協(xié)和醫(yī)院BIM應(yīng)用總結(jié)報(bào)告

1、BIM技術(shù)在華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院門診醫(yī)技大樓工程施工方案優(yōu)化中的應(yīng)用1.工程概況華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院門診醫(yī)技大樓位于武漢市漢口解放大道1277號(hào)協(xié)和醫(yī)院院內(nèi)，擬建工程南臨60米寬解放大道，西臨中山公園，東與外科病房大樓相臨，北與內(nèi)科樓和干部病房樓相連，地理位置十分顯著。規(guī)劃總用地面積10208平方米，總建筑面積83933平方米。其中：地上建筑面積56390平方米，地下建筑面積27543平方米，建筑占地面積60717平方米。地面上主樓23層，裙房8層，地下三層，建筑總高度106.90米，裝飾構(gòu)架最高點(diǎn)108.10米，大樓建成后，可滿足8000人日門診量的要求，同時(shí)使得

2、醫(yī)院整體規(guī)劃更加完整，各功能區(qū)門診樓、外科樓、內(nèi)科樓、干部樓的聯(lián)系更加緊密便捷，城市的建筑空間和景觀更加豐富。本工程由地基與基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)、建筑裝飾裝修、建筑屋面、建筑給排水及采暖、建筑電氣、智能建筑、通風(fēng)與空調(diào)等分部工程組成。本工程周邊邊環(huán)境和和場(chǎng)地水水文地質(zhì)質(zhì)條件復(fù)復(fù)雜，施施工場(chǎng)地地狹窄，采采用逆作作法施工工，同時(shí)時(shí)該項(xiàng)目目也是湖湖北省首首個(gè)采用用逆作法法施工的的房建項(xiàng)項(xiàng)目。施施工過程程中針對(duì)對(duì)逆作工工況演示示、圍護(hù)護(hù)體系分分析、施施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)平面布布置、逆逆作復(fù)雜雜節(jié)點(diǎn)深深化等方方面采用用BIM技術(shù)提高高了施工工策劃的的合理性性和科學(xué)學(xué)性，避避免了盲盲目施工工。協(xié)和醫(yī)院門門診醫(yī)技技大樓項(xiàng)項(xiàng)

3、目安裝裝工程由由建筑給給排水、電電氣、智智能化、空空調(diào)通風(fēng)風(fēng)、電梯梯工程等等分部組組成。含含給排水水系統(tǒng)、消消火栓系系統(tǒng)、自自動(dòng)噴淋淋系統(tǒng)、動(dòng)動(dòng)力照明明系統(tǒng)、防防雷與接接地系統(tǒng)統(tǒng)、高低低壓變配配電系統(tǒng)統(tǒng)、安全全監(jiān)控系系統(tǒng)、空空調(diào)通風(fēng)風(fēng)及消防防排煙系系統(tǒng)、智智能化集集成系統(tǒng)統(tǒng)等組成成。智能能建筑各各項(xiàng)系統(tǒng)統(tǒng)齊全，智智能化應(yīng)應(yīng)用水平平高。面面對(duì)傳統(tǒng)統(tǒng)施工存存在的費(fèi)費(fèi)工、費(fèi)費(fèi)料、費(fèi)費(fèi)時(shí)的問問題，我我司引入了BIM技術(shù)，希希望進(jìn)一一步提高高項(xiàng)目的的管控水水平，加加強(qiáng)項(xiàng)目目的全過過程精細(xì)細(xì)化施工工。圖1項(xiàng)目的的效果圖圖與施工工現(xiàn)場(chǎng)2.BIMM技術(shù)在本項(xiàng)目中的的應(yīng)用BIM（BBuilldinng IInf

4、oormaatioon MModeelinng）建筑筑信息模模型，被被譽(yù)為21世紀(jì)建建筑業(yè)生生產(chǎn)力革革命性技技術(shù)，通通過數(shù)字字信息仿仿真模擬擬建筑物物所具有有的真實(shí)實(shí)信息，集成了了建筑工工程項(xiàng)目目各種相相關(guān)信息息的工程程數(shù)據(jù)模模型，是是對(duì)該工工程項(xiàng)目目相關(guān)信信息的詳詳盡表達(dá)達(dá)，使設(shè)設(shè)計(jì)人員員和工程程技術(shù)人人員能夠夠?qū)Ω鞣N種建筑信信息做出出正確的的應(yīng)對(duì)，并并為協(xié)同同工作提提供堅(jiān)實(shí)實(shí)的基礎(chǔ)礎(chǔ)。華中中科技大大學(xué)同濟(jì)濟(jì)醫(yī)學(xué)院院附屬協(xié)協(xié)和醫(yī)院院門診醫(yī)醫(yī)技大樓樓工程施施工過程程中我司司在不同同施工階階段，結(jié)結(jié)合實(shí)際際情況采采用了33D mmax、Middas GTSS、Skeetchhup、AuttoCA

