協(xié)和醫(yī)院BIM應用總結(jié)報告

1、BIM技術(shù)在華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院門診醫(yī)技大樓工程施工方案優(yōu)化中的應用1. 工程概況華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(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108.10米，大樓建成后，可滿足8000人日門診量的要求，同時使

2、得醫(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、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、通風與空調(diào)等分部工程組成。本工程周邊環(huán)境和場地水文地質(zhì)條件復雜，施工場地狹窄，采用逆作法施工，同時該項目也是湖北省首個采用逆作法施工的房建項目。施工過程中針對逆作工況演示、圍護體系分析、施工現(xiàn)場平面布置、逆作復雜節(jié)點深化等方面采用BIM技術(shù)提高了施工策劃的合理性和科學性，避免了盲目施工。協(xié)和醫(yī)院門診醫(yī)技大樓項目安裝工程由建筑給排水、電氣、智能化、空調(diào)通風、電梯工程等分部組成。含給排水系統(tǒng)、消火

3、栓系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)、動力照明系統(tǒng)、防雷與接地系統(tǒng)、高低壓變配電系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、空調(diào)通風及消防排煙系統(tǒng)、智能化集成系統(tǒng)等組成。智能建筑各項系統(tǒng)齊全，智能化應用水平高。面對傳統(tǒng)施工存在的費工、費料、費時的問題，我司引入了BIM技術(shù)，希望進一步提高項目的管控水平，加強項目的全過程精細化施工。 圖1 項目的效果圖與施工現(xiàn)場2. BIM技術(shù)在本項目中的應用BIM（Building Information Modeling）建筑信息模型，被譽為21世紀建筑業(yè)生產(chǎn)力革命性技術(shù)，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對該工程項目相關信息的詳盡表達，使

4、設計人員和工程技術(shù)人員能夠?qū)Ω鞣N建筑信息做出正確的應對，并為協(xié)同工作提供堅實的基礎。華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院門診醫(yī)技大樓工程施工過程中我司在不同施工階段，結(jié)合實際情況采用了3D max、Midas GTS、Sketchup、AutoCAD等軟件對工程施工情況進行了模擬和仿真。（1）施工策劃階段空間幾何模擬本工程周邊場地狹小，環(huán)境復雜在逆作法施工過程中場地布置、土方暗挖、群塔作業(yè)等問題需考慮因素較多。工程前期策劃過程中，采用3D max真實尺寸建模，模擬逆作法全工況下施工流程。保證施工策劃合理有效，減少由于空間幾何問題引起的施工延誤和安全隱患。同時該技術(shù)直觀通俗可用于施工部署闡述和總體

5、施工交底。 圖2. 逆作暗挖長臂挖機出土口轉(zhuǎn)運模擬 圖3. 塔吊安裝定位模擬（2）逆作階段基坑施工仿真本工程南側(cè)為同期施工的地鐵2號線出站口，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 對各種逆作工況進行模擬以確定最優(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間和降水強度；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；通過模擬整個逆作施工階段周邊土體變形情況，

6、以控制周邊變形?？v觀整個逆作施工，模擬數(shù)據(jù)和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)基本一致，獲得良好的效果。 圖4. 首皮土方開挖降水等值線 圖5. 第三皮土方開挖降水等值線 圖6. 開挖至-16.0m地連墻彎矩云圖 圖7. 地墻長邊墻頂水平位移云圖（3）逆作節(jié)點部位優(yōu)化應用主體結(jié)構(gòu)兼做圍護結(jié)構(gòu)是逆作法設計的基本原理，其直接導致逆作梁與原結(jié)構(gòu)梁存在包裹關系。同時由于主體結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)由兩家設計院設計，同一部位圖紙上表達的配筋形式及其復雜。尤其在節(jié)點部位由于結(jié)構(gòu)包裹關系造成“多構(gòu)件疊合節(jié)點”，構(gòu)件內(nèi)鋼筋規(guī)格多，綁扎困難，大部分節(jié)點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，同時包括框架梁的上部鋼筋、下部鋼筋、負

