BIM在醫(yī)院建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中的作用及實(shí)施

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BIM在醫(yī)院建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中的作用及實(shí)施摘要：BIM信息具有可追溯性、共享性、透明性的特點(diǎn)，貫穿于工程整個(gè)生命周期，使之成為智能化（制造）建設(shè)和數(shù)字化醫(yī)院管理的平臺(tái)，目前國(guó)內(nèi)一些醫(yī)療建筑已將BIM應(yīng)用于工程建設(shè)和日常運(yùn)營(yíng)管理，本文詳細(xì)介紹BIM在醫(yī)療建筑全生命周期中的應(yīng)用。資料圖隨著信息技術(shù)的發(fā)展，3D數(shù)字化信息早已融入大眾生活的方方面面，在影視傳媒、工業(yè)制造、網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域帶來(lái)的變革尤為明顯。與此同時(shí)，3D技術(shù)正逐步滲入到整個(gè)工程建設(shè)行業(yè)和數(shù)字化運(yùn)營(yíng)管理領(lǐng)域，未來(lái)影響行業(yè)發(fā)展的最重要的一項(xiàng)數(shù)字化技術(shù)將是BIM。什么是BIMBIM即建筑信息模型（BuildingInformationModeling）。它是利用三維數(shù)字技術(shù)創(chuàng)建的工程數(shù)據(jù)模型，并利用該模型集成建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息，來(lái)提高工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)的效率。 BIM的技術(shù)核心是在計(jì)算機(jī)中建立虛擬的建筑工程三維模型，同時(shí)利用數(shù)字化技術(shù)，為這個(gè)模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫(kù)。該信息庫(kù)不僅包含描述建筑物構(gòu)件的幾何信息、專業(yè)信息及狀態(tài)信息，而且還包含了非構(gòu)件對(duì)象（例如空間、運(yùn)動(dòng)行為）的狀態(tài)信息。借助這個(gè)富含建筑工程信息的三維模型，可以大大提高建筑工程信息的集成化程度，這就為建筑工程項(xiàng)目的相關(guān)利益方都提供了一個(gè)工程信息交互和共享的平臺(tái)。這些信息能夠幫助建筑工程項(xiàng)目的相關(guān)利益方增加效率、降低成本、提高質(zhì)量。結(jié)合更多的相關(guān)數(shù)字化技術(shù)，BIM模型中包含的工程信息還可以被用于模擬建筑物在真實(shí)世界中的狀態(tài)和變化，使得在建筑物建成之前，項(xiàng)目的相關(guān)利益方就能對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目的成敗做出最完整的分析和評(píng)估。BIM的特征＊三維可視化可視化即“所見(jiàn)所得”的形式，對(duì)于建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)，可視化三維平面的作用是非常大的，例如經(jīng)常拿到的施工圖紙，各個(gè)構(gòu)件的信息在圖紙上是采用線條繪制表達(dá)的，其真正的構(gòu)造形式就需要建筑業(yè)參與人員去自行想象。而當(dāng)前建筑形式各異，造型復(fù)雜，這種平面的圖紙呈現(xiàn)出諸多的局限性。所以BIM提供了可視化的思路，讓人們將以往的線條式的構(gòu)件形成一種三維的立體實(shí)物圖形展示在人們面前。當(dāng)然，目前也有許多設(shè)計(jì)單位會(huì)做各種效果圖，這種效果圖是分包給專業(yè)的效果圖制作團(tuán)隊(duì)通過(guò)識(shí)讀設(shè)計(jì)制作出的線條式信息制作出來(lái)的，并不是通過(guò)構(gòu)件的信息自動(dòng)生成的，缺少了同構(gòu)件之間的互動(dòng)性和反饋性。而B(niǎo)IM提到的可視化是一種能夠同構(gòu)件之間形成互動(dòng)性和反饋性的可視，這種可視化的結(jié)果不僅可以用于效果圖的展示及報(bào)表的生成，更重要的是項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。＊模擬性在設(shè)計(jì)階段，BIM可以對(duì)設(shè)計(jì)上需要進(jìn)行模擬的一些東西進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，例如：節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等；在醫(yī)院建筑策劃和設(shè)計(jì)中可以利用BIM對(duì)醫(yī)院的物流系統(tǒng)、二級(jí)醫(yī)療系統(tǒng)流程進(jìn)行模擬，以求最優(yōu)化的功能布局。 在招投標(biāo)和施工階段可以進(jìn)行4D模擬（三維模型加項(xiàng)目的發(fā)展時(shí)間），也就是根據(jù)施工的組織設(shè)計(jì)模擬實(shí)際施工，從而確定合理的施工方案來(lái)指導(dǎo)施工。同時(shí)還可以進(jìn)行5D模擬（基于3D模型的造價(jià)控制），從而實(shí)現(xiàn)成本控制；后期運(yùn)營(yíng)階段可以模擬日常緊急情況的處理方式，例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。