BIM技術在裝配式應急醫療建設項目全壽命周期的應用研究

張 龍，賈宇浩，劉 翔，黃鼎新，王嘉誠

（南京審計大學，江蘇 南京 211815）

21世紀以來，突發性公共衛生安全事件頻發。以新冠肺炎疫情下的應急醫療建設項目為例，“火神山”“雷神山”的背后，是BIM技術+裝配式建筑技術的進一步結合應用。針對應急醫療建筑的功能分區等專業標準要求，BIM及裝配式建筑技術的組合，極大地提高了設計施工效率。同時，借助BIM技術信息化網絡平臺實現精細化信息管理，對醫療建設項目的全壽命周期管理過程有著重要意義。相較于傳統的管理模式，BIM模式的管理更能夠體現及時性、有效性，為項目全生命周期的管理提供了一個平臺。

1 概述

1.1 BIM技術及裝配式建筑

BIM是指建筑信息模型，即“Building Information Modeling”。BIM技術功能在于將建筑的相關信息進行匯總集成，包括從建筑的設計、施工、投入使用到建筑壽命周期終結等相關信息匯總整合至一個三維信息化模型之中。

基于三維信息化模型的創建，BIM技術信息化網絡平臺可進行工程項目全壽命周期管理，并可在管理過程中實現可視化，信息化及協同化，從而有效提高建設效率，同時實現信息共享。

裝配式建筑采用預制式構件施工，類似于“搭積木”拼裝部件，要求構件生產標準化，從而提升施工效率，并有效降低成本。

1.2 應急醫療建設項目的特點

應急醫療建筑項目主要是應對和處理突發性公共衛生事件，為彌補醫療位置不足或具有較強傳染性，臨時而快速建設的應急醫療建筑。主要特點在于：第一，醫療事態緊急性，建設速度要求高；第二，建筑使用年限要求低，建筑功能要求高；第三，醫療流程復雜，專項工程繁多；第四，建設項目設計、施工要求具有一定靈活性。由于公共衛生事件存在著很多如群體性原因不明等需要被發掘以及未來可能出現的新特點，應急醫療建筑在設計、施工方面仍然會有新的變化和要求，這就要求在設計和施工方面具有靈活性。

2 應急醫療建設項目全壽命周期中的技術應用

基于BIM信息化管理技術，應急醫療建設項目全壽命周期的管理如圖1所示。

圖1 BIM信息化管理技術在應急醫療建設項目全壽命周期的應用

2.1 設計階段

BIM三維信息模型是搭建BIM信息化管理平臺的基礎。因此，設計階段的重點是建立BIM三維信息化模型，以便后續將進度、成本、質量和施工等管理協同到BIM技術信息化網絡平臺統一管理。

在應急醫療建設項目的設計階段，需創建一個滿足設計規范的三維模型，包含建筑、結構、給排水、暖通、機電等專業信息。同時，包括模型的管線綜合和碰撞檢查，完成后進行設計交付，設計階段的任務基本完成。

在應急醫療建筑的BIM信息化模型的創建過程中，三維精確建模的方式也給裝配式建筑技術的結合提供了空間。可對建筑模型中主要的預制構件進行信息收集和管理，交付工廠進行預制生產，使得預制構件的生產能精確服務于施工使用，極大地提高了效率。實踐應用中，BIM信息化技術根據編碼原則，對建筑模型各個構件編碼，包含構件類型、規格參數、建筑用途，以及裝配式建筑技術所需的其他相關信息，如生產信息、強度硬度信息及檢測信息等。信息系列構成對應數據庫，為建筑構件全壽命周期的使用管理提供便利。同時，構件信息化管理可延展至整體裝配式模塊，方便在后續的施工、運維或者改建階段整體進行管理。在設計階段中，編碼的背后蘊含的信息只停留在初始階段，需要進一步開發。

2.2 施工階段

完成三維信息模型的創建，及構件單位的編碼和數據信息錄入后，應急醫療項目的建設進入施工階段。通過BIM信息化技術管理平臺，施工階段更注重精細化管理，主要集中在進度動態管理、場地布置管理、施工質量管理和安全管理等。

以南京市第二醫院——湯山分院為例，南京市第二醫院在新冠肺炎疫情期間，為滿足救治需要，在原有收治能力基礎上應急擴容，建立臨時救治醫院。醫院采用裝配式板房，生產加工與現場基礎制作同時進行。根據醫用要求，ABC 箱組合成一個單位負壓病房。工廠加工、裝修、設備安裝等完成 70% 以上，現場吊裝后，簡單裝修和連接設備，即可使用。每個獨立的單位裝配式箱式板房作為整體模塊與現場施工使用要求匹配，進行迅速地吊裝和連接，從而加快完成應急醫療項目的建設。BIM信息化管理技術及裝配式建筑在醫院建設施工過程中得到充分應用。

2.3 運維階段

應急醫療建設項目正式投入使用，標志應急醫療建設項目進入運維階段。信息化管理在此階段也顯得尤為重要。

首先，信息更新和數據共享是BIM信息化管理在運維階段的顯著特點。建筑構件使用過程中的信息通過BIM技術信息平臺及時收集并更新，可及時得到反饋并采取措施。同時，建筑構件數據的共享，也可與其他基礎設施建設部門進行分享，幫助在其他情況下進行應急醫療建設項目提供參考，進一步發揮信息價值。此外，應急醫療建筑的建筑信息可以與物業等其他部門共享，幫助更好地進行對工程項目的管理。

其次，通過BIM技術信息網絡平臺對應急醫療建設項目進行建筑運維管理的方式更為精細化。作為應對突發性公共衛生安全而使用的應急醫療建筑，在投入使用后，整合建筑內人員、設施及技術等關鍵資源來提高建筑的使用率，具體應表現為提高應急醫療建筑接治患者的能力和效率。如利用BIM技術進行空間管理，在建筑空間已定的前提下，合理進行醫療功能區域的劃分和布置，清潔區、半污染區、污染區以及醫療區，結合BIM技術，達到有效的應急醫療建筑的運維管理，可以有效地配合醫療收治流程，提高管理效率。

最后，對于應急醫療建設項目，除了維護和保養管理、空間管理，運維階段的BIM信息管理還體現在能源管理、資產管理以及應急管理等方面。

2.4 報廢階段及改建階段

應急醫療項目具備臨時建筑的特征，當突發性公共衛生安全事件得到有效應對及解決時，應急醫療項目也完成了階段性使命。此時，改建或報廢成為應急醫療項目需要考慮的方向。

在這一階段，BIM技術依舊延用其信息平臺的作用，對應急醫療建筑全壽命周期的管理相關信息進行保存。在裝配式建筑技術的結合下，構件材料具有可拆除回收性以及改建他用的可能性。在這一過程中，數據庫中包含的相關構件編碼和信息會隨著構件的使用得到共享，可以有效追蹤到建筑構件的相關信息。如曾用于應急醫療建設項目，使用壽命，功能耗損，從而判斷是否可以用于改建建筑，數據庫包含的建筑相關參數信息也可以幫助分析改建用途的可行性，使資源得到整合和有效的利用。

3 結語

科學技術的發展，使人們對突發公共衛生安全事件有了應對手段。尤其是在新冠疫情下，顯示出應急醫療建筑在應對公共衛生事件的價值和作用。同時，也推進了對應急醫療建設項目全生命周期管理的研究，包括設計施工、運維養護、改建報廢。基于BIM+裝配式技術在應急醫療建筑全生命周期的應用在當前尚且處于新興階段，BIM技術對工程項目的全壽命周期中進行信息化管理的方式仍需進行更深層次的研究。