5、AD等軟件件對(duì)工程程施工情情況進(jìn)行行了模擬擬和仿真真。（1）施工工策劃階階段空間間幾何模模擬本工程周邊邊場(chǎng)地狹狹小，環(huán)環(huán)境復(fù)雜雜在逆作作法施工工過程中中場(chǎng)地布布置、土土方暗挖挖、群塔塔作業(yè)等等問題需需考慮因因素較多多。工程程前期策策劃過程程中，采采用3Dmmax真真實(shí)尺寸寸建模，模模擬逆作作法全工工況下施施工流程程。保證證施工策策劃合理理有效，減減少由于于空間幾幾何問題題引起的的施工延延誤和安安全隱患患。同時(shí)時(shí)該技術(shù)術(shù)直觀通通俗可用用于施工工部署闡闡述和總總體施工工交底。圖2. 逆逆作暗挖挖長(zhǎng)臂挖挖機(jī)出土土口轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)模擬 圖3. 塔吊吊安裝定定位模擬擬（2）逆作作階段基基坑施工工仿真本工程南側(cè)側(cè)

6、為同期期施工的的地鐵2號(hào)線出出站口，與60m寬的解放大道相隔；西臨中山公園，東邊與34層外科大樓相鄰，北邊與 15層內(nèi)科樓和12層保健樓連接；同時(shí)地處鬧市區(qū)域，基坑周邊有多條重要市政管線。逆作施工階段對(duì)基坑周邊變形控制要求極高。在逆作施工策劃深化階段，采用Midas GTS 對(duì)各種逆作工況進(jìn)行模擬以確定最優(yōu)施工部署。例如：通過模擬群井作業(yè)工況，以確定不同工況下降水井開啟時(shí)間和降水強(qiáng)度；通過模擬不同開挖深度下地連墻內(nèi)力和變形情況，以優(yōu)化土方開挖工況；通過模擬整個(gè)逆作施工階段周邊土體變形情況，以控制周邊變形。縱觀整個(gè)逆作施工，模擬數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基本一致，獲得良好的效果。圖4. 首首皮土方方開挖

7、降降水等值值線 圖5. 第三三皮土方方開挖降降水等值值線圖6. 開開挖至-166.0mm地連墻墻彎矩云云圖圖7. 地墻墻長(zhǎng)邊墻墻頂水平平位移云云圖（3）逆作作節(jié)點(diǎn)部部位優(yōu)化化應(yīng)用主體結(jié)構(gòu)兼兼做圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)是是逆作法法設(shè)計(jì)的的基本原原理，其直接接導(dǎo)致逆逆作梁與與原結(jié)構(gòu)構(gòu)梁存在在包裹關(guān)關(guān)系。同同時(shí)由于于主體結(jié)結(jié)構(gòu)和圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)由兩家家設(shè)計(jì)院院設(shè)計(jì)，同一部位圖紙上表達(dá)的配筋形式及其復(fù)雜。尤其在節(jié)點(diǎn)部位由于結(jié)構(gòu)包裹關(guān)系造成“多構(gòu)件疊合節(jié)點(diǎn)”，構(gòu)件內(nèi)鋼筋規(guī)格多，綁扎困難，大部分節(jié)點(diǎn)包括逆作梁上部鋼筋、下部鋼筋、側(cè)向腰筋內(nèi)外箍筋和拉鉤，同時(shí)包括框架梁的上部鋼筋、下部鋼筋、負(fù)彎筋、側(cè)向腰筋內(nèi)外箍筋和拉鉤，柱墻

8、交接處還包括柱墻豎向和水平鋼筋暗柱鋼筋等，同一節(jié)點(diǎn)多達(dá)二十多種不同型式的鋼筋，比常規(guī)節(jié)點(diǎn)多出23倍。在逆作法施工過程中針對(duì)節(jié)點(diǎn)部位鋼筋工程特點(diǎn)，采用AutoCAD 三維制圖，繪制出各個(gè)節(jié)點(diǎn)配筋并進(jìn)行模擬拼裝，同時(shí)以此為平臺(tái)同主體結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通，最終確定節(jié)點(diǎn)部位配筋，達(dá)到深化和優(yōu)化節(jié)點(diǎn)鋼筋的作用。圖8. 環(huán)環(huán)梁節(jié)點(diǎn)點(diǎn)鋼筋模模擬綁扎扎（4）安裝裝工程防防碰撞應(yīng)應(yīng)用本工程地下下室安裝裝工程系系統(tǒng)多，管管線布置置復(fù)雜，施工難度大，也是體現(xiàn)工程質(zhì)量好壞、體現(xiàn)施工水平的關(guān)鍵部位。針對(duì)實(shí)際情況，通過使用BIM技術(shù)，對(duì)管線布置進(jìn)行模擬鋪設(shè)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)與設(shè)計(jì)單位協(xié)商解決。傳統(tǒng)工作方方式下，

