1 工程概况

　　四川大学华西天府医院项目位于成都市天府新区核心区，紧邻地铁科学城站A2口，占地约17.5万m²，总建筑面积约26万m²，建设规模为1 200张床位，涵盖门诊医技楼、住院楼、科教行政楼、后勤楼及其他相关配套。

　　该项目为西南地区建设标准最高的医院，建筑功能分类繁多，医疗工艺与机电管线复杂，外立面造型多变，建设过程有如下特点。

　　1)工程复杂，涉及专业系统多，是集门诊、住院、医技、手术、科研、教育于一体的现代化综合型医院，设计、施工、运营维护复杂，仅靠传统作业方式与技术手段，风险系数较高。

　　2)本工程为EPC项目，边设计边施工，设计周期紧张，且不确定因素多，需动态调整设计。

　　3)工程建设信息海量，参建单位多，各单位管理水平及标准差异较大，信息传递和工作沟通协调困难，需要系统集中控制所有信息，实现协同管理和信息共享，以提升管理效率。

　　2 BIM组织与应用环境

　　2.1 应用BIM技术的原因

　　本工程主体结构无标准层，结构复杂，标高多变;建筑使用功能繁多，装饰高标，净高难控;机电系统庞大复杂，管线排布碰撞难调;医疗工艺复杂先进，建造界面接口难处理;外装新颖，造型丰富，节点变化大，安装困难;总平面复杂，地形起伏，管网施工精度较高;医疗民生工程建设品质标准极高;BIM应用培养人才，可提升管理助推发展。故需全专业、全范围、全过程深度应用BIM技术，全面优化设计、提升建造品质，节约工程投资、增值后期运维。

　　2.2 BIM实施方案

　　本工程自进场后总包单位迅速组建BIM专业团队，以公司后台+项目前端模式开展BIM技术实施工作。BIM团队设1名BIM总负责人，建筑、结构、机电、幕墙、钢结构、装饰等各设1名专业负责人，共15人。

　　BIM实施策划中，明确各专业BIM工程师的分工与职责，项目BIM负责人确定工作协同方式，设定工作集权限责任人，统一项目样板，明确问题报告格式及交付标准，确定BIM使用软件平台及版本。

　　2.3 BIM团队组织机构

　　本工程BIM实施围绕项目确保天府杯，争创鲁班奖，同时致力成为西南地区最具价值创造的高端医疗项目总体目标，联合机电及装饰等专业同步展开，BIM实施组织架构如图1所示。

　　图1 项目BIM实施组织架构 

　　3 BIM应用点

　　结合医疗建筑机电管线及设备复杂、建筑功能分类繁多、外立面造型多变的特点，本工程实施全专业BIM技术应用，特别是BIM技术应前置到结构预留预埋阶段，全面优化设计，提升品质，为后期运维提供便利。

　　项目部与广联达公司达成战略合作，在广联达帮助下打造智慧建造指挥管理平台，数字工地及BIM模型网络云端可实时浏览，指导现场施工，确保BIM技术落地实施。中BIM模型精度需达LOD400，应用主要集中在以下方面。

　　3.1 全面建模形象直观

　　以往项目开发建设过程中，项目参建各方对相关技术参数的掌握和理解程度不同，常出现认识偏差，加之信息沟通不充分，使一些问题在项目实施过程中才显现，因此需常组织参建各方召开专题会，找问题产生原因及解决办法，然后按建设程序调整变更，执行补救措施。该协调方式常造成参建各方间的责任推诿并增大协调工作量。本工程采用BIM模型技术进行全专业BIM建模，如住院楼-结构、住院楼-建筑、医技楼-幕墙、医技楼-结构、医技楼-建筑等BIM模型，各设计专业可共享彼此的数据，减少设计错误。施工方也可借助信息模型提前介入设计，辅助设计人员提高设计可施工性。在设计施工阶段搭建的模型中保存海量的项目数据，含几何信息、材料物理属性等，该信息在竣工后可转给运维方进行加工，形成运维必须数据。

　　3.2 图模校核、查漏补缺

　　为保证各专业模型准确性和机电排布合理性，利用BIM三维模型优势，进行图模校核工作，检查系统缺失、模型错误等设计问题，为机电管线的标高规划提供条件，最大限度降低施工返工，节约成本。

　　3.3 管线碰撞，综合排布

　　大型医疗建筑项目设计中，各专业设备管线因医疗工艺要求繁多、布局复杂常发生交叉碰撞，影响建筑室内净高，造成返工。传统设计流程通过二维管线综合设计协调各专业管线布置，存在准确性差、布局抽象等缺陷，本工程应用BIM技术，进行全专业BIM模型建模，通过BIM模型进行各专业碰撞检测，形成包括具体碰撞位置的检测报告，并在报告中提供相应解决方案，以便及时避免和协调碰撞问题。应用BIM碰撞检测包括且不少于以下范围:施工图会审阶段;施工图深化设计阶段，包括完成综合结构留洞图(CBWD)和机电综合管道图(CSD)等施工深化图之前阶段;节点复杂和专业工程交叉多的部位在施工前应用BIM模型进行碰撞检查及空间调整。

　　BIM模型含数据模型，可让BIM系统智能识别项目中任意构件属性，让软件能智能应用工程规则，检查整个项目的合理性，项目施工前协助找到设计图纸中错漏碰缺等人为错误。根据碰撞检查结果，可利用软件分析碰撞点，在施工前最大化杜绝错漏碰缺，节约成本，保证施工进度顺利开展。

