BIM技术在医疗类项目机电工程中的应用_付英涛.pdf

ANZHUANG2023年第3期22机 电 安 装 Electromechanical Installation值正常（达到设计值），通过测量病房结构参数，在满足换气次数前提下，计算出该房间所需换气量（排风量），再使用风量测量罩测量排风量，确定该负压病房是否满足设计换气次数需求，从而确定病房是否满足使用需求。3.3 调试难点与对策3.3.1 难点（1）门窗缝隙不可避免，其缝隙漏风量又受压差的影响，压差小时漏风量小，压差大时漏风量大。（2）新风机组负责当层所有病房的新风输送，负压病房相对其他房间为负压，相对负压值和进入房间的新风量相关，普通区的新风会被吸到负压病房。当负压值增强时，被吸引进负压病房的新风量将增大，新风量受负压影响不稳定。（3）负压病房区设置病人走廊，导致各负压病房通过病房门缝隙相连，各负压病房压差值相互影响。3.3.2 对策（1）通过目视和光照结合的方式严格检查窗体缝隙，发现有窗体与建筑墙体间缝隙时，采用密封胶嵌缝的方式做密封；通过目视方法检查门边缝隙，一般门下方与地面间会有缝隙，可以采用粘贴密封挡条的方式做密封。（2）在做好第一条所示的密封措施基础上，保证每个房间风管新风输入量的恒定，最有效的方式是在风管支管上安装定风量阀并调整至设计新风量值。（3）尽可能减少病房与病人走廊门的开启次数。4 结语在负压病房中，排风量是在特定设计换气次数要求下的换气量，通过先确认排风量既可以保证负压精确，又可以保证各项指标监测的准确度，解决了负压波动的影响，极大提高调试效率，面对不同负压值、不同面积的房间，均可顺利调试出理想负压值，从而满足负压病房对污染物控制的需求。参考文献：1传染病医院建筑设计规范：GB50849-2014S.北京：中国计划出版社，2014.2经空气传播疾病医院感染预防与控制规范：WS/T511-2016S.付英涛 张同 侯文生 范震 李帅 华天宇（中建八局第一建设有限公司 济南 250000）摘 要：医院建筑具有专业性强、涉及专业多样、功能复杂、施工及运营复杂等特点，一直是建筑行业中项目管理的难点。本文以公司医疗BIM团队在多个医院的落地应用为例，介绍了BIM技术在医院项目机电工程建设过程中的应用，提高了施工速度和安装质量，可为类似工程提供实践参考。关键词：医疗项目 机电工程 BIM技术中图分类号：TU744 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）03-0022-04BIM技术在医疗类项目机电工程中的应用近年来因受新冠肺炎疫情影响，政府为整合资源，全力支持医疗建筑发展。医院项目对各区域的使用功能、吊顶标高有严格要求，医院门诊医技楼内走廊狭小等区域，不仅工程质量要达到要求，还要有适当的空间用来后期日常管理过程中的维修、养护工作。机电管线预埋精度要求高，考虑到后期拆改工作困难并且影响其他专业改动，造成经济损失，需要BIM工作前置，提前策划，对管线复杂区域、物流轨道等进行建模优化，减少返工风险。1 BIM技术的重点应用1.1 综合管线排布（1）在BIM模型绘制之初的底图处理及初步深化23INSTALLATION2023.3Electromechanical Installation 机 电 安 装时，发现并汇总图纸中存在的问题，如机械车位区域的净高能否满足、出户管道的套管标高是否满足重力排水找坡、雨污立管是否穿过其他楼层的强弱电间、水暖井是否能满足所有立管的安装空间等。（2）对设计图纸功能性设计需要复核，如新风机房设备及管线是否充分考虑设备的检修操作，急诊科是否设置UPS间等硬性要求。（3）BIM工程模型初步搭建完成，进行管线调整，可根据精装净高要求对管线的路由及管径大小进行初步优化，不满足施工要求的地方及时与设计院沟通反馈，优化设计方案；对设计院预留套管复核，更改不利于排布套管位置或者标高等。