BIM技术在医院建筑机电安装中的应用

刘俊捷 陈方翔

1. 浙江中医药大学附属第二医院（浙江省新华医院） 浙江 杭州 310000

2. 城市建设技术集团（浙江）有限公司 浙江 杭州 310000

在近几年的发展过程中，我国医院建筑施工规模正在不断扩张，并且内部的功能也越来越完善化，由于医院建筑内部需要使用到大量的机电设备，对于机电设备的安装以及各种管道线路的排列工作难度相比较大。因此，要求建筑机电安装施工过程中需要有效引进先进的BIM技术，对传统机电安装施工中存在的效率偏低、交叉矛盾严重以及各种安全隐患问题进行有效解决，基于BIM技术的有效应用，从整个医院建筑工程项目的建模、机电安装、管线综合布局、冲突检测以及机电安装施工总量统计等各个工作方面出发，发挥出BIM技术所具有的立体模拟分析功能和作用，实现对医院建筑机电安装过程中所产生的各种隐蔽性问题进行事先判断，保证机电安装施工过程中不会产生严重的反攻以及交叉矛盾问题，提高建筑机电安装施工质量，保证医院建筑机电安装完成之后各项功能可以充分发挥，保证医院各项工作的正常运转。

1 BIM技术介绍

BIM技术指的是建筑信息模型，在现在我国建筑设计工作当中应用非常普遍，通过BIM技术通过将数据信息作为基础部分，实现对整个建筑体展开三维立体化的模型构建，在整个设计工作的精确性和效率方面得到了全面提高。通过BIM技术的合理使用，相关设计工作人员可以通过数据信息，有效完成建筑工程各个环节设计工作内容和参数的收集和利用，并且对整个工程施工过程展开模拟仿真，全面提高整个建筑设计的合理性和真实性。BIM技术在建筑工程设计工作当中的应用优势非常明显，不管是在信息的收集完整性，还是建筑立体三维模型的可视化功能等方面，都可以为整个建筑工程的设计和后续施工质量打下良好的基础。建筑给排水系统是整个建筑体功能的重要组成部分，在针对机电安装工程设计工作过程中如果需要一些特殊环节的信息参数，通过BIM技术的应用，可以充分保证在信息收集的效率和质量方面得到全面提升，与此同时，通过工程设计可以有效获取各种工程参数资料，这一部分的资料信息，通常情况下会直接储存在BIM系统当中，资料信息相互之间也有着特定的关联性[1]。因此，通过BIM参数信息的快速共享，在建筑工程机电安装施工过程中，基于BIM技术的有效应用，可以实现在不同的时期满足不同人员的施工与设计工作要求。

医院建筑作为一种特殊的大型建筑结构形式，由于日常内部流动人口数量相对较多，平面结构布局相对比较复杂、机电专业繁多，其中包含各种专业型的医疗器具、管道线路、净化机房等，在机电安装施工过程中，对于工程施工人员提出了较高的要求和标准。当前我国在BIM技术的使用程度上仍然有所不足，并且很多建筑机电安装施工仍然采用的是传统二维图纸为基础，由于传统的二维图纸当中的信息内容，无法完全解决一些隐蔽位置的管道碰撞和交叉矛盾问题，会产生管道泄漏、综合排布出现严重的矛盾情况。因此，在医院建筑机电安装工作过程中，对于BIM技术的应用非常关键。基于BIM技术所具有的可视化参数化等多方面特点，结合医院建筑的机电安装施工要求，对整个机电安装工作方案进行优化，将其贯穿在整个机电安装施工流程当中，保证医院建筑机电安装、工作效率质量以及经济效益[2]。

2 工程概况

有效结合我国某地区一处大型医院建筑机电安装施工内容展开分析和研究，本次医院属于集医疗、科研、教育工作为一体的现代化医院，医院总占地面积达到了50亩，总建筑面积为65,558.5m2，医院建筑最大高度为51.5m，包含地下一层和地上11层，其中还包含背夹层，属于框架剪力墙结构，其中地下一层是车库以及设备用房，地上主要是医院当中的各个科室、病房、医生的办公室、患者康复室、手术室、ICU以及监护室等。该医院建筑总共设计出直梯15部，自动扶梯6部，本次医院建筑机电安装工作当中自动化程度相对较高，同时所涉及到的机电管线专业内容相对比较复杂，其中包含大型的空调系统安装，包含多联机风冷热泵、水冷机组、净化空调以及精密空调等设施，整个机电系统构成相对比较复杂，因此对于BIM技术的应用提出了更高的要求和标准。

