摘要：十多年来，医院建设发展取得了可喜成绩，医院基本设施和服务环境得到根本改善，医院就诊条件的满意度不断提高。与此同时，中国医院协会医院建筑系统研究分会制定了推动我国“绿色医院”建设的五年计划，使未来“绿色医院”的建设走向常规化。现阶段医院建设项目中仍存在沟通不畅、工程质量低下、工程浪费严重等现象，有悖于“绿色医院”的发展方向。本文通过研究“基于BIM技术的虚拟样板间在医院建设项目中的应用”，旨在通过新技术应用，提升医院建设品质，实现绿色建造。
关键词：绿色医院；BIM技术；虚拟样板间；需求管理；工程管理
随着BIM技术在建筑行业中的引入和推广，绿色医院开始与BIM技术相结合，越来越多的医院基建团队青睐于利用BIM技术辅助建设管理。随着工程项目管理意识的不断提高，传统样板间施工模式带来的问题逐渐暴露出来，与绿色医院背道而驰。
一、传统医院建设管理现状
从需求管理角度来说，医院建设项目具有“涉及专业多，技术难度高”的特点，相对常规公共建筑而言，系统配置复杂，专业要求高，不同工艺流程区域往往要求不同，对使用功能和效果要求较高。项目建设之初，医疗工作人员依据管理需求组织设计单位完成建筑平面设计，由于医疗工作人员缺乏工程类相关知识，前期往往侧重于房间面积指标大小，对建筑空间尺度的判断缺乏直观认识。建筑设计师按照确定的平面图完成施工图设计，施工单位按照图纸完成施工，后期医疗工作人员查看现场发现建设情况与预期不一致，进而提出整改诉求。由于需求变化产生的各类变更、参与者推诿扯皮，不仅影响了施工进度，还增加了项目成本。
从工程管理角度来说，“工程质量、样板先行”是工程施工管理中一种行之有效的做法，能够有效避免各施工单位技术水平和质量意识差异造成施工现场混乱的现象，质量通病得到有效治理。大部分医院项目建设周期短，施工单位进场周期长，鲜有项目样板间完全施工完毕并验收完成后再大面积施工的现象，大部分项目为满足工期要求，工人进场后即开展大面积施工。不同施工单位之间、施工单位不同成员之间在不明确设计标准、质量要求的情况下即投入施工，过程中各种问题频繁暴露，紧接着便是通过召开专题会要求施工单位整改落实，工程质量不尽如人意。
二、虚拟样板间在医院建设项目中应用的目的
BIM技术可真实模拟建成后的效果，但需要达到较高的模型精度。如若实现整个项目全过程、全方位虚拟建造，技术成本相对较高，我们可对标准单元（护士站、标准诊室、标准病房等）进行虚拟样板间制作，实现对标准模块的精细化论证，避免后期由于局部问题造成的项目大面积拆改。基于BIM的虚拟样板间应用具有以下特点：
1、需求表达可视化，所见即所得
BIM技术具有“可视化”的特点，不同于常规设计图纸，各个构件信息在图纸上只是采用线条绘制表达，真正的构造形式需专业人员自行想象。随着医院建设项目规模的扩大、设计方案复杂度的提高，单纯依靠想象的方式去勾勒建筑越来越不现实，对于非工程出身的医疗工作人员来说更加不可能。BIM技术的优势之一便是“所见即所得”，在方案阶段，通过BIM技术建立三维模型，医疗工作人员可基于模型反复推敲功能布局的合理性，实时了解建筑内部空间布置情况，对不合理的地方即时反馈给设计师进行优化，大大提升了沟通的效率及质量。同时可基于虚拟样板间对房间的面积指标、家具摆放、设备选型等进行多角度论证，为平面设计提供科学决策。结合VR技术参观BIM虚拟样板间，亲身感受样板间建成后的装饰效果、设备配置情况，避免由于图纸理解差异造成工程返工、工期延误、责任不清、成本提高。
2、多方案比选，提升设计质量
通过BIM技术，实现对样板间施工的数字化模拟，在施工之前可展示“样板间”内的墙体布置、装饰效果等信息。虚拟样板间包含了医疗设备、多功能病床、床头柜、设备带、输液轨道、床帘、电视、坐便器、淋浴器等构件，且构件充分反映设备信息，通过虚拟样板间BIM模型推敲各构件之间的空间关系，提前发现建筑空间内不满足家具、医疗设备摆放的区域，提出并进行设计优化或辅助家具、设备选型。传统施工管理模式下，在装饰装修阶段家具进场时，由于设计尺寸与家具、设备实际空间尺寸不对应经常造成大量的拆改浪费。不同于现场样板间施工，通过BIM技术建立虚拟样板间，可快速更换不同构件、选择不同材质、调用不同型号的设备，进行多种方案比选，形成最终版 “样板间”，避免了以往模式下方案不符合要求就进行现场拆改的状况。
