shè)備相比較，傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備的管理模式越發(fā)顯得落后，已不再適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)院發(fā)展的步伐。從BIM技術(shù)在具體項目的應(yīng)用統(tǒng)計情況來看，由于BIM技術(shù)能夠使機(jī)電工程設(shè)計、施工管理和運(yùn)行維護(hù)的效率得到提高，使得施工、管理水平得以顯著提升以及工程項目成本控制的效果較為顯著，在后期對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造和更新升級都具有巨大的應(yīng)用潛質(zhì)和較高的經(jīng)濟(jì)效益。為此，有必要對BIM技術(shù)在機(jī)電設(shè)備管理中的應(yīng)用進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究。

1 BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）定義

什么是BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型），就目前而言還沒有一個比較完善和準(zhǔn)確的定義，現(xiàn)階段比較認(rèn)可的有以下幾種：

國際標(biāo)準(zhǔn)組織設(shè)施信息委員（Facilities Information Council）會給出的定義：“建筑信息模型實行開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下對設(shè)施的物理和功能特性及其相關(guān)的項目生命周期信息的可計算可運(yùn)算的形式表現(xiàn)，從而為決策提供支持，以便于更好地實現(xiàn)項目管理的價值”[1]。

美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)給出的定義：“BIM是設(shè)施物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；BIM是一個共享的知識資源，是一個分享有關(guān)這個設(shè)施的信息，為該設(shè)施從概念到拆除的全壽命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；在項目不同階段、不同利益相關(guān)方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自職責(zé)的協(xié)同工作”[2]。

美國建筑協(xié)會（American Institute of Architects）給出的定義：“BIM是一種與項目信息數(shù)據(jù)庫相聯(lián)系的基于模型的技術(shù)”[1]。

美國建筑科學(xué)院（National Institute of Building Architects）給出的定義：“一個設(shè)施的物理和功能特征的數(shù)字描述……是對已存?zhèn)鹘y(tǒng)觀念的徹底顛覆，對于一個設(shè)施而言，形成其在生命周期內(nèi)可以信息共享的、可靠的決策基礎(chǔ)”[1]。

國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司處長對BIM作給出的解釋是：“BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各種項目的相關(guān)信息，在項目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對，為設(shè)計團(tuán)隊以及包括建筑運(yùn)營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用”[3]。

從以上定義可以總結(jié)出，BIM技術(shù)歸根結(jié)底就是一種應(yīng)用于建設(shè)工程項目全生命周期且注重于信息共享的信息技術(shù)。采用BIM技術(shù)不僅可以實現(xiàn)機(jī)電設(shè)備設(shè)計階段的協(xié)同設(shè)計，施工階段全過程實景模擬安裝和運(yùn)營階段對機(jī)電設(shè)備的智能化維護(hù)和管理，真正實現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備全生命周期的管理。

