BIM技术在医院洁净手术部施工中的应用

李琳琛1,杨朝旭2,梁宇2

摘要：手术部是医院的心脏，洁净手术部在洁净度、换气次数、照度、压差等方面有着严格的验收要求，是施工中的重点区域。手术部施工会遇到结构、消防、洁净空调设备的多专业安装冲突、建筑墙体与机电管线不匹配、多专业机电点位不协调、建设预留与医疗设备需求不一致等诸多问题。设计方对各专业图纸缺少综合审核，在现场深化设计及施工时，风道管线易发生碰撞冲突，无法按照图纸施工，造成工期延误，最终影响整体使用功能。将BIM技术应用在医院洁净手术部的施工中，可以在很大程度上解决多专业之间的协调问题。

关键词：BIM技术；医院洁净手术部；施工应用

引言

建筑信息模型（BuildingInformationModeling,简称BIM）技术已应用于工程、交通领域的规划、勘察、设计、施工、运行维护以及工程造价等各个阶段,在进度、成本、质量、安全、运维等管理方面发挥了显著作用,项目参建各方从各自角度不断探索着BIM技术带来的便利和变化。“十四五”时期及以后,医疗机构的高质量建设是重中之重,这就须要规划、探索和推进智慧医院建设和精细化管理。BIM技术有较好的兼容性和跨专业性,能整合各专业和领域的知识。本文从智慧医院建设需求出发,分析BIM技术在国内外医院建设中的应用内容及优势,并结合实例展开探讨。

1.虚拟建造

1.1管线综合

管道综合技术是深化设计阶段最有价值的BIM技术应用点之一，即按既定的建模标准，建立建筑、结构、风管、水管等机电管线的模型，进行管线综合优化工作。多专业管线信息比较复杂，仅依靠施工人员对管线的想像，难以处理好复杂管线的碰撞问题。利用BIM模型的三维可视性，对各个专业的管道的碰撞检测结果，优化碰撞的部位，可以解决管线冲突，进而保证吊顶的净高。

1.2大型设备进场路线复核

手术室中对运输要求最高的重要医疗设备。重要医疗设备运输空间需要3米宽、3米高，正常的手术部走廊的吊顶高度、门洞的尺寸无法满足要求。大楼外立面在进大型医疗设备的阶段，没有这样大的洞口。这就需要在设计之初考虑好术中核磁手术室的磁体运输路线，可以在医技楼的顶部留设备吊装口。运输路线上的吊顶、管线、墙体，一直要预留到设备进场、运输、安装以后，才能进行相应的封闭和相应管线的施工。使用BIM模型对预留方案进行模拟，可以直观的看出预留方案可以满足运输需求。

2.提前验证

2.1检修空间分析

吊顶以上有管种管道、桥架、阀门、仪表，在施工过程和使用过程都需要适当的检修空间。检修口的设置，除了考虑检修口的定位以外，同时还要考虑检修口上方的检修空间，即人到达吊顶上以后，爬行多远可以到达需要检修的位置。检修口可设在走廊中心线上，与风口共用空间，上方不设纵向管道，方便检修人员进入。

2.2新风和通风管道

在该环节安装质量控制活动中，应注意以下内容：第一，在新风管道的安装活动中，应严格遵守相应的安装规范，并且在安装时还需要做好坡度调整，确保投入使用后新风通入过程的顺畅性。对于新风管道的进口位置也需要提前布置好防雨罩与过滤网，起到防雨和初步过滤杂质的作用。另外，在新风管道的安装中也需要做好位置选择，便于后续检修活动的进行。第二，在通风管道的安装中，由于管道存在穿墙、穿楼板的情况，为确保其安装质量，需要在前期施工时做好预留孔施工，具体尺寸、位置应提前做好论证，管道每米位置偏差不应超过2mm，总偏差不能超过20mm，确保安装结果的可靠性。通风管道的调节装置应布置于人员容易操作的位置，搭配着消音器来降低通风噪音。除此之外，管道应保持良好的气密性，在调节阀完全关闭的情况下，通风管道内的空气流量应控制在5%以内。