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3、施工标准交底，提升项目品质
在虚拟样板间制作之前，要初步确定材料规格，明确各专业施工技术要求，依据各专业施工质量要求进行虚拟样板间制作，模型精度要充分反映复杂节点技术参数、设备点位信息等。虚拟样板间制作过程中，项目部技术、生产和质量要加强指导，同时以实物来展现该项目质量标准，提前发现土建、机电、装饰施工过程中的复杂节点并制定可实施方案，以满足相关规范和项目部既定的质量标准。通过三维可视化技术交底，统一不同施工单位、施工单位内部不同成员的施工标准，指导工人按照高水平建设标准施工。对于暗敷水管、线管等也可通过虚拟样板间构建出来，施工班组按照“样板间”施工，既便于隐蔽工程验收，又提升了项目的品质。
4、模型数据集成，实现无忧运维
医院建筑是一项复杂的系统工程，含建筑、结构、给排水、电气、暖通、医疗专项、医疗设备等诸多信息。以往建设管理模式下，各专业信息较为分散，竣工图纸信息不能充分反映现场情况，在后期运营过程中给运维工作者带来诸多不便。传统的竣工资料含设计图纸、竣工图纸、设备材料信息等，但是这些信息由于被分散于不同种类的资料文档中，且缺乏准确性，在项目移交过程中造成了很大隐患。基于BIM技术的虚拟样板间集成各模型构件，历经设计、施工的反复检核、追踪修订、持续增进数据，保证了最终的竣工模型的正确性和完整性。运维管理者可通过调用模型数据实现对医院建筑的空间管理、资产管理。伴随着医院建筑的延续，模型数据不断更新，当某一区域发生问题时可实时查看设备属性，避免了大量翻阅纸质资料的情况，对后期运维管理及改扩建工程提供了强有力的数据支撑。
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三、总结
传统医院建设管理模式下决策者与设计者之间需求不能得到有效翻译，设计施工分离，医院建设后期产生大量的需求变更、设计单位变更、施工单位变更，导致工期拖延、工程质量下降。“样板先行”是工程创优和保证施工质量的一项重要管理手段，通过样板间工程可以在大面积施工之前发现设计缺陷，同时可以让施工班组成员了解施工作业的质量标准，让不懂工程的人，尤其是不懂工程的医院管理者也可以更为直观的了解管理难点及验收标准。不同施工阶段需要制作不同的施工样板，这些施工样板有的只作为项目的观摩展示品，并不纳入整个建筑物的一部分，这些项目在前期要花费掉大量的人力、物力、财力，在项目后期，这些样板间要面临被拆除的命运，与此同时会产生大量的建筑垃圾。在装饰样板间施工过程中，由于材料样式、色系、安装方式等因素不满足院方及设计师的需求，会不断出现“施工-拆改-重建”的过程，大量的重复性施工带来资源浪费、建筑垃圾产生、建设效率低下。
通过BIM技术，利用三维可视化特点，将原来在施工现场才能实现的样板间通过数字化技术在计算机中模拟出来，医疗工作人员、设计人员可多角度、多方位推敲方案，减少彼此沟通障碍。通过模型嵌入施工工艺及施工标准，并完成对施工班组的可视化交底，可提升工程整体建设质量。基于BIM技术的虚拟样板间由于没有现场人力、物力等消耗，不仅节省了项目成本，还减少了建筑垃圾的产生，有助于实现绿色建造。
参考文献：
[1]十三五中国医院建设行业发展现状及趋势前景
[2]姚守俨，韩玉辉. BIM 技术在“四算对比”和“虚拟样板”领域中的应用
论文作者:周成
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：样板间论文; 医院论文; 技术论文; 项目论文; 建筑论文; 模型论文; 施工单位论文; 《基层建设》2019年第32期论文;