BIM技術在醫院建筑運營階段的應用研究

文/彭元春 廈門市市政工程設計院有限公司重慶分院 重慶 400000

2015年6月，住建部發布了《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》，為推動BIM 技術在建筑工程中的應用提出了指導意見。建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）以三維數字技術為基礎，集成建筑工程全生命周期內各個階段的數據信息，為建筑的設計、施工及運行提供客觀、有力的支撐。

醫院建筑的運營階段是指醫院建筑工程的設計、施工完成后投入運營使用直至建筑壽命完結的階段，在這個階段中，建筑是院內所有行為的物質空間載體，關聯人、財、物及信息流。因此，將BIM 技術應用到醫院建筑運營階段，可以實現對醫院內各類行為的可視化管理，進一步提升醫院的服務治療及服務效率，同時也能延展醫院建筑綠色運行效率和生命時長。

1、醫院建筑運營階段存在的問題及BIM技術應用優勢

1.1 醫院建筑運營階段存在的問題

通常情況下醫院建筑規模大、功能和流線相對復雜，而且醫院建筑中所涉及的設備也繁多。傳統運營模式下，往往存在建筑空間的使用及路線規劃不合理、設備設施維護保養反應遲滯且流程較長、建筑能源消耗大等問題。

除此以外傳統的依靠人工運營管理，各項信息的記錄十分繁瑣、分散，這樣的方式既不利于信息的存儲、查閱，同時在醫院這種綜合性極強的運行系統下，信息聯動分析并支持管理覺得的需求很難得到實現。

1.2 BIM 技術在醫院建筑運營階段的應用優勢

利用BIM 技術將真實的物理空間三維數字化，并把數字模型同醫院的各項業務產生的數據關聯，可以優化工作流程，幫助相關人員更加直觀、精準的理解所處的空間環境，從而進一步提升工作效率。與此同時，利用BIM 作為所有運營信息的基本載體實現各類數據的互聯互通，通過大數據及機器學習最終為醫院建筑的運營決策提供客觀數據支持。主要體現在以下幾方面：

1.2.1 空間信息多維度整合

醫院建筑空間類型多，單從醫療功能上劃分就可以分為門診、急診、住院、醫技、科研教學等空間，后勤支持保障方面還包括各類站房及辦公室。除此以外，通常情況下醫院建筑的建設時間跨度較大，各類空間的使用壽命及折舊率不同，并且不同時期根據業務需求對空間的使用功能也會進行調整。因此，依靠傳統的人工及紙質空間管理手段很難對醫院建筑空間進行精確、有效的管理。而利用計算機二維圖形技術進行建筑空間管理，其缺陷在于很難將空間信息與人大腦中的空間建構體系相關聯，導致管理效率的提升也有限制。

利用BIM 技術將真實的空間數字化，數字模型可以搭載大量的正式空間的信息，可以將空間規模、建設方式、使用性質等多維度的空間信息整合到同一個數字模型下。其優勢在于首先實體空間與數字模型一一對應，將人腦對建筑空間的認知直觀顯現，方便管理者快速查找；其次將醫院建筑從設計、施工到運營階段的所有信息數字化保存，當出現信息變更時能快速操作、實時同步并永久保存；再者，通過BIM 模型將醫院建筑空間的多維信息整合，實現信息聯動，可以有效的提升空間利用效率，通過合理的調度、運維甚至可以進一步改善就醫環境質量。

1.2.2 能效策略優化提升

能效提升是醫院建筑在運營階段最重要的內容之一，也是我國綠色醫院建設及運營最有力的保障。前文中已提到醫院建筑通常規模大且修建時間跨度大，不同時期及不同類型的建筑其能耗特點也不一樣。除此以外醫院建筑的使用特點與其他公共建筑有明顯的差異,室內環境質量等的變化有明顯的時間規律性。因此，醫院建筑的能源利用本身同醫院建筑的空間使用特點有強關聯。

通過BIM 與視頻監控、樓宇自控、環境監測能等技術相結合，利用大數據收集及人工智能的自我學習提升能力，為醫院建筑的能效提升提供最優策略。在這個過程中，BIM 模型不僅僅是融合其他智能技術的載體，同時也可以作為能效策略優化改造及能耗模擬的數字模型基礎。

1.2.3 設備設施精準管理

醫院運營階段需要管理的設備設施眾多，BIM 技術將設備設施的管理方式從傳統的二維、文字方式提升為三維管理的方式，實現了設備設施與建筑空間的直觀聯系，幫助相關工作人員能快速定位設備。同時，將設備設施以及管線三維數字化，可以幫助后勤工作相關人員更好的理解它們的工作流程，熟練掌握設備設施的預警、報警的模擬演練及快速處理。

1.2.4 實現多端數據聯動

萬物互聯的時代，大數據的價值在于數據聯動之間帶來的信息綜合分析進而為決策提供客觀依據。BIM 技術將二維圖紙三維數字化本身就實現了建筑空間信息的維度升級，此基礎上加載設備、能耗、人流、物流以及信息流等多端的信息，讓醫院管理者能不再單一的理解某一個設備設施或者某一項業務流程，而是能多維度的分析各種行為之間的關聯性，以關聯性為基礎能更好的管理設備全生命周期、節能降耗以及優化工作流程。

2、BIM 在醫院建筑運營階段的應用關鍵點

目前在醫院建筑設計階段及施工階段，BIM技術都得到了廣泛的應用。然而在醫院建筑的運營階段，受到現實和技術的一些限制，BIM 技術的應用和推廣還有待進一步的探索。

2.1 模型輕量化處理

目前醫院建筑的BIM 運維管理軟件大多都是基于C/S 架構開發的客戶端軟件，盡管在這種架構下的BIM 運維管理軟件能比較流暢的操作運行，但缺點在于很難被醫院運營管理的其他基于B/S 架構開發的軟件兼容，且由于醫院的運營管理還有大量的移動端應用需求，因此導致管理者通常需要操作兩套系統才能完成所有業務，且兩套系統之間的數據很難互聯互通。而要使BIM模型很流暢的應用于B/S 架構下的系統軟件，就需要對BIM 模型進行有效的輕量化處理。

對于從設計階段就開始建設的BIM 模型，應用于運營階段時首先需要確定的是哪些信息是被需要的；其次，應配合BIM 運維管理軟件的開發程序選擇合理的模型轉換格式。而對于一些既有醫院建筑，則需要確定哪些模型信息是需要精準建立，哪些模型信息是可以簡化甚至忽略的。

2.2 與IOT 技術相結合

要提升醫院建筑的運行效率，則需要將BIM與物聯網（Internet of Things，IOT）技術相結合。將數據感知層的各種軟、硬件采集到數據上傳并加載到BIM 模型上，方便管理者直觀、動態感知醫院建筑運行的各種狀態，否則BIM 則淪為僅僅是一個建筑靜態數據可視化展示的載體。

3、結論與建議

將BIM 技術應用到醫院建筑的運營階段，可以有效提升醫院的運營效率及服務質量，解決當下醫院在運營階段存在的成本高、宏觀性不強等缺點。但受技術及市場發展的限制，當前BIM在醫院建筑運營階段的應用依然還存在技術兼容性低、造價成本高等一系列問題。

當前培養更多的相關建筑技術從業人員，同時提升行業的技術水平從而進一步改進軟件的性能并降低經濟門檻，才能讓BIM 技術在運營階段得到更好的應用推廣。只有這樣才能為BIM在行業的推廣創造更對的機會。