＊信息集中與優(yōu)化事實(shí)上，整個(gè)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的過(guò)程就是一個(gè)海量信息集中并不斷優(yōu)化的過(guò)程，在BIM的基礎(chǔ)上可以做更好的集中、更好的優(yōu)化。沒(méi)有準(zhǔn)確的信息做不出合理的優(yōu)化結(jié)果，BIM模型提供了建筑物的實(shí)際存在的信息，包括幾何信息、物理信息、規(guī)則信息，還提供了建筑物變化以后的實(shí)際存在?，F(xiàn)代建筑物的復(fù)雜程度大多超過(guò)參與人員本身的能力極限，BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化的可能。建筑全生命周期中BIM的應(yīng)用從建筑的全生命周期來(lái)看，BIM的應(yīng)用對(duì)于提高建筑行業(yè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的科學(xué)技術(shù)水平，促進(jìn)建筑業(yè)全面信息化和現(xiàn)代化，具有巨大的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。隨著B(niǎo)IM在中國(guó)被逐漸認(rèn)識(shí)與應(yīng)用，特別在國(guó)內(nèi)工程建造行業(yè)高速發(fā)展的背景下，BIM已在國(guó)內(nèi)一些大型工程項(xiàng)目中得到積極應(yīng)用，涌現(xiàn)出很多成功案例，充分展現(xiàn)了BIM在建筑工程行業(yè)的應(yīng)用價(jià)值。在國(guó)內(nèi)的部分醫(yī)院工程已經(jīng)開(kāi)始采納BIM，將其運(yùn)用于工程建設(shè)和日常運(yùn)營(yíng)管理。BIM的信息具有可追溯性、共享性、透明性的特點(diǎn)，貫穿于工程整個(gè)生命周期，使之成為智能化（制造）建設(shè)和數(shù)字化醫(yī)院管理的平臺(tái)。根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度建立和維護(hù)BIM模型，實(shí)質(zhì)是使用BIM平臺(tái)匯總項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)所有的項(xiàng)目信息，消除項(xiàng)目中的信息孤島，并且將得到的信息結(jié)合三維模型進(jìn)行整理和儲(chǔ)存，以備項(xiàng)目全過(guò)程中各相關(guān)利益方隨時(shí)共享。 由于BIM的用途決定了BIM模型細(xì)節(jié)的精度，同時(shí)目前僅靠一個(gè)BIM工具并不能完成所有的工作，所以目前業(yè)內(nèi)主要采用“分布式”BIM模型的方法，建立符合工程項(xiàng)目現(xiàn)有條件和使用用途的BIM模型。根據(jù)需要，這些模型可能包括：設(shè)計(jì)模型、施工模型、進(jìn)度模型、成本模型、制造模型、操作模型等。這種“分布式”模型往往由相關(guān)的設(shè)計(jì)單位、施工單位或者運(yùn)營(yíng)單位根據(jù)各自工作范圍單獨(dú)建立，最后通過(guò)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)合成。這將增加對(duì)BIM建模標(biāo)準(zhǔn)、版本管理、數(shù)據(jù)安全的管理難度，所以有時(shí)候業(yè)主也會(huì)委托獨(dú)立的BIM服務(wù)商，統(tǒng)一規(guī)劃、維護(hù)和管理整個(gè)工程項(xiàng)目的BIM應(yīng)用，以確保BIM模型信息的準(zhǔn)確性、時(shí)效性和安全性。BIM在醫(yī)療建設(shè)項(xiàng)目策劃與設(shè)計(jì)中的運(yùn)用?*場(chǎng)地與交通組織分析——得出最佳方案在醫(yī)院建筑工程中，場(chǎng)地的選擇和布置對(duì)醫(yī)院的后期運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。場(chǎng)地分析是研究影響建筑物定位的主要因素、確定建筑物的空間方位、確定建筑物的外觀、建立建筑物與周圍景觀的聯(lián)系過(guò)程。在規(guī)劃階段，場(chǎng)地的地貌、植被、氣候條件都是影響設(shè)計(jì)決策的重要因素，因此需要通過(guò)場(chǎng)地分析來(lái)對(duì)景觀規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀、施工配套及建成后交通流量等各種影響因素進(jìn)行評(píng)價(jià)及分析。例如：利用BIM模擬醫(yī)院交通流線和出入口布置分析以求最佳方案。傳統(tǒng)的場(chǎng)地分析存在諸如定量分析不足、主觀因素過(guò)重、無(wú)法處理大量數(shù)據(jù)信息等弊端，尤其是一些山坡地、河道低洼地，通過(guò)BIM結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，簡(jiǎn)稱GIS），對(duì)場(chǎng)地及擬建的建筑物空間數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，通過(guò)BIM及GIS軟件的強(qiáng)大功能，迅速得出令人信服的分析結(jié)果（如土方平衡量、排水泄洪方案等），幫助項(xiàng)目在規(guī)劃階段評(píng)估指定場(chǎng)地的使用條件和特點(diǎn)，從而做出新建項(xiàng)目最理想的場(chǎng)地位置、交通流線組織關(guān)系、建筑主體布局等關(guān)鍵決策。?*模擬空間發(fā)展——做關(guān)鍵性規(guī)劃 在醫(yī)院建筑策劃時(shí)，我們總希望在用地與建筑空間留有發(fā)展余地，用于滿足日后發(fā)展或功能轉(zhuǎn)變之需。