2 BIM技術(shù)在醫(yī)院后勤機(jī)電設(shè)備管理中的應(yīng)用

2.1 在機(jī)電設(shè)備設(shè)計階段中的應(yīng)用

利用BIM技術(shù)可視化管理的特點，可以有效解決圖紙設(shè)計缺陷和相互碰撞干涉及虛擬施工方案，有效控制項目進(jìn)度，提升項目精細(xì)化管理水平。醫(yī)院建設(shè)中涉及的機(jī)電工程項目較多，包括電梯、鍋爐、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、末端用電設(shè)施設(shè)備、給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、用水末端設(shè)施設(shè)備、污水處理系統(tǒng)、制氧供氧系統(tǒng)、物流系統(tǒng)等，所涉及管線排布較為繁雜，在機(jī)電設(shè)備安裝設(shè)計中充分利用BIM技術(shù)可視化的特點，實景模擬進(jìn)行各專業(yè)管線碰撞檢測、能耗分析、管線空間布置、施工進(jìn)度模擬等功能，有效避免各個專業(yè)管線交叉、碰撞，優(yōu)化管線布置和空間布局，提高機(jī)電工程項目設(shè)計的整體施工質(zhì)量和成本控制。特別是在醫(yī)院機(jī)電工程施工中，水、電、暖、空調(diào)、通信等各種管線錯綜復(fù)雜，各管路走向密集交錯，各專業(yè)在施工中爭先恐后，先施工專業(yè)，就會選擇有利于其施工的空間和位置進(jìn)行安裝管線，不考慮其他專業(yè)施工是否方便和空間布置是否合理，導(dǎo)致各專業(yè)管路發(fā)生碰撞，造成大面積拆除返工，不但會浪費材料還會大大地延誤工期。因此，利用BIM技術(shù)對施工過程中各種管線的碰撞檢測，將機(jī)電工程各專業(yè)進(jìn)行整合，對機(jī)電各專業(yè)間及與結(jié)構(gòu)間的碰撞檢查，提前發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在的保溫層、工作面、檢修面等碰撞和沖突，提前將施工現(xiàn)場產(chǎn)生的問題消滅在設(shè)計階段，通過BIM技術(shù)優(yōu)化機(jī)電工程項目安裝方案。同時將最終的施工方案通過三維剖面圖的方式展示給施工工人，使工人更好地理解施工方案，保證施工質(zhì)量的同時更能縮短工期。利用BIM技術(shù)還可以實現(xiàn)對部分管道在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)制，在現(xiàn)場直接進(jìn)行拼裝，可以有效控制施工質(zhì)量、施工進(jìn)度和施工成本。

2.2 在機(jī)電設(shè)備選型和經(jīng)濟(jì)性分析中的應(yīng)用

現(xiàn)代醫(yī)院涉及機(jī)電設(shè)備種類繁多，選擇哪種型號的才能滿足醫(yī)院的正常運(yùn)行，過去靠經(jīng)驗，出現(xiàn)了供求關(guān)系失調(diào)的情況。現(xiàn)在利用BIM技術(shù)就非常直觀，如對于醫(yī)院的空調(diào)系統(tǒng)，要在設(shè)計時就了解空調(diào)選型是否滿足要求，利用BIM技術(shù)虛擬空調(diào)運(yùn)行情況，可直觀了解到空調(diào)的運(yùn)行、類型、臺數(shù)、板換數(shù)量、水溫、空調(diào)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)溫及末端設(shè)備的送風(fēng)溫濕度、房間溫度、濕度均勻性等參數(shù)，通過對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，合理選擇空調(diào)型號，優(yōu)化出風(fēng)口數(shù)量和位置，使室內(nèi)溫度均勻，有效避免同樓層部分房間溫度低，部分房間溫度高。通過BIM技術(shù)對空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備和安裝方案進(jìn)行優(yōu)化，不但有效控制設(shè)備采購成本，還可以有效節(jié)約能源資源的消耗。由于醫(yī)院屬于人員較為密集的場所，對電梯的運(yùn)行情況進(jìn)行分析、優(yōu)化，合理設(shè)置電梯數(shù)量和選擇電梯參數(shù)。利用BIM技術(shù)對醫(yī)院人流進(jìn)行動態(tài)模擬，可以較真實地反映出電梯是否能夠滿足需要，避免在電梯等候區(qū)出現(xiàn)較多的患者，出現(xiàn)擁堵，同時也可以有效避免因電梯設(shè)置過多，造成投資成本增加和后期能源資源的浪費。同樣可以利用BIM技術(shù)對樓宇內(nèi)照明系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、制氧供氧等設(shè)施設(shè)備進(jìn)行模擬，制定合理機(jī)電設(shè)備采購參數(shù)，避免造成投資成本增加和能源資源的浪費。