3 医院建筑机电安装中的BIM技术的应用

3.1 BIM技术在机电安装前期工作中的应用

在医院建筑机电安装工作过程中，通过BIM技术的应用，可以建立起三维可视化结果模型，这也是BIM技术应用过程中的核心内容，贯穿在整个建筑机电安装设计施工以及后续管理的整个过程。首先，在医院机电安装项目招投标工作阶段，通过BIM技术的三维立体可视化模型，可以对整个机电安装工序、各线路的具体走向和位置，可以以三维立体模型进行直观展示，提高相关单位和评标专家对于整个项目机电安装工作的了解程度；其次，通过三维立体化的结构模型，可以为机电设备的安装人员，提供出更加直观和清晰的空间布局情况，为后续的工程施工正式实施打下良好的基础。

在医院建筑机电安装工作正式开始之前，通过BIM技术的有效应用，可以有效保证整个机电安装设计工作方案的科学性与合理性，并且在机电安装工作开始之前，相关工作人员可以对机电安装工作环境情况进行深入考察，同时结合实际环境条件对整个机电安装工作方案进行合理设计。由于医院建筑内部所涉及到的机电设施相对比较复杂，因此在机电安装工作过程中也存在较大的工作难度。通过BIM技术的应用，可以对各部分管道线路以及相关机电安装精确性进行验证，具体可以通过采取碰撞检测工作方法进行操作，通过该方法的使用可以对机电安装施工图当中的线路、设备之间冲突空间区域进行展示，并且给出更优化的线路安装，施工方案以此来保证整个机电安装，施工图纸更加科学合理，避免在后续的安装工作过程中出现返工情况[3]。

3.2 基于BIM技术的管线碰撞检查工作

因为医院建筑机电安装工作所涉及到的专业内容相对比较复杂，同时属于一种综合性相对较高的安装工程内容，所涵盖的专业领域相对较广，其中包含强电弱电机电安装等需要通过电气工程师完成整个系统的设计工作，同时给水排水需要通过专业的给排水专业工程师来进行设置，空调通风需要经过专业的暖通工程师来完成。由于医院建筑规模相对较大，对于机电安装工作人员的专业性要求标准相对较高，同时各专业相互之间经常会出现交叉矛盾问题，包含线路的走线洞口的预留安装位置，以及预埋件的使用位置等。因此，在整个工程施工阶段需要根据各专业的设计图纸内容，保证在同一个建筑空间当中，实现安装主线开洞以及预埋等各项工作，并且将其直接安装在有限的设备空间范围之内，因此，在实际安装工作过程中出现管线交叉矛盾问题非常常见。传统形势下只能通过一边施工一边修改或者是进行大量拆除返工等方式来进行处理，通过BIM技术所建立起到三维结构模型，可以事先做好管道线路的安装施工碰撞检查工作，通过建立起更加直观化的立体结构模型，可以完成管道线路的三维碰撞检查，如果发现存在严重的交叉矛盾问题可以事先进行修改，避免在事故过程中出现问题[4]。

3.3 BIM技术在电缆铺设工作中的应用

电缆铺设施工是机电工程项目施工中非常关键的施工环节，整体而言在电缆铺设施工之前，相关施工人员需要对电缆材料的具体型号规格以及长度等相关信息进行全面检查，有效保证电缆材料的各项指标符合机电工程安装施工要求。在电缆铺设施工中，通过BIM技术的有效应用，可以实现对整个电缆的安装位置进行确认，如果需要使用机械牵引施工方法进行大面积电缆铺设施工，必须要保证最大的牵引强度，满足电缆材料的使用要求和标准。除此之外，电缆安装工作人员需要根据电缆铺设的实际工作情况，合理选择牵引设备保证电缆铺设效率和安全性。在后续的电缆铺设施工过程中，对于外部环境质量控制工作同样非常关键，如果在电缆铺设施工中外部的环境温度过低，会造成电缆产生明显的僵化情况，整个铺设效率会有所下降，同时温度过低会造成电缆外保护层出现开裂脱落等情况，对电缆的绝缘层造成损坏。而外部环境温度过高的情况下会出现电缆外保护层出现融化情况，对整个电缆的铺设施工也会产生比较严重的影响。因此，在电缆安装施工中相关施工人员，必须要对外部环境温度进行预测，温度不能过高或者过低，确保电缆铺设施工质量[5]。