2.3基于BIM的初步设计与需求的联动

由工程和环境复杂性引起的一类复杂的管理问题，例如组织内多个独立主体的利益和操作冲突、多种设计决策目标、决策路径依赖性和动态决策环境、技术要求之间的矛盾这种复杂性需要管理复杂性的思考才能解决。BIM技术是一个很好的技术解决方案。完成初步设计阶段后，请将模型提交至BIM实施、检查布线干涉等，以避免设计不一致。此时，对主要材料、电气装置、墙面屋顶等清洁项目的检查必须同时进行。比较各个检查项目后，会有初步的实施意向；适当的参数将提交到BIM模型以验证效果是否适当和匹配，修改后的参数将反映在设计投标文件中，以更好地满足医院的需要和建筑模型的实际条件，并进一步完善和固定这些参数，同时提供约束和条件完成投标并确定中标单位后，请施工单位指导进一步设计。组织设计单位、设备供应商和医院相关部门进行基于BIM模型的深入设计，该模型应深入反映配置确定每个手术室的结构重量、开口预定、效果三维模拟、麻醉塔、设备塔、电灯、手术刀、集成控制屏，包括DSA、达芬奇机器人等医疗设备的位置、方位和布局分布，以及动态模拟。

2.4术中放疗施工方案验证优化

BIM技术在术中放疗中的应用，除了管线综合，还要考虑射线安全性。某医院术中放疗的防护方案，墙面采用70mm厚燕尾铅砖。一个平方70mm厚铅砖重量是800公斤，如果考虑边上的铅架和附加的铅板，每平方的重量是1吨。从地面到顶面混凝土楼板，每米长的线荷载是5吨左右。一方便要考虑结构安全，另一方面要考虑铅防护没有漏点，需要保证X射线或电子束不会直接从这个房间射出来。顶面的方案是混凝土复合25mm厚的铅板。为了保证安全性，需要对术中放疗的钢架、铅砖、铅板进行建模，并且考虑每处细节，比如肋板设置是否合理，弯矩是否超限，转折处铅砖厚度是否足够等问题。验证完成以后，出节点图，交现场实施。

2.5初步设计环节

在初步设计阶段，设计人员应结合龙岗区二中医院的具体建设要求，妥善实现工程建设的平面布置和外观设计，给出有针对性的设计方案，切实满足医院的整合需求。随着现代社会的发展，特别是国家权力的加强，一般医务人员和住院病人对医院设计的要求更高。他们更加注重合理水平的医疗服务过程、建筑外观人性化、美学、建筑环境舒适性等。因此，在初始设计阶段，BIM技术使用二维设计文件来完成模型的构建，同时考虑到建筑设计的合理性和标准化以及解决方案优化选项。同时，医院建设项目作为综合建筑，建设的应用功能涉及更多的部门和专业。例如医学诊断、科学教学演示、实验分析等，充分应用BIM技术完善医疗过程信息系统，可以直观地表示基于BIM的医疗过程。无论考虑程度如何，医疗流程设计都包括动态设计流程和动态服务流程。采用BIM技术的三维可视化和参数化性质，全面介绍了科教综合体所涉及的医疗服务路线、科室布局和医疗设备规划，从而提高了医疗服务布局的科学水平。

结束语

在医院洁净手术部施工过程中使用BIM技术，通过虚拟建造、提前验证、集成施工等方面的应用，可以有效地减少拆改成本，加快施工速度，提高施工质量。参考文献

[1] 李晨，柴建军，王宗洋.BIM技术在医院建设与运维管理中的应用与设想[J].中国医院，2020（24）：74.

[2] 李明，周海强，石知康.BIM技术在医院洁净手术部设计中的应用[J].技术装备，2018（19）：93