7、彎筋、側(cè)向腰筋內(nèi)外箍筋和拉鉤，柱墻交接處還包括柱墻豎向和水平鋼筋暗柱鋼筋等，同一節(jié)點多達二十多種不同型式的鋼筋，比常規(guī)節(jié)點多出23倍。在逆作法施工過程中針對節(jié)點部位鋼筋工程特點，采用AutoCAD 三維制圖，繪制出各個節(jié)點配筋并進行模擬拼裝，同時以此為平臺同主體結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)設計單位進行溝通，最終確定節(jié)點部位配筋，達到深化和優(yōu)化節(jié)點鋼筋的作用。圖8. 環(huán)梁節(jié)點鋼筋模擬綁扎（4）安裝工程防碰撞應用本工程地下室安裝工程系統(tǒng)多，管線布置復雜，施工難度大，也是體現(xiàn)工程質(zhì)量好壞、體現(xiàn)施工水平的關鍵部位。針對實際情況，通過使用BIM技術(shù)，對管線布置進行模擬鋪設，對發(fā)現(xiàn)的問題及時與設計單位協(xié)商解決。傳統(tǒng)工作

8、方式下，施工單位對工程質(zhì)量的把握完全取決于技術(shù)人員的經(jīng)驗，經(jīng)常出現(xiàn)返工的情況，給項目帶來巨大的成本與工期損失。本工程通過建立安裝系統(tǒng)模型對圖紙進行二次深化設計，與裝飾協(xié)調(diào)統(tǒng)一，做到立體分層，橫平豎直、緊湊，標識正確明晰，通過我們事先策劃，優(yōu)化施工，電纜線敷設整齊，相序正確，絕緣電阻測試和24小時滿負荷通電試驗，均達到功能性使用要求。BIM模型將所有管線全部合成在一個圖上，找出復雜的交叉位置，發(fā)現(xiàn)各項專業(yè)在設計上存在的矛盾，對單項工程原來布置的走向、位置有不合理或與其他工程發(fā)生沖突的現(xiàn)象，提出調(diào)整位置和相互協(xié)調(diào)的意見（根據(jù)布管原則），會同各部門、各施工單位商討解決。使各項管線在建筑空間上占有合理

9、的位置，然后再畫詳細的大樣圖，出圖后再到現(xiàn)場認真核對，再進一步修改，最終完成管線綜合圖。 圖9 地下一層安裝工程局部深化圖紙信息化相關技術(shù)人員采用Sketchup軟件，在深化圖紙的基礎上建立了安裝工程BIM模型。模型依據(jù)實際測量的標高建模，并將機電各個專業(yè)的模型與土建模型整合到一起，方便查看機電工程的具體位置。圖10 安裝工程Sketchup模型（局部）確定后BIM模型，通過碰撞檢查系統(tǒng)，共檢查出若干需要調(diào)整的碰撞點。 圖11 BIM模型碰撞節(jié)點圖(消防管與風管) 圖12 BIM模型碰撞節(jié)點圖(空調(diào)管與風管)3. 認可與評價本工程多方面BIM技術(shù)的應用，大幅提高了項目前期策劃和后期施工的科學性，尤其是逆作法施工工況模擬和安裝工程深化設計，取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。通過BIM技術(shù)對施工方案進行優(yōu)化有助于提升施工質(zhì)量和減少施工返工。傳統(tǒng)工作流程下，技術(shù)總工與深化設計成員、施工人員、業(yè)主等在圖紙會審時，溝通的內(nèi)容是建立在對圖紙的理解基礎之上，但受限于每個人的專業(yè)與經(jīng)驗的不同，每個人的理解經(jīng)常會出現(xiàn)偏差。但通過三維可視化的BIM模型，溝通的效率大大提高，BIM模型代替圖紙成為施工過程中的交流工具