四川天府新区人民医院迁建项目,位于四川省天府新区核心地带,是一项政府重点投资的医疗设施建设项目。该项目占地约55477平方米,总建筑面积达到18.08万平方米,包括门诊医技楼、住院楼和感染楼等关键设施。作为一项省级和市级三星级智能建造试点工程,中国五冶集团项目团队采用了先进的建筑信息模型(BIM)技术和数字化设计方法,实现了建筑的标准化设计、一体化设计、装配式设计和数字化交付,推动项目建设成为一个高效、实用、节能的现代化医院,为居民提供高质量的医疗服务,助力天府新区医疗卫生事业高质量发展。
标准化设计实现精细化管理
在施工现场,塔吊伸展、机声隆隆,挖掘车、搅拌车、装载车忙碌穿梭,施工人员们正紧张而有序地进行着基础施工作业。这一切高效推进的背后,BIM技术无疑是举足轻重的角色。设计初期,在集团公司和设计院的BIM技术应用基础上,一公司项目团队建立了一整套BIM建模标准、管理标准和实施方案。这些标准覆盖了模型构件的命名、编码,以及模型信息的添加、存储和应用,实现了设计的标准化管理。
在清晰明确的标准化设计之下,项目团队利用已有的编码库、构件产品库和族库,高效地建立了包括给排水、电气、暖通、结构、建筑、幕墙、精装、人防、地源热泵、医疗专项(物流、医气、纯水、污水、净化、辐射)、钢结构等11个模型,并且设计精度达到了施工阶段最高级别——LOD400,既满足了施工阶段的深化要求,也为设计协同性和后期施工的精准性奠定了坚实的基础。
BIM技术的核心优势就在于其能够创建一个高精度的三维模型。这个模型不仅能够从宏观和细观无死角地反映建筑最逼真的形态,还存储了面积、尺寸、材料、时间等多维度、精准信息。按照统一标准设计的BIM模型,不同建模人员之间的识别和协同设计流程就实现了最简化,减少了模型传递和交互过程中的障碍,不仅直接提高了设计工作的效率,也有利于模型的管理和维护。此外,三维BIM模型能够直接导出符合规范要求的二维施工图纸,便于施工图的审查,为项目高效推进争取了宝贵的时间。
一体化设计助推品质提升
BIM技术在四川天府新区人民医院迁建项目中的应用不仅在于建立了数字化、信息化的建筑模型,更深刻地体现在项目协同设计、成本控制和施工一体化设计上,确保了设计品质、成本效益和数据的安全性。
一体化设计的概念贯穿了整个设计过程。通过BIM协同平台,项目团队打破了传统设计中的专业壁垒,实现了建筑、结构、装饰、给排水、暖通、电气等多专业的无缝集成设计。这种跨专业的协同作业模式,使得问题能在设计早期被发现并得到解决,避免后期返工,从而在建筑品质、使用功能、施工便捷性等方面实现设计质量的全面提升。
例如,该项目在利用BIM模型分析后发现,餐厅走道、物资车道、地下室停车道等地方的净高设计不满足规范要求,于是项目设计人员针对每一个地方的净高问题,结合实际情况分别制定了解决方案,并协调各专业完成了图纸优化工作,最终使得所有地方的净高设计满足规范要求。又例如,该项目使用BIM模型技术改变传统的CAD叠图方式进行机电专业深化设计,应用软件功能解决水、暖、电、通风与空调系统等各专业间管线、设备的碰撞,优化设计方案,为设备及管线预留了合理的安装及操作空间,减少占用使用空间。
BIM模型的多方案比选功能对品质提升也起到了重要作用。通过BIM模拟分析建筑的热环境、光照、通风、声环境、流体性能、能耗、消防性能和碳排放等关键指标,项目设计团队对建筑的位置、高度、面积、室内平面布置和房间净高进行了细致优化,并通过BIM模型直接提取预算清单量进行项目概算,从建筑功能性、经济性、特色性、城市性等方面综合对比,最终得到了绿色生态、低碳环保、功能便捷的人民医院设计方案。
这一方案不仅体现了绿色生态和低碳环保的理念,更具备了公园城市的形象、以人为本的核心和公共服务的桥梁功能。据项目设计人员介绍,该医院设计了透水铺装路面、绿色屋面、下沉式绿地和植草沟等,以控制年径流总量、削减污染,达到了海绵城市建筑的设计目标。同时,该医院在幕墙和屋顶设计了大面积的光伏系统,预计首年发电量可达413792千瓦时,为建筑提供了可再生能源。此外,地下室和屋顶应用了地源热泵系统和超低温空气源热泵,利用地热能和空气能实现采暖、制冷,大幅降低了后期运营成本,实现了绿色低碳的运营模式,推动项目品质升级。
数字化交付降低施工风险
四川天府新区人民医院迁建项目在设计阶段采用了数字化交付方法,即运用BIM技术,建立总平、钢结构、幕墙等专业数字模型,提前对专业进行深化设计,实现设计成果的高效、精确交付。例如,该项目利用BIM提前对幕墙进行深化,并协同机电等专业交圈,深化幕墙落点及安装方案,降低了幕墙安装错误的风险。
与传统的二维图纸交付相比,数字化交付可为档案馆、施工单位、甲方单位等各方提供一个真实反映建筑情况的多维“数字建筑”,使得业主或项目方能从源头掌握建筑或工厂的各种数据,从而提高效率、确保质量、降低错误率,并为未来的数字化、信息化运维奠定基础。
在大数据时代,建筑行业数字化飞速发展,数字化设计的技术也随之更新迭代。四川天府新区人民医院迁建项目通过基于BIM技术的数字化设计研究和实践,设计效率和质量均得到了保障,有力推进了项目建设,也为建筑行业的数字化转型提供了生动的实践案例。(蔡琪 陈蕾)