2.3 在機(jī)電設(shè)備施工管理中的應(yīng)用

在醫(yī)院后勤機(jī)電設(shè)備施工管理中，借助BIM技術(shù)對機(jī)電設(shè)備施工進(jìn)行四維模擬，將建筑模型與現(xiàn)場的設(shè)施、機(jī)械、設(shè)備、管線等信息整合到BIM中，以便于在施工開始之前就能夠發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問題提前進(jìn)行協(xié)調(diào)處理。將BIM模擬的情況作為制定施工方案和人員設(shè)備配置方指導(dǎo)性文件。將設(shè)計方、施工方、管理方整合到一個平臺當(dāng)中，使得各項目參與方溝通更為便捷、協(xié)作更為緊密、管理更為有效。在項目施工中，一是對施工材料進(jìn)行統(tǒng)計，在模型繪制完成后，按照BIM技術(shù)規(guī)則導(dǎo)出材料清單，不僅減少了預(yù)算的周期，而且為施工中制定物資進(jìn)場計劃提供了精確的依據(jù)。同時根據(jù)BIM提供的數(shù)據(jù)，對人力安排、勞動定額實現(xiàn)精確控制，對施工施工和施工成本進(jìn)行有效控制。二是通過BIM構(gòu)建的平臺，設(shè)計方、業(yè)主與機(jī)電設(shè)備各供應(yīng)商進(jìn)行充分溝通，由機(jī)電設(shè)備供應(yīng)商提供的部分原來需要在現(xiàn)場制作的部件，通過BIM提供的數(shù)據(jù)，供應(yīng)商可以在工廠進(jìn)行預(yù)制，運(yùn)到現(xiàn)場后直接進(jìn)行組裝，這樣可以有效避免使用二維圖紙施工中出現(xiàn)的因技術(shù)交底不充分或施工人員對設(shè)計人員想法理解不到位出現(xiàn)“盲目制造”，避免造成返工，材料浪費、工期延誤。對施工內(nèi)容工作量的精準(zhǔn)計算，通過BIM技術(shù)中的數(shù)據(jù)，有效控制工程成本，避免由于施工方施工不當(dāng)造成成本的增加由業(yè)主方買單。

2.4 在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用

基于互聯(lián)網(wǎng)+和BIM技術(shù)構(gòu)建機(jī)電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理系統(tǒng)，運(yùn)行維護(hù)管理系統(tǒng)可以較方便地從BIM中提取所有機(jī)電設(shè)備零部件的信息資源，查詢機(jī)電設(shè)備零部件的運(yùn)行維護(hù)和保養(yǎng)情況，追溯設(shè)備歷史。在系統(tǒng)中為用戶設(shè)置日檢、周檢、月檢及年檢的時間點和具體檢查的內(nèi)容和運(yùn)行維護(hù)計劃，按照運(yùn)行維護(hù)計劃定期提醒運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行相關(guān)工作，運(yùn)維人員完成工作后及時填寫維修、維護(hù)日志、備忘信息以及備品備件的儲備情況，以便以后維護(hù)或是對新入職員工開展培訓(xùn)時方便調(diào)用。同時利用BIM技術(shù)可視化的特點，為突發(fā)事件狀態(tài)下制定應(yīng)急處理預(yù)案提供可靠的信息，一是查詢故障零部件詳細(xì)信息，二是定位故障零部件相鄰零部件的信息，三是可以指導(dǎo)應(yīng)急預(yù)案的實施，直觀準(zhǔn)確地輔助現(xiàn)場施工人員及時處理應(yīng)急情況。

3 總結(jié)

在醫(yī)院后勤機(jī)電設(shè)備管理中運(yùn)用BIM技術(shù)，不僅使醫(yī)院后勤機(jī)電設(shè)備管理的過程完全標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和可量化，而且使醫(yī)院后勤機(jī)電設(shè)備的管理活動不因人的專業(yè)知識差別而產(chǎn)生差距。BIM技術(shù)在醫(yī)院后勤機(jī)電設(shè)備全生命周期管理中的應(yīng)用，可以提高機(jī)電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)醫(yī)院后勤機(jī)電設(shè)備的精細(xì)化管理，有效節(jié)約投資和運(yùn)行維護(hù)成本。

[參考文獻(xiàn)]

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（收稿日期：2018-08-09）