策劃是在總體規(guī)劃目標(biāo)確定后，根據(jù)定量得出設(shè)計(jì)依據(jù)的過(guò)程。相對(duì)于根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定設(shè)計(jì)內(nèi)容及依據(jù)（設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)）的傳統(tǒng)方法，醫(yī)療建筑策劃利用對(duì)建設(shè)目標(biāo)所處社會(huì)環(huán)境及相關(guān)因素，包括對(duì)城市化進(jìn)程、人口圖譜、疾病譜和當(dāng)?shù)蒯t(yī)療資源及分布等進(jìn)行邏輯數(shù)理分析，研究項(xiàng)目任務(wù)書(shū)對(duì)設(shè)計(jì)的合理導(dǎo)向，制定和論證建筑設(shè)計(jì)依據(jù)，科學(xué)地確定設(shè)計(jì)的內(nèi)容，并尋找達(dá)到這一目標(biāo)的科學(xué)方法。在這一過(guò)程中，主要是以實(shí)態(tài)調(diào)查為基礎(chǔ)、以數(shù)據(jù)分析為手段對(duì)目標(biāo)進(jìn)行研究。BIM能夠幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在建筑規(guī)劃階段，通過(guò)對(duì)空間進(jìn)行分析來(lái)理解復(fù)雜空間的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，從而節(jié)省時(shí)間，為團(tuán)隊(duì)提供更多增值活動(dòng)的可能。特別在客戶討論需求、選擇以及分析最佳方案時(shí)，借助BIM及相關(guān)分析數(shù)據(jù)，可以做出關(guān)鍵性的決定。在建筑策劃階段，BIM還會(huì)幫助建筑師隨時(shí)查看初步設(shè)計(jì)是否符合業(yè)主的要求，是否滿足建筑策劃階段得到的設(shè)計(jì)依據(jù)，通過(guò)BIM連貫的信息傳遞或追溯，大大減少設(shè)計(jì)階段因不合理設(shè)計(jì)造成修改的巨大浪費(fèi)。*評(píng)估設(shè)計(jì)方案——獲得較高的互動(dòng)效應(yīng)在方案論證階段，項(xiàng)目投資方可以使用BIM來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)方案的布局、照明、安全、聲學(xué)、色彩及是否符合相關(guān)規(guī)范。BIM甚至可以做到利用建筑外觀部分的細(xì)節(jié)來(lái)迅速分析設(shè)計(jì)和施工中可能需要應(yīng)對(duì)的問(wèn)題。以某醫(yī)院某科室門診區(qū)域的設(shè)計(jì)為例，我們可以利用BIM去模擬測(cè)算，以判別門診設(shè)計(jì)的合理性。該科室日常常規(guī)參數(shù)如下：常規(guī)門診量：150人（最高峰250人）；峰值門診時(shí)段：9：00―11：00（平均1人/5分鐘）；平均就診時(shí)間：20分鐘； 患者可容忍等候時(shí)間：老人45分鐘，中青年30分鐘。通過(guò)對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬動(dòng)態(tài)測(cè)試，可以對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證，具體內(nèi)容包括：人群是否始終或長(zhǎng)時(shí)間處于聚集狀態(tài)，從而判斷整個(gè)科室診室區(qū)域面積是否足夠；什么時(shí)間就診人群開(kāi)始聚集，聚集在何處，以此判斷整個(gè)診室區(qū)域面積、診室數(shù)量和候診空間的比例是否合理；根據(jù)診量高峰與低谷的比例，調(diào)整部分?？崎T診的開(kāi)放時(shí)間，如某些慢性專科門診，高峰時(shí)段不開(kāi)門，而在低谷時(shí)段開(kāi)放；根據(jù)對(duì)患者就診路徑、就診時(shí)間、等候時(shí)間規(guī)律的判別，考慮在診室區(qū)域植入相關(guān)醫(yī)技、治療功能。在這個(gè)案例中，通過(guò)BIM平臺(tái)的運(yùn)用，可以優(yōu)化診室設(shè)計(jì)方案，使之更高效、舒適、方便，達(dá)到診室設(shè)計(jì)效果最佳狀態(tài)。方案論證階段還可以借助BIM方便地、低成本地提供不同的解決方案以供項(xiàng)目投資方進(jìn)行選擇，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比和模擬分析，找出不同解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)，幫助項(xiàng)目投資方迅速評(píng)估建筑投資方案的成本和時(shí)間。對(duì)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，通過(guò)BIM來(lái)評(píng)估所設(shè)計(jì)的空間，可以獲得較高的互動(dòng)效應(yīng)，以便從使用者和業(yè)主那里獲得積極的反饋。設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)修改往往基于最終用戶的反饋，在BIM平臺(tái)下，項(xiàng)目各方關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題比較容易直觀地展現(xiàn)并迅速達(dá)成共識(shí)，相應(yīng)地，決策所需的時(shí)間會(huì)比以往減少。