　　3.4 净高分析、空间提升

　　净高分析通过BIM模拟预建造，形象、直观、准确表现每个区域的净高，根据各区域净高要求及管线排布方案分析净高，充分核对BIM成果与精装修原设计净高的增减关系，确保装饰整体空间效果，利用净高分析结果，将不同标高以不同颜色标注于图纸上，各区域标高更直观，并和设计方进行沟通做出相应调整，避免后期设计变更，确保装饰整体空间效果，从而缩短工期、节约成本。

　　3.5 预留预埋减少返工

　　主体结构施工及墙体砌筑过程中，应用竣工模型，对照机电管线路径标高、图纸尺寸定位信息预留预埋相应孔洞、预埋件。凭借BIM技术三维可视化特点，BIM模型能直观表达留洞具体位置，不仅不易遗漏，还能精准留洞，大大提高预留孔洞的施工效率。同时，本工程不仅机电管线复杂，且景观竖向标高高差达12.000m，室内与室外衔接复杂，若预留预埋不到位将直接影响安装质量，甚至影响室内外工程结构的质量、安全与使用寿命。借助BIM施工模拟技术，可提升预留预埋的准确性。

　　依据竣工模型机电管线排布，在结构墙体、楼板、梁、围护等位置预留孔洞或预埋件，且分类进行编排、统计，以便在实际工程中精准预留预埋。

　　3.6 建造模拟、施工指导

　　通过应用BIM技术虚拟建造功能，对医疗设备、钢结构、机电设备、外装饰金属板等大型构件建立相关等尺寸模型，对重难点施工工艺及关键工序，如钢结构吊装、机电关键设备吊装运输等进行方案模拟，利用Navisworks软件碰撞检查和模拟动画功能设计与优化施工方案，检查每项操作可能遇到的问题和难点，并进行排查，保证专项方案的安全性、合理性与科学性。然后通过直观演示施工方案，让业主、施工队或第三方第一时间理解方案，并及时修改和处理业主的相关意见与建议，如直线加速器厂家提资设备尺寸为800mm(长)×1 200mm(宽)×2 100mm(高)，在2 400mm×2 600mm门洞处，通道最窄，检查设备能否正常通过门洞，若设备可顺利进入机房，则落位;若无法通过，则需调整结构尺寸，重新复核，直至合格。

　　利用BIM技术对方案进行模拟与交底，不仅加快效率，还能准确利用原预留洞口，机电施工还原度达98%。

　　3.7 辅助设计合理经济

　　在符合相关设计规范的前提下，优化管线，减少浪费，降低不必要的投资。结合管道及管线设计，合理调整建筑墙体平面布局，既满足建筑使用功能，又避免后期机电拆改返工。

　　根据BIM图设计支架，可模拟支架空间位置进行受力分析，确保支架受力体系安全。支吊架设计包括BIM支架体系设计、平面布置、支架大样、成果积累、受力分析报告等。

　　3.8 工程料单精准计量

　　通过BIM参数化设计，模型完成后可获取各类材料准确的实物量，根据清单生成规则，自动生成工程量清单，包括BIM导出的管道材料表、节点大样、管井材料表、BIM生成料单、施工照片等，由各专业工程师复核清单。合约采购工程师根据材料清单库形成合理的材料采购包，依据采购紧要程度分级管理招采工作。

　　3.9 数字工厂预制组装

　　BIM技术结合工厂化预制加工和现场组合安装可提高机电安装的生产效率与施工质量。基于BIM技术，建立西南地区首个数字化加工厂，内设2条最先进的风管生产线和1条水管生产线，实现智慧建造、精益建造，建筑机电安装工程的许多构件可工厂化预制加工，然后装配到建筑中。

　　通过数字工厂化预制加工，可自动完成建筑构件的预制，提高工程质量、缩短施工工期、减少安全事故、节约施工场地和加工现场，且减少工程材料不合理损耗。安装工程深化设计与BIM协作流程如图2所示。

　　图2 安装工程深化设计与BIM协作流程 

　　3.1 0 BIM融合与智慧建造

　　本工程搭建BIM技术+智慧工地平台，集成BIM信息化管理。通过BIM模型轻量化处理实现智慧工地平台实时在线预览，质量安全问题与模型挂接，BIM进度展示，BIM工艺交底，实体建筑信息与BIM模型挂接，使项目数据与场地BIM模型紧密关联，通过智慧工地平台使实体建筑与BIM模型成为虚实映射的数字孪生，全面优化设计，提升品质，为后期运维提供便利。

　　4 应用建议

　　结合BIM技术实施，建议加强BIM团队体系建设，采取总部管理+项目实施的运营模式，形成公司与项目联动的状态，助力BIM技术在项目应用层面高效落地，激励BIM专业人才快速成长，解决项目BIM应用能力差、应用深度不足等问题。同时，进一步加强BIM技术深度应用，特别是在设计优化、建造可视化等方面，推行BIM技术标准化，确保落地实施。

　　5 结语

　　四川大学华西天府医院项目借助BIM技术实现各专业数据互联互通，为各方建设主体提供协同工作的基础，在模型中解决错漏碰缺问题，减少各专业间出现的沟通障碍，挖掘模型在深化设计、施工模拟、造价分析等方面的融合应用，取得良好的经济及社会效益，有一定推广价值，以信息化、精细化、智能化高效辅助全专业、全过程施工管理，推动工程建造向工业建造的精益管理方向发展。