BIM技术在火神山医院工程建设中的应用

尹 健 河南理工大学土木学院本科在读

为了防止疫情蔓延，湖北省武汉市决定建造火神山医院，该工程采用装配式建筑。在其建设过程中，应用BIM 技术将整体施工方案快速输出；运用装配式建筑技术，采用集装箱活动板房，其结构整体性好、施工方便，有效提升了建设进度。“BIM+装配式”的模式，尽可能地利用成熟的拼装式工业化成品，最大限度地降低现场作业工作量，实现效率最大化。

一、BIM 技术在建筑工程中的应用优势

BIM 技术能通过BIM 信息模型实现对建筑结构、电气暖通等设计中碰撞问题的良好解决，有效帮助设计人员检验设计中的漏洞并予以完善，做到在有限空间内获得最佳方案。对于装配式建筑，能对预制构件连接点部位的钢筋安装可行性进行分析，使得节点连接的设计方案最佳化[1]。在施工阶段，利用BIM 技术实现施工进度模拟，优化施工组织，完成项目中每个重点难点的模拟与分析，指导监督施工现场的吊装，防止现场安装顺序出错，确保工作人员的安全。BIM 可以模拟整个施工过程，并以此进行指导，进行结构安全性排查等，在保证工程施工质量及进度上有着显著效果[2]。

二、BIM 技术在装配式建筑施工中的应用

1、BIM 模型的建立

工程施工前，需绘制设计图和建立BIM 模型。在其过程中，主要有3 个环节：制定设计标准、建立模型和对模型进行实际应用。BIM模型建立需按照装配式建筑的详细要求，完成对结构类型、尺寸以及材质等参数的设计。同时，利用相关技术管控所有参数，若数据有变化，则其相关数据也会出现改变，以此降低图纸错误概率，利于提升图纸设计的整体水平。

火神山项目设计前期，利用BIM 软件构建出三维信息模型，将建筑和场地关系直观呈现出来，并按照分析结果进行场地平整、空间定位等。利用BIM 技术实现场地布置规划，设计出高效方案。考虑该项目的作用是治疗重症患者，大型设备多且密。此外，隔离区是格外重要。因此，为了实现空间密闭，设置洁净走廊，防止交叉感染发生，在病房内设计了单独的卫生间及隔空层防止潮湿。利用BIM 技术将室内空间的布局实现三维渲染漫游，分析其内部布局，令设计者直观判断室内布置的优劣，以进行改良和完善。

2、 协同设计与碰撞的检查

BIM 技术可以实现信息交互平台的建设，做到工程设计的各类信息共享及协调管理。火神山BIM 模型创建的主导者刘孟良就是依托该功能，实现与来自全国数百名设计师的信息共享，共同完成模型创建。在其信息交互平台上，能及时有效处理不同类型的设计模型，做到模型的交互与合并，实现协同设计。而BIM碰撞软件可以对模型具体情况进行综合分析，通过模拟技术，模拟碰撞检查，实现对设计方案的检验，以减少设计中可能发生的错误，并改善方案，确保工程质量。

3、管理预制构件

装配式建筑所需的预制构件种类繁多，加之火神山医院开工紧急，大量的预制构件需快速运到现场，并尽快拼装，要求工作流程、人员调配及施工简便易行。BIM 模拟平台能把工程信息分类保存，利用模型调出需要的信息，如门窗统计表、连接件种类等信息，并为生产方提供相应的加工图和明细表，同时制订科学的运输方案，确保预制构件按时到达施工现场。BIM 技术还可以分析构件制造所使用的材料和制造工艺，分析预测其使用寿命，在一定程度上表示构件的质量，给工作人员提供直观有效的观察办法。为了确保构件数据准确，可以在构件合理位置处加装BIM 对应的芯片，对构件进行跟踪分析，掌握其详细信息，一旦发现隐患，可及时采取相应措施进行应对。

4、对现场的布置以及人员协调管理

在工程建设中，总承包方需在很短的时间内完成人员的组织、所需物品材料的协调，科学合理地安排好参建单位的人员及施工进度，完成好工艺及工序的穿插流程，做到不同类的材料物资管理高效化。对BIM 场地模型进行充分利用，做到可视化平面布置，判断施工现场的布置是否合理、材料堆场的面积是否符合要求，同时能按照工程进度计划及时查看现场模型动态变化信息，对不合理布置进行调整。

该工程应用BIM 技术中虚拟VR 施工手段，进行多种装配式构件连接方式的比较，同时考虑施工效率与质量，利用多种拼装方式，兼顾医疗区与生活区结构体系差，穿插完成施工与吊装，有效降低现场作业的工作量，提升吊装施工效率，确保施工进度与质量。投入使用后，利用BIM 智能化系统，实时监测医护人员的工作环境，有效增强了应急设施的管理能力。

三、结语

在突发疫情的防控方面，火神山医院的修建发挥了极大的作用，创造了世界奇迹。“BIM+装配式”的建筑技术充分表现了我国强大的基建能力。火神山医院的快速建成，是BIM 技术与装配式建筑的完美配合，缩短工期，确保施工质量，降低环境破坏，确保工作人员安全等，体现了中国力量。