*可視化設(shè)計(jì)——真正的三維方式來(lái)完成建筑設(shè)計(jì)建筑師在與醫(yī)生溝通的過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)醫(yī)生無(wú)法判別使用面積是否足夠的問(wèn)題，3Dmax、Sketchup這些三維可視化設(shè)計(jì)手段的出現(xiàn)，有力地彌補(bǔ)了業(yè)主對(duì)傳統(tǒng)建筑圖紙識(shí)別能力缺乏造成的和設(shè)計(jì)師之間的交流鴻溝，但由于這些軟件設(shè)計(jì)理念和功能上的局限，使得這樣的三維可視化展現(xiàn)不論用于前期方案推敲，還是用于階段性的效果圖展現(xiàn)，與真正的設(shè)計(jì)方案之間均存在相當(dāng)大的差距。 對(duì)于設(shè)計(jì)師而言，除了用于前期推敲和階段展現(xiàn)，大量的設(shè)計(jì)工作還是要基于傳統(tǒng)CAD平臺(tái)來(lái)完成。但由于CAD平臺(tái)的功能局限，使得設(shè)計(jì)師不得不放棄三維空間的思考方式，退而求其次地使用平、立、剖三視圖的方式表達(dá)和展現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)成果。這種由于工具原因造成的信息割裂，在遇到項(xiàng)目復(fù)雜、工期緊的情況下，非常容易出錯(cuò)。BIM的出現(xiàn)，使設(shè)計(jì)師真正回歸到了三維的世界，使用三維的思考方式來(lái)完成建筑設(shè)計(jì)，同時(shí)也使業(yè)主真正擺脫了技術(shù)壁壘的限制，隨時(shí)了解自己的投資與回報(bào)。*多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)——從單純的設(shè)計(jì)階段擴(kuò)展到建筑全生命周期?協(xié)同設(shè)計(jì)是一種新興的建筑設(shè)計(jì)方式，它可以使分布在不同地理位置的不同專業(yè)的設(shè)計(jì)人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同展開(kāi)設(shè)計(jì)工作。協(xié)同設(shè)計(jì)是在建筑業(yè)環(huán)境發(fā)生深刻變化、建筑的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式必須得到改變的背景下出現(xiàn)的，也是數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)技術(shù)與快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物?，F(xiàn)有的協(xié)同設(shè)計(jì)主要是基于CAD平臺(tái)。這種基于二維的協(xié)同設(shè)計(jì)并不能充分實(shí)現(xiàn)專業(yè)間的設(shè)計(jì)信息交流，這是因?yàn)镃AD的通用文件格式僅僅是對(duì)圖形的描述，無(wú)法加載附加信息，并且由于平臺(tái)局限，專業(yè)間的數(shù)據(jù)不具有關(guān)聯(lián)性，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容未能很好融合。BIM的出現(xiàn)，使協(xié)同已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的文件參照。BIM技術(shù)為協(xié)同設(shè)計(jì)提供底層支撐，大幅提升協(xié)同設(shè)計(jì)的技術(shù)含量。協(xié)同設(shè)計(jì)不再是單純意義上的設(shè)計(jì)交流、組織及管理手段，它與BIM融合，成為設(shè)計(jì)手段本身的一部分。借助于BIM的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，協(xié)同的范疇也從單純的設(shè)計(jì)階段擴(kuò)展到建筑全生命周期，需要規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等各方的集體參與，因此具備了更廣泛的意義，從而帶來(lái)綜合效益的大幅提升。*建筑性能化分析——可自動(dòng)完成 利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行建筑物理性能化分析，國(guó)外的研究開(kāi)始于20世紀(jì)60年代，甚至更早，早已形成較為成熟的理論，并已開(kāi)發(fā)出豐富的工具軟件。但是在CAD時(shí)代，無(wú)論什么樣的分析軟件，都必須通過(guò)手工的方式輸入相關(guān)數(shù)據(jù)才能開(kāi)展分析計(jì)算。而操作和使用這些軟件不僅需要由專業(yè)技術(shù)人員經(jīng)過(guò)培訓(xùn)才能完成，同時(shí)由于設(shè)計(jì)方案的調(diào)整，造成原本就耗時(shí)耗力的數(shù)據(jù)錄入工作需要經(jīng)常性的重復(fù)錄入或者校核，導(dǎo)致包括建筑能量分析在內(nèi)的建筑物理性能化分析通常被安排在設(shè)計(jì)的最終階段，使得建筑性能化分析趨于象征性。最終導(dǎo)致了建筑師在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，無(wú)法非常方便地對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行定性與定量的性能化計(jì)算分析，或者建筑設(shè)計(jì)與性能化分析計(jì)算之間發(fā)生嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象。