1.2 医用气体管道设计应用利用BIM技术管线综合排布期间，需要提前与院方沟通确认医用气体（见表1）的分布区域及科室，充分考虑后期物业维修空间、气体管线与供热管线间距及各气体管线的使用原理。济南市中心医院东院区项目医用气体管道采用无缝铜管，气体管道应具有明确的颜色标记，管道安装不能使用折皱弯头，阀门采用铜或者不锈钢材质的通径阀门，需要焊接的阀门两端应带有预制的连接用短管。管道的安装支吊架采用不燃材料并做防腐处理（见图1）。表2 医院常用物流传输系统物流类别输送模式承重/kg 技术成熟度智能化程度工程实施难度气动物流传输系统管道输送传输瓶（外径约100mm）5非常成熟全过程监控新建及改造相对容易轨道小车输送系统轨道架空15非常成熟全过程监控，需人工叫车对垂直井道有要求、吊装受层高限制、改造相对容易箱式中型物流系统固定运输线运输50比较成熟全过程监控、无需人工干预需预留井道、对空间大小有固定尺寸要求垃圾与被服回收系统管道输送（外径约500mm）/一般成熟中央控制老楼改造几乎无法实现图2 地下室车道区域箱式物流安装以山东大学第二医院起步区新院项目为例，项目物流设计方案采用中型物流传输系统，传输箱内置RFID芯片，载重50kg，水平双轨占用宽度为1690mm，高度为梁下700mm，全程保持水平同一高度，可有上下坡，坡度最大为15，要体现高效、合理、美观的设计理念，做到空间充分利用和输送效率最大化的最优组合（见图2）。根据医院大楼建筑主体主要处理好以下情况：1.3 物流传输轨道设计应用利用BIM技术管线综合排布期间，为保证医患走廊舒适度，提高吊顶标高及配合天花造型，需提前考虑物流传输轨道，并提高管线标高或预留1m的空间等，使物流小车等满足完成面2.2m的国家验收规范（见表2）。表1 常用医用气体分类气体名称医用气体主要作用常规管径氧气呼吸治疗、雾化治疗DN20笑气（一氧化二氮）麻醉和止痛作用DN30二氧化碳作腹腔镜手术使用DN20医用压缩气体呼吸治疗、呼吸机、麻醉机DN20外科用压缩空气驱动牙科椅，吊塔，麻醉机，麻醉废气排放等装置设备或雾化治疗DN20医用负压抽吸污物、液体DN50氮气驱动外科手术设备DN40图1 走廊机电管线医用气体安装（1）物流站点位置选择合理，方便进行物资运输的同时不影响现有的功能分区。（2）合理规划水平设备路线的安装。ANZHUANG2023年第3期24机 电 安 装 Electromechanical Installation图3 单轨/双轨物流小车图4 平移式/铰链式防火窗（3）水平传输设备与垂直提升机的布置不破坏现有大楼的建筑结构。（4）中型物流传输系统的可见部分与外露部分应进行三防和环境设计。气动物流主要分布的科室有急诊检验、急诊药房、抢救室、急诊手术区、留观室、EICU、中心药房和检验中心等。管道材质为PVC，尺寸为160，传输最大重量可达5.5kg，管道敷设在吊顶上，换向器尺寸为1200mm500mm400mm，在换向器的一侧需要预留检修口600mm600mm。轨道小车（见图3）主要分布的科室有中心药房、检验中心、静配中心、消供中心、手术部、急诊急救中心、体检中心、病理科、输血科和各护理单元等。按照中华人民共和国消防法规定，防火装置必须具有国家消防产品认定证书和经公安部法定的相关消防质监部门监测，通过完整“型式检验报告”的甲级防火窗/门（见图4）。统、空调水、新风排风系统、强弱电系统，排布时要兼顾装饰效果。如果机电管线在铺设过程中水平排布，则空间不够；如果上下层排布，则高度不能满足实际需求（2.6m）。