医院BIM应用实践案例

结合《上海市建筑信息模型技术应用指南(2015版)》,BIM在施工图设计阶段主要应用于以下几个方面。

1)各专业模型的构建

利用BIM软件,建立了上海市胸科医院科研楼的暖通、给排水、电气三维模型,为下一步进行碰撞冲突检测分析奠定了基础。

2)冲突检测及三维管线综合

在此阶段,利用已建好的建筑、结构及各专业三维模型,应用BIM软件检查施工图设计阶段的碰撞,完成建筑项目设计图纸范围内各种管线布设与建筑、结构平面布置和竖向高程相协调的三维协同设计工作,以避免空间冲突,尽可能减少碰撞,避免设计错误传递到施工阶段。

(1)检查了地下施工现场与周围管线的关系。通过检查,发现施工现场与场地的东、南、西侧现存的管线均有冲突,提出了管线搬迁建议,以防影响施工进度;施工场地北侧与地铁隧道距离过近,地下场地开挖后很容易造成隧道周边土体变形,从而影响地铁的安全性。因此,建议在地下工程开挖时务必提前做好基坑的支护工作,保证地铁的运行安全,如图14所示。

图14　施工场地周边管线BIM模拟

(2)对建筑结构进行了检测。通过碰撞分析,发现设计中建筑图与结构图之间存在的误差,碰撞结果显示,建筑图与结构图立柱尺寸不符导致墙柱冲突12处、建筑图与结构图板开洞尺寸不符导致冲突11处、建筑外墙与结构墙因图纸不符导致墙墙碰撞1处。这些碰撞必须进行修改,优化施工图的准确度,保证施工进度正常进行,防止工程返工的发生,如图15所示。

图15　BIM碰撞分析(建筑、结构)(www.xing528.com)

(3)进行了管线与结构间的碰撞检测分析,结构图与管线图之间存在5处碰撞情况。根据碰撞结果及时对图纸进行修改,消除误差,优化施工图的准确度。

(4)对暖通管线与管线之间进行了检测。通过检测总计发现30处属于设计图纸误差引起的碰撞情况,这些问题包括风管标高标注错误导致风管与梁的碰撞;部分风管标高过高导致与梁的碰撞;图纸更新后风管洞口不一致导致的碰撞;重新设计结构图时,遗漏了对屋顶结构做修改,导致新设计的风管与之碰撞等,如图16所示。

图16　BIM碰撞分析(机电)

3)竖向净空优化

BIM模型基于设计单位提供的管线综合图,并参照最终施工图,以最初设定的功能区域的最低净空标准要求为依据,通过BIM模拟,合理优化管线布置,配合施工安装标准,以达到各区在不改变结构和系统情况下的最大管线安装高度。

(1)通过BIM管线模拟,先对管线的排布进行基本调整后,对胸科医院的所有楼层进行净空高度的校核,得到净空高度的相关数据。

(2)由于地下室采用机械式停车库,机械式停车库对地下室的有净空要求,为满足要求,通过BIM模拟调整了地下室的部分管线,准确校准管线的排布,对于无法满足净空要求的位置,向设计院提出管线穿梁的设计变更。

(3)模拟仿真漫游。利用BIM软件模拟建筑物的三维空间,通过漫游、动画的形式提供身临其境的视觉、空间感受,及时发现不易察觉的设计缺陷或问题,减少由于事先规划不周全而造成的损失,有利于设计与管理人员对设计方案进行辅助设计与方案评审,促进工程项目的规划、设计、投标、报批与管理。举例说明地下泵房进行BIM仿真漫游,发现部分管线虽不与建筑结构发生碰撞,但存在影响维修人员工作的隐患,并针对该问题进行了管线调整。