利用BIM技術(shù)，建筑師在設(shè)計(jì)過(guò)程中創(chuàng)建的虛擬建筑模型已經(jīng)包含了大量的設(shè)計(jì)信息（包括幾何信息、材料性能、構(gòu)件屬性等），只要將模型導(dǎo)入相關(guān)的性能化分析軟件，就可以得到相應(yīng)的分析結(jié)果，原本需要專業(yè)人士花費(fèi)大量時(shí)間輸入大量專業(yè)數(shù)據(jù)的過(guò)程，如今可以自動(dòng)完成，這大大降低了性能化分析的周期，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)也使設(shè)計(jì)公司能夠向業(yè)主提供更專業(yè)的技能和服務(wù)。BIM在醫(yī)院工程建設(shè)中的運(yùn)用?*工程量快速統(tǒng)計(jì)——可用于成本估算BIM是一個(gè)富含工程信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以真實(shí)地提供造價(jià)管理需要的工程量信息，借助這些信息，計(jì)算機(jī)可以快速對(duì)各種構(gòu)件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而大大減少根據(jù)圖紙或者CAD文件統(tǒng)計(jì)工程量帶來(lái)的繁瑣人工操作和潛在錯(cuò)誤，同時(shí)能夠非常容易地實(shí)現(xiàn)工程量信息與設(shè)計(jì)方案保持完全一致。BIM在這一領(lǐng)域的成功應(yīng)用，給工程項(xiàng)目的造價(jià)管理帶來(lái)質(zhì)的飛躍。通過(guò)BIM獲得的準(zhǔn)確的工程量統(tǒng)計(jì)，可以用于前期設(shè)計(jì)過(guò)程中的成本估算；在業(yè)主預(yù)算范圍內(nèi)，探索不同的設(shè)計(jì)方案，或者對(duì)不同設(shè)計(jì)方案的建造成本進(jìn)行比較；進(jìn)行施工開(kāi)始前的工程量預(yù)算以及施工完成后的工程量決算。*3D管線綜合——及時(shí)排除施工中的碰撞沖突在CAD時(shí)代，設(shè)計(jì)院主要由建筑或者機(jī)電專業(yè)牽頭，將所有圖紙打印成硫酸圖，然后各專業(yè)將圖紙疊在一起進(jìn)行管線綜合，由于二維圖紙的信息缺失以及缺失直觀的交流平臺(tái)，導(dǎo)致管線綜合成為建筑施工前最讓業(yè)主不放心的“最后一公里”。 利用BIM技術(shù)，通過(guò)搭建建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等專業(yè)的BIM模型，設(shè)計(jì)師能夠在虛擬的三維環(huán)境下方便地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的碰撞沖突，從而大大提高了管線綜合的設(shè)計(jì)能力和工作效率。這不僅能夠及時(shí)排除項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)中可能遇到的碰撞沖突，顯著減少由此產(chǎn)生的變更申請(qǐng)單，而且大大提高了施工現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)效率，降低由于施工協(xié)調(diào)造成的成本增長(zhǎng)和工期延誤。*4D施工模擬——直觀、精確地反映整個(gè)施工過(guò)程?通過(guò)BIM與施工進(jìn)度計(jì)劃相鏈接，將空間信息與時(shí)間信息整合在一個(gè)可視的4D（3D+Time）模型中，可以直觀、精確地反映整個(gè)建筑的施工過(guò)程。4D施工模擬技術(shù)可以在項(xiàng)目建造過(guò)程中合理制定施工計(jì)劃、精確掌握施工進(jìn)度，優(yōu)化使用施工資源以及科學(xué)地進(jìn)行場(chǎng)地布置，對(duì)整個(gè)工程的施工進(jìn)度、資源和質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制，以縮短工期、降低成本、提高質(zhì)量。此外，BIM可以協(xié)助評(píng)標(biāo)專家從4D模型中很快地了解投標(biāo)單位對(duì)投標(biāo)項(xiàng)目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計(jì)劃是否基本合理等，從而對(duì)投標(biāo)單位的施工經(jīng)驗(yàn)和實(shí)力做出有效評(píng)估。*施工組織模擬——按月、日、時(shí)進(jìn)行施工安裝方案的分析優(yōu)化通過(guò)BIM可以對(duì)項(xiàng)目的重點(diǎn)或難點(diǎn)部分進(jìn)行可建性模擬，按月、日、時(shí)進(jìn)行施工安裝方案的分析優(yōu)化。對(duì)于一些重要的施工環(huán)節(jié)或采用新施工工藝的關(guān)鍵部位、施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置等施工指導(dǎo)措施進(jìn)行模擬和分析，以提高計(jì)劃可行性；也可以利用BIM技術(shù)結(jié)合施工組織計(jì)劃進(jìn)行預(yù)演以提高復(fù)雜建筑體系的可造性（例如：施工模板、玻璃裝配、錨固等）。借助BIM對(duì)施工組織的模擬，項(xiàng)目管理方能夠非常直觀地了解整個(gè)施工安裝環(huán)節(jié)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)和安裝工序，并清晰把握在安裝過(guò)程中的難點(diǎn)和要點(diǎn)，施工方也可以進(jìn)一步對(duì)原有安裝方案進(jìn)行優(yōu)化和改善，以提高施工效率和施工方案的安全性。*數(shù)字化構(gòu)件加工——自動(dòng)完成建筑物構(gòu)件的預(yù)制 將BIM模型與數(shù)字化建造系結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)建筑施工流程的自動(dòng)化。