因此，在综合管线排布时，要统筹规划，把所有专业整合成一个支架系统（见图5），并对综合支吊架受力计算，由原设计单位确认，使各种管线的安装达到材料节约、布置紧凑美观及质量牢固可靠的效果，避免了上层管线安装完成后，下层管线支吊架无法生根的情况。1.5 墙体内机电管线预留预埋常规医院的地下室在管线穿剪力墙位置、出户位置，地上由走廊进入房间的墙板需要预留洞口，尤其是清水混凝土墙，不允许二次开洞，需要提前对机电管线进行排布定位。方案讨论确定后，出具预留洞图纸，供承重墙、砌块墙、ALC墙板在施工期间预留相应尺寸的洞口。针对特殊医院，比如徐州市质子重离子医院（肿瘤）项目涵盖专业系统多，管线甚至密于钢筋，且管道多弯折。通过BIM管综排布，提前解决碰撞问题，保障施工过程管线精准定位。重离子区域墙体最大厚度达到5m，墙体一次浇筑水化热大，内部温度应力难以释放，极易出现墙体裂缝。结合BIM模拟研发内藏钢板式屏蔽辐射混凝土仓体体系，通过在超厚墙体内部增加内藏钢板，将其划分为两个或多个仓体，有效降低混凝土绝热温升，利用BIM精确定位墙体内部管线及钢筋碰撞（见图6），模拟分仓对称浇筑，实现机电管道及管线模块化施工，有效提高施工质量。2 施工阶段BIM技术创新应用2.1 BIM+二维码技术应用针对复杂区域（设备机房、管线集中区域、综合管井）、样板区域、标准层区域等管线排布完成之后，与各专业施工队伍交底，考虑到BIM图纸多为二维平面图图5 走廊综合支吊架方案1.4 管线密集区域综合支吊架设计应用医院建筑工程复杂，机电管线多。以滨州市人民医院西院区项目病房楼为例，楼层高度为3.9m，走廊宽度为3.0m，走廊内包括冷热水系统、排烟系25INSTALLATION2023.3Electromechanical Installation 机 电 安 装纸，在管线密集复杂区域不能更快地理解排布方案。山东大学第二医院起步区新院项目利用BIM+二维码技术指导施工，二维码内容为相应区域的剖面图、三维大样图及平面位置布置图等信息，将二维码标准引导牌粘贴在施工区域，施工人员利用手机app软件扫描，即可浏览BIM排统一色彩填充式出图方式，图面标识信息应简洁、全面，具有较强的指导性。经业主及设计院审核无误后，均由设计院盖章下发，打印纸质版BIM蓝图。2.3 装配式技术应用随着BIM技术的推广与应用，装配式施工技术已是行业内应用的大趋势，通过BIM技术将装配式关键构件进行模块化整合，利用BIM技术的可视性、协调性、模拟性、优化性和可出图性，有效地解决管线交叉碰撞，优化空间布局，提高施工质量和效率，在机电施工中发挥了重大作用。如济南市千佛山医院项目，利用BIM技术对管井内管道系统、消防阀间阀组管道系统合理划分、对住院部楼标准层公共卫生间排水管道系统合理划分等，提前在地面拼装管道及支架，管线提前预制加工组装，形成独立的装配式模块（见图9），再进行整体吊装固定支架，减少了狭小管井电焊作业以及吊顶作业交叉时间，同时提高了施工效率。图9 集水坑潜污泵及管道装配模块图7 走廊管线排布交底二维码2.2 BIM蓝图技术一般项目机电工程涉及到的BIM图纸主要包括：各专业的平面图纸、剖面图、预留洞图纸、复杂区域三维大样图纸、综合支吊架图纸加工图纸等。考虑到图纸的统一性，同一个项目所有关于BIM的图纸，由BIM小组采用图6 剪力墙内机电管线精准定位图图8 管线排布漫游视频布方案等详细内容（见图7），图文并茂、易于理解，部分区域可以在二维码内置漫游视频（见图8），施工工艺一目了然，解决了以往设计方面的不足，保证了劳务人员的施工效率，减少了因理解错误等原因造成的返工。3 结语通过应用BIM技术辅助推进医院项目的施工，重点提升医院项目的一些专项设计与施工质量，管理复杂的地下管线并直接查看相互位置，为日后医院的改造、扩展和管网维修、设备更换带来很大的便利。与传统的施工管理模式相比，提高了施工进度，保障了安全生产、降低了施工成本。