9、施施工單位位對(duì)工程程質(zhì)量的的把握完完全取決決于技術(shù)術(shù)人員的的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)經(jīng)常出現(xiàn)現(xiàn)返工的的情況，給給項(xiàng)目帶帶來巨大大的成本本與工期期損失。本工程通過建立安裝系統(tǒng)模型對(duì)圖紙進(jìn)行二次深化設(shè)計(jì)，與裝飾協(xié)調(diào)統(tǒng)一，做到立體分層，橫平豎直、緊湊，標(biāo)識(shí)正確明晰，通過我們事先策劃，優(yōu)化施工，電纜線敷設(shè)整齊，相序正確，絕緣電阻測(cè)試和24小時(shí)滿負(fù)荷通電試驗(yàn)，均達(dá)到功能性使用要求。BIM模型型將所有有管線全全部合成成在一個(gè)個(gè)圖上，找找出復(fù)雜雜的交叉叉位置，發(fā)發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)項(xiàng)專業(yè)在在設(shè)計(jì)上上存在的的矛盾，對(duì)對(duì)單項(xiàng)工工程原來來布置的的走向、位位置有不不合理或或與其他他工程發(fā)發(fā)生沖突突的現(xiàn)象象，提出出調(diào)整位位置和相相互協(xié)調(diào)調(diào)的意見

10、見（根據(jù)據(jù)布管原原則），會(huì)會(huì)同各部部門、各各施工單單位商討討解決。使使各項(xiàng)管管線在建建筑空間間上占有有合理的的位置，然然后再畫畫詳細(xì)的的大樣圖圖，出圖圖后再到到現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)認(rèn)真核對(duì)對(duì)，再進(jìn)進(jìn)一步修修改，最最終完成成管線綜綜合圖。圖9地下一一層安裝裝工程局局部深化化圖紙信息化相關(guān)關(guān)技術(shù)人人員采用用Skeetchhup軟件，在在深化圖圖紙的基礎(chǔ)礎(chǔ)上建立立了安裝裝工程BBIM模型。模模型依據(jù)據(jù)實(shí)際測(cè)測(cè)量的標(biāo)標(biāo)高建模模，并將將機(jī)電各各個(gè)專業(yè)業(yè)的模型型與土建建模型整整合到一一起，方方便查看看機(jī)電工工程的具具體位置置。圖10 安安裝工程程Skeetchhup模模型（局局部）確定后BIIM模型，通通過碰撞撞檢查系

11、系統(tǒng)，共共檢查出出若干需要要調(diào)整的的碰撞點(diǎn)點(diǎn)。圖11BIIM模型碰撞撞節(jié)點(diǎn)圖圖(消防管管與風(fēng)管管) 圖圖12BIIM模型碰撞撞節(jié)點(diǎn)圖圖(空調(diào)管管與風(fēng)管管)3.認(rèn)可與與評(píng)價(jià)本工程多方方面BIM技術(shù)的的應(yīng)用，大大幅提高高了項(xiàng)目目前期策策劃和后后期施工工的科學(xué)學(xué)性，尤尤其是逆逆作法施施工工況況模擬和和安裝工工程深化化設(shè)計(jì)，取取得良好好的經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益和和社會(huì)效效益。通過BIMM技術(shù)對(duì)對(duì)施工方方案進(jìn)行行優(yōu)化有有助于提提升施工工質(zhì)量和和減少施施工返工工。傳統(tǒng)統(tǒng)工作流流程下，技技術(shù)總工工與深化化設(shè)計(jì)成成員、施施工人員員、業(yè)主主等在圖圖紙會(huì)審審時(shí)，溝溝通的內(nèi)內(nèi)容是建建立在對(duì)對(duì)圖紙的理理解基礎(chǔ)礎(chǔ)之上，但但受限于于每個(gè)人人的專業(yè)業(yè)與經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)的不同同，每個(gè)個(gè)人的理理解經(jīng)常常會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)偏差。但但通過三三維可視視化的BIM模型，溝溝通的效效率大大大提高，BIM模型代代替圖紙紙成為施