盡管建筑不能像汽車一樣在“加工”好整體后發(fā)送給業(yè)主，但建筑中的許多構(gòu)件的確可以異地加工，然后運(yùn)到建筑施工現(xiàn)場(chǎng)，裝配到建筑中（例如：門窗、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等構(gòu)件）。通過(guò)數(shù)字化建造，可以自動(dòng)完成建筑物構(gòu)件的預(yù)制，這些通過(guò)工廠精密機(jī)械技術(shù)制造出來(lái)的構(gòu)件，不僅降低了建造誤差，并且大幅度提高構(gòu)件制造的生產(chǎn)率，使得整個(gè)建筑建造的工期得以縮短并且容易掌控。BIM模型直接用于制造環(huán)節(jié)還可以在制造商與設(shè)計(jì)人員之間形成一種自然的反饋循環(huán)，即在建筑設(shè)計(jì)流程中提前考慮盡可能多地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化建造。同樣與參與競(jìng)標(biāo)的制造商共享構(gòu)件模型也有助于縮短招標(biāo)周期，便于制造商根據(jù)設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件用量編制更為統(tǒng)一的投標(biāo)書(shū)。同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件之間的協(xié)調(diào)也有助于減少現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的問(wèn)題，降低不斷上升的建造、安裝成本。*材料跟蹤——與RFID互補(bǔ)在BIM出現(xiàn)以前，建筑行業(yè)往往借助較為成熟的物流行業(yè)的管理經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)方案（如：RFID無(wú)線射頻識(shí)別電子標(biāo)簽）。通過(guò)RFID可以把建筑物內(nèi)各個(gè)設(shè)備構(gòu)件貼上標(biāo)簽，以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些物體的跟蹤管理，但RFID本身無(wú)法進(jìn)一步獲取物體更詳細(xì)的信息（如：生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家、構(gòu)件尺寸等）。而B(niǎo)IM模型恰好詳細(xì)記錄了建筑物及構(gòu)件和設(shè)備的所有信息。此外BIM模型作為一個(gè)建筑物的多維度數(shù)據(jù)庫(kù)，并不擅長(zhǎng)記錄各種構(gòu)件的狀態(tài)信息，而基于RFID技術(shù)的物流管理信息系統(tǒng)對(duì)物體的過(guò)程信息都有非常好的數(shù)據(jù)庫(kù)記錄和管理功能。這樣BIM與RFID正好具有了互補(bǔ)性，來(lái)解決建筑行業(yè)由日益增長(zhǎng)的物流跟蹤帶來(lái)的管理壓力。*施工現(xiàn)場(chǎng)3D配合——為各方提供交流的溝通平臺(tái)BIM可成為施工現(xiàn)場(chǎng)各方交流的溝通平臺(tái)，這一平臺(tái)不僅史無(wú)前例地集成了建筑物的完整信息，同時(shí)還提供了一個(gè)三維的交流環(huán)境。這大大提高了傳統(tǒng)模式下項(xiàng)目各方人員在現(xiàn)場(chǎng)從圖紙堆中找到有效信息進(jìn)行交流的溝通效率。通過(guò)在施工現(xiàn)場(chǎng)搭建基于BIM模型的交流平臺(tái)，可以讓項(xiàng)目各方人員方便地通過(guò)BIM模型協(xié)調(diào)項(xiàng)目方案，增加項(xiàng)目的可造性，及時(shí)排除矛盾，顯著地減少由此產(chǎn)生的變更。由于BIM模型直觀的表現(xiàn)力，也為機(jī)構(gòu)和專業(yè)人員之間的交流減少了語(yǔ)言交流障礙。這些都有助于縮短施工時(shí)間，降低由于設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)造成的成本增長(zhǎng)（譬如業(yè)主需求變化），提高施工現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)效率。 *竣工模型交付——為業(yè)主提供完整的建筑物全局信息建筑作為一個(gè)系統(tǒng)，當(dāng)完成建造過(guò)程準(zhǔn)備投入使用時(shí)，首先需要對(duì)建筑進(jìn)行必要的測(cè)試和調(diào)整，以確保它可以按照當(dāng)初的設(shè)計(jì)來(lái)運(yùn)營(yíng)。在項(xiàng)目完成后的移交環(huán)節(jié)，物業(yè)管理部門需要得到的不只是常規(guī)的設(shè)計(jì)圖紙、竣工圖紙，還需要正確反映真實(shí)的設(shè)備、材料安裝使用情況，常用件、易損件等與運(yùn)營(yíng)維護(hù)相關(guān)的文檔和資料。可實(shí)際上這些有用的信息都被淹沒(méi)在不同種類的紙質(zhì)文檔中了，而紙質(zhì)的圖紙是具有不可延續(xù)性和不可追溯性的，這不僅造成項(xiàng)目移交過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題隱患，更重要的是需要物業(yè)管理部門在日后的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中從頭開(kāi)始摸索建筑設(shè)備和設(shè)施的特性和工況。