3.4 母线安装和配电箱安装施工

在医院机电设备的安装施工中，其中涉及到大量的母线安装施工，需要将母线设置在通风干燥位置，防止母线受潮影响到线路的充电效果。在进行密集型母线安装施工中，需要有效引进先进的BIM技术，实现做好母线安装施工单位的模拟分析工作，同时相关安装工作人员需要先对母线展开绝缘测试工作，有效保证母线的绝缘性能的稳定性，不但如此，在母线安装工作中需要保证母线经过通道进行安装，避免外部环境因素的影响，对母线产生严重的破坏，等到母线安装施工结束之后，需要充分做好连接安装和实验工作，对母线外部进行充分密封处理，防止产生严重的漏电问题。配电箱安装施工过程中，需要尽可能将其放在地面施工结束之后来加以进行，对于建筑墙柱上的明装电箱，需要在整个项目工程主体项目施工完成之后进行安装，接线箱和安装箱需要尽可能放在抹灰施工之前进行，在配电箱安装过程中需要充分保证安装施工位置的牢固性，保证各部件齐全同时需要充分保证配电箱体开孔大小和规格符合施工要求。暗式配电箱安装过程中需要和墙面之间进行紧密贴合，零线通过汇流展开连接避免出现相互交叉和串接等问题，如果配电箱分线箱需要进行开孔过程中，需要通过使用专用的开孔器设备来进行处理，禁止使用气焊或者点焊的方式进行开孔[6]。

通过BIM技术的有效应用，可以实现对配电箱安装施工中的各环节内容进行全面了解，在机电设备安装准备工作阶段，相关工作人员需要充分了解配电箱当中的技术信息，同时还需要掌握相关资料内容，比如功率、性能、标准高度以及标准宽度大小等，同时在机电设备安装施工过程中，需要有效考虑到周围安装施工环境条件情况。针对钢筋、机箱整体需要做好覆盖式焊接处理，要有效保证机箱整体结构的安全性和稳定性。相关安装工作人员需要将具有支撑作用的横杆，或者是物体放置在配电箱的重要受力位置，保证发挥出良好的支撑作用和效果，防止因为外部受力因素的影响产生配电箱出现严重的变形问题。不但如此，在完成配电箱施工之后，相关工作人员需要严格依照相关技术要求和标准，有效检测配电箱的电路和电阻参数数值大小，在保证各项指标参数满足要求之后，方可进行后续的使用和运行，有效保证设备安装工作质量和效果[7]。

3.5 基于BIM技术的机电安装施工现场的科技化管理工作

在BIM技术的使用工作过程中，终端系统和自动化设备会输出相应的立体结构信息模型，同时，在机电设备的安装工作当中，需要结合实际安装工作情况，对一些重要的信息进行准确标注流程以及实现共享操作，因此在很大程度上方便了现场的施工和管理工作。比如，在机电设备的安装工作当中，如果发现存在明显的安装缺陷或者是安全风险性问题，现场工作人员可以在BIM设备终端位置，对缺陷问题进行标注处理，同时对其中的各项信息资料进行储存实现信息的有效共享。相关管理人员和监督工作人员，通过BIM共享设备的使用，可以实现人员不在施工现场，实现直观的了解不同施工区域产生的质量缺陷以及安装风险问题，并且及时做好后续的修整工作。该项操作方法相比于传统形式下的监理通知单、验收单、整改单以及照片证据整改等方式，在整个管理工作效率上得到了全面提升，避免出现机电设备安装出现严重的缺陷和安全隐患问题，提高机电设备的整体安装施工质量和效果。

4 结语

综上，在医院的机电安装工作设计工作当中，相关设计工作人员基于BIM技术，在完成整个建筑机电安装系统的设计工作之后，在设计工作当中所产生的大量参数信息，会直接收集在BIM系统当中，通过这种信息实时性的设计工作方法，可以实现重要的参数信息在BIM系统当中可以实现实时性更新，为后续的这种工程施工顺利进行打下良好的基础。