BIM模型能將建筑物空間信息和設(shè)備參數(shù)信息有機(jī)地整合起來(lái)，從而為業(yè)主獲取完整的建筑物全局信息提供平臺(tái)。通過(guò)BIM模型與施工過(guò)程的記錄信息相關(guān)聯(lián)，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)包括隱蔽工程圖像資料在內(nèi)的全生命周期建筑信息集成，不僅為后續(xù)的物業(yè)管理帶來(lái)便利，并且可以在未來(lái)進(jìn)行翻新、改造、擴(kuò)建過(guò)程中為業(yè)主及項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提供有效的歷史信息，減少交付時(shí)間，降低風(fēng)險(xiǎn)。BIM在醫(yī)院運(yùn)行管理中的應(yīng)用BIM不是一個(gè)簡(jiǎn)單的醫(yī)院建筑數(shù)字模式，它更是一個(gè)數(shù)字化的信息平臺(tái)。例如，在醫(yī)院日常運(yùn)營(yíng)中，監(jiān)控系統(tǒng)可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)水泵控制閥門出現(xiàn)故障，查閱在庫(kù)存記錄中已無(wú)該閥門配件，于是提出采購(gòu)申請(qǐng)－財(cái)務(wù)審核－主管領(lǐng)導(dǎo)審批－采購(gòu)－安裝（維修清單）－設(shè)備信息重新錄入－最后重新進(jìn)入設(shè)備運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)。整個(gè)過(guò)程涵蓋了樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)等等，而這一切都是建立在BIM的基礎(chǔ)上的。將原有離散的控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和決策系統(tǒng)整合在BIM的平臺(tái)上。運(yùn)營(yíng)信息集成 在建筑物使用壽命期間，建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)施（如墻、樓板、屋頂?shù)龋┖驮O(shè)備設(shè)施（如機(jī)械、電氣、管道等）都需要不斷得到維護(hù)。一個(gè)成功的維護(hù)方案將提高建筑物性能，降低能耗和修理費(fèi)用，進(jìn)而降低總體維護(hù)成本。BIM模型結(jié)合運(yùn)維管理系統(tǒng)可以充分發(fā)揮空間定位和數(shù)據(jù)記錄的優(yōu)勢(shì)，合理制定維護(hù)計(jì)劃，分配專人專項(xiàng)維護(hù)工作，以降低建筑物使用過(guò)程中突發(fā)狀況的維修風(fēng)險(xiǎn)的次數(shù)。對(duì)一些重要設(shè)備還可以跟蹤維護(hù)工作的歷史記錄，以便對(duì)設(shè)備的適用狀態(tài)提前做出判斷。此外在三維的環(huán)境下，維護(hù)人員對(duì)于設(shè)備的位置十分清楚，大大提高了維護(hù)效率。設(shè)施及資產(chǎn)管理當(dāng)前企業(yè)對(duì)資產(chǎn)的管理已經(jīng)逐步從傳統(tǒng)的紙質(zhì)方式中脫離，一套有序的資產(chǎn)管理系統(tǒng)將有效地提升建筑資產(chǎn)或設(shè)施的管理水平。但是由于建筑行業(yè)和設(shè)施管理行業(yè)的割裂，使得這些資產(chǎn)信息需要在運(yùn)營(yíng)階段依賴大量的人工操作來(lái)錄入資產(chǎn)管理系統(tǒng)，這不僅需要更多的系統(tǒng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間，而且很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入錯(cuò)誤。BIM中包含的大量建筑信息能夠順利導(dǎo)入現(xiàn)有的資產(chǎn)管理系統(tǒng)，這對(duì)于資產(chǎn)管理而言，大大減少了系統(tǒng)初始化在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方面的時(shí)間及人力投入。此外由于傳統(tǒng)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)本身無(wú)法準(zhǔn)確定位資產(chǎn)位置，通過(guò)BIM結(jié)合RFID的資產(chǎn)標(biāo)簽芯片還可以使資產(chǎn)在建筑物中的定位及相關(guān)參數(shù)信息一目了然，實(shí)現(xiàn)精確定位，快速查詢。輔助能源管理 建筑系統(tǒng)分析是對(duì)照著設(shè)計(jì)規(guī)定來(lái)衡量建筑物性能的過(guò)程。其中包括機(jī)械系統(tǒng)如何操作，建筑物能耗分析、內(nèi)外部氣流模擬、照明分析、人流分析等涉及建筑物性能的評(píng)估。BIM模型結(jié)合專業(yè)的建筑物系統(tǒng)分析軟件避免了重復(fù)建立分析模型，不僅可以驗(yàn)證建筑物是否按照特定的設(shè)計(jì)規(guī)定和可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)建造，而且可以通過(guò)模擬更換整棟建筑所使用的材料設(shè)備，創(chuàng)建假設(shè)的解決方案，來(lái)顯示建筑物性能更好或更差的狀態(tài)。通過(guò)這些分析模擬，最終確定、修改系統(tǒng)參數(shù)甚至系統(tǒng)改造計(jì)劃，以提高整個(gè)建筑的性能。空間管理空間管理是業(yè)主為節(jié)省空間成本、有效利用空間、為最終用戶提供良好工作、生活環(huán)境并促進(jìn)人員的溝通與協(xié)調(diào)而對(duì)建筑空間所作的管理。空間管理最重要的是進(jìn)行空間控制，做到經(jīng)濟(jì)而有效地利用空間。BIM不僅可以用于有效管理建筑設(shè)施及資產(chǎn)等資源，也可以幫助資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)記錄空間的使用情況，處理業(yè)主要求空間的變更請(qǐng)求，分析現(xiàn)有空間的使用情況，以及評(píng)估設(shè)備試用期間空間相關(guān)環(huán)境參數(shù)的變化情況。通過(guò)BIM模型結(jié)合空間追蹤系統(tǒng)可以合理分配建筑物空間，追蹤當(dāng)前空間的使用情況，確保設(shè)施空間資源最大利用率，還能根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)協(xié)助日后空間改造時(shí)的空間使用需求。災(zāi)害應(yīng)急模擬分析建筑作為人類棲息的場(chǎng)所和進(jìn)行各類活動(dòng)的物質(zhì)條件，安全是第一位的。直接影響安全的因素，除房屋結(jié)構(gòu)外，還包括各類災(zāi)害對(duì)其造成的破壞以及由此引發(fā)的連鎖反應(yīng)。利用BIM模型及相應(yīng)災(zāi)害分析模擬軟件，可以在災(zāi)害發(fā)生前以模型和災(zāi)害預(yù)警信息為基礎(chǔ)，模擬災(zāi)害發(fā)生的過(guò)程，分析災(zāi)害發(fā)生的原因，制定避免災(zāi)害發(fā)生的解決措施，以及發(fā)生災(zāi)害后人員疏散、救援支持的應(yīng)急預(yù)案。此外，當(dāng)災(zāi)害發(fā)生后，BIM模型可以提供救援人員緊急狀況點(diǎn)的完整信息，這將有效提高突發(fā)狀況應(yīng)對(duì)措施。此外樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)能及時(shí)獲取建筑物及設(shè)備的狀態(tài)信息，通過(guò)BIM和樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)合，使得BIM模型能清晰地呈現(xiàn)出建筑物內(nèi)部緊急狀況的位置，甚至到緊急狀況點(diǎn)最合適的路線，救援人員可以由此做出正確的現(xiàn)場(chǎng)處置，提高應(yīng)急行動(dòng)的成效。BIM的實(shí)施 雖然BIM能為行業(yè)帶來(lái)巨大的價(jià)值，但我們也看到，實(shí)施BIM方面并不是一帆風(fēng)順，原因之一在于用戶對(duì)BIM的實(shí)施方式缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。對(duì)于運(yùn)用BIM的設(shè)計(jì)方來(lái)說(shuō)，在成功實(shí)施BIM之前，需要充分考慮BIM的實(shí)施策略。不僅要考慮購(gòu)買軟件和安排培訓(xùn)，而且要考慮伴隨BIM而至的工作流程和組織變更問(wèn)題。例如：——希望BIM解決哪些問(wèn)題？BIM能做很多事情，但在實(shí)施BIM的初期，最好先設(shè)定一些具體的目標(biāo)，然后根據(jù)目標(biāo)來(lái)選擇合適的軟件工具和人員配置?！亲尙F(xiàn)有設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)BIM軟件并直接用于設(shè)計(jì)，還是成立平行于現(xiàn)有設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的全新BIM團(tuán)隊(duì)？相當(dāng)一部分企業(yè)現(xiàn)在傾向于成立新的小型BIM團(tuán)隊(duì)，從輔助設(shè)計(jì)開(kāi)始做起，例如專門進(jìn)行碰撞檢查或綠色分析，以后再逐步擴(kuò)展到使用BIM軟件完成整個(gè)設(shè)計(jì)流程?！欠窬邆浜线m的硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境？BIM軟件對(duì)硬件的要求可能略高于二維CAD軟件，但并不超出大部分設(shè)計(jì)企業(yè)能接受的范圍。BIM代表一種新的建筑設(shè)計(jì)模式，而不僅僅是采用一種新的支撐技術(shù)，因而企業(yè)需要考慮這一變革性團(tuán)隊(duì)的組織結(jié)構(gòu)。參與試點(diǎn)項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)成員應(yīng)當(dāng)具備靈活的頭腦、進(jìn)取心和大局觀，并且熱衷于BIM的宣傳普及。結(jié)語(yǔ)美國(guó)總承包商BIM論壇協(xié)會(huì)主席JohnTocci先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“BIM不容易，不便宜，但非常有效?！边@是因?yàn)锽IM可以帶來(lái)巨大的業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)，但為此需要摒棄傳統(tǒng)的工作方式。從手工繪圖過(guò)渡到CAD技術(shù)是一種漸進(jìn)式的變革，而過(guò)渡到建筑信息模型技術(shù)則是一種真正的行業(yè)革命，因此需要更細(xì)心的規(guī)劃、組織和培訓(xùn)。BIM的完全普及可能需要若干年的時(shí)間，但一旦普及，醫(yī)院建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理將與今天有著巨大的不同。在這個(gè)巨變的過(guò)程中，只有先行一步，才能在市場(chǎng)上占領(lǐng)先機(jī)，成為行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。