bim模块化设计，BIM与铁路房屋装配式建筑

装配式建筑采用预制件像搭积木一样作业。目前，预制装配式建筑在民用建筑，特别是住宅楼中应用较多，在铁路行业尚处于起步阶段。铁路区间房屋具有数量多、设计标准统一、可复制性强等特点，十分有利于装配式施工。

“BIM+装配式建筑”有利于发挥两种概念的内在优势，推进铁路房屋向智能化、信息化方向发展。有必要针对铁路生产生活房屋的设计与施工现状，结合铁路自身的特点和生产实际，对铁路房屋装配式建筑进行系统的、有针对性的研究。

目前的装配式建筑包括预制钢筋混凝土结构、装配式钢结构、预制集装箱房屋等结构类型，其中预制集装箱式机房在武广高铁中有所应用，但由于防潮、耐久性等问题，箱式机房在应用一段时间后被弃用。

装配式钢结构在铁路站台雨棚、检修库等结构中应用较多，但在生产生活房屋中应用较少。近年来，轻型钢结构在小型铁路房屋中有所应用，在石济客专、京沈客专沿线的铁路治安岗亭采用装配整体式轻钢结构，取得了良好的使用效果。

装配整体式治安岗亭

京雄铁路目前正在积极推进装配式试点房屋建设，在通信基站等小型房屋中采用装配式建筑轻钢龙骨复合墙体体系，对装配智能建筑进行了积极探索。在预制装配式混凝土结构方面，新疆阿富准铁路在生产生活房屋整合的基础上，站区以及部分区间房屋采用了装配式混凝土框架结构，项目正在推进中。此外，装配式挡墙、围墙等构筑物也在铁路项目中开始应用。

装配式围墙

铁路行业关于装配式建筑的研究起步较晚，从2014年至今，中国国家铁路集团有限公司（原中国铁路总公司）、各铁路设计院及相关科研院校先后对装配式雨棚、装配式挡墙（管沟）、铁路区间装配式建筑及定额等开展专题研究，取得了相关的研究成果并编制了通用参考图。2018年，针对装配式建筑轻钢龙骨复合墙体，中国铁路设计集团有限公司、中国铁建电气化局集团有限公司等单位联合中国铁道科学研究院集团有限公司共同对其耐久性问题开展专门试验研究。但基于BIM技术的铁路房屋装配式建筑及其智能建筑等研究目前尚未开展。

基于BIM技术的铁路房屋装配式建筑

装配式建筑的核心是“集成”，BIM技术是“集成”的手段，可实现装配式建筑全过程、全专业的集成应用。现以铁路区间房屋为例，利用BIM技术及其理念对装配式建筑进行相关研究，对其全过程的信息化和智能化进行探索。

设计阶段

装配式建筑设计不仅是构件的拆分与组装，还是多专业的集成与融合，BIM技术能很好地满足设计各阶段的需求。铁路房屋装配式建筑的前提是标准化，需要房屋的尺寸符合建筑模数要求。BIM技术通过族库建立各种形式的预制构件，可通过多种组合与方案比选，实现装配式标准设计。装配式建筑由于集成的需要，涉及建筑、结构、水暖、四电等多个专业，BIM技术能通过构建的设计平台支持多专业进行不同阶段的协同设计。装配式建筑强调集成化设计，需要在墙板等预制构件中考虑各种管线、孔洞的预埋，同时装配式建筑要求全装修，提倡装配化装修的理念，BIM技术通过三维可视化形式，对管线、构件、装修等进行详细表达，进行碰撞检查及优化，以实现布置的合理性。

铁路房屋装配式建筑BIM模型

装配式建筑管线集成

BIM技术对铁路房屋装配式建筑的优势还体现在深化设计方面，深化设计模型在施工图设计模型基础上，通过增加或细化模型元素等方式进行创建，对主要节点、管线、埋件、构件、连接件等进行深化设计，同时将非几何信息录入模型或利用BIM数据集成与管理平台关联至模型，通过对模型信息的不断丰富，逐步完善BIM模型，为后续构件的制作与安装打下良好基础。

生产阶段

在铁路房屋装配式建筑构件的生产过程中，BIM技术应用主要体现在构件的放样以及预加工等方面。预制加工的BIM模型以深化设计模型为基础，通过制定工艺方案并与预制加工模型进行关联，在预制加工过程中进一步补充材料信息、生产批次信息、构件属性、零构件图、工序工艺、工期成本信息、质检信息、生产责任主体等信息。通过直接从预制加工模型中提取加工信息，并使用专业计算机辅助软件生成相关数控工艺文件，实现BIM模型的放样。

装配式建筑构件规格一致、标准统一，便于工厂化制作，而BIM为构件的智能制造提供了强大的技术载体。BIM技术结合Sino-BIM云平台等信息化管理手段可对拆分后构件进行统一管理，对每个构件通过二维码方式实现“一物一码”标识，同时植入无限射频芯片（RFID），对构件生产、运输等进行实时跟踪（见图7），可达到工厂化智能制造、现场智能装配、节能环保、绿色智能融合等目的，实现了工程项目全生命周期管理的理念。

基于BIM的“一物一码”管理

施工阶段

BIM技术在施工阶段主要体现在施工模拟方面。以京雄铁路装配式建筑为例，通过分析装配式建筑的施工工艺，利用虚拟施工技术对装配式建筑的场地布置、构件吊装、节点连接等关键技术进行施工模拟。

同时，通过不同软件、不同插件的使用对比，以及操作过程中不同实施方式的分析，对虚拟施工中建模过程、碰撞检测、施工进度模拟、漫游制作等方面进行探索，在符合经济性及实用性的条件下，完成对装配式建筑虚拟施工的模拟。

BIM可为装配式建筑进行全过程虚拟施工模拟提供有效的软件与技术支持，同时为装配式建筑施工提供实际参考依据，对现场施工具有指导意义，可有效避免浪费，并可提前把握施工过程中的重点及难点，为优质高效地开展施工提供依据。

基于BIM的装配式建筑拼装图

相关建议

当前铁路房屋装配式建筑的研究与应用取得了一定进展，但由于铁路房屋自身的特点，在构件性能、安装施工以及造价定额等方面还存在种种制约因素，限制了装配式建筑的规模化应用。展望铁路房屋装配式建筑的发展，可从以下方面开展进一步研究和完善：

铁路房屋种类多bim模块化设计，涉及专业多，工艺要求多样，建筑尺寸、平面、规格上也不尽相同，因而装配式构件种类众多，标准化、工厂化生产的难度大且生产成本较高。因此，可利用BIM技术开展房屋整合研究，在满足工艺专业要求的前提下，通过BIM模型的方案对比，对各类房屋进行整合和归并，统一规划布置并预留发展条件考证含金量排行榜，提高房屋的标准化，形成构件的模块化，达到生产的工业化，以降低整体造价。

铁路房屋装配式建筑相关的规范、技术标准尚不完善bim模块化设计，BIM与铁路房屋装配式建筑，如装配式预制率与装配率、评价等级、验收标准等。目前，《装配式建筑评价标准》中规定了装配率的计算和评价等级，各地方根据实际情况规定了装配式预制率与装配率的具体计算细则，但铁路行业还没有明确的装配式预制率与装配率的计算细则。

铁路装配式建筑施工过程中缺少流程控制标准及工艺标准，且在目前装配式结构质量验收规范中还存在一定缺陷，这些都在一定程度上限制了装配式建筑的推广。此外，铁路房屋中的BIM技术尚缺少统一的应用指南，模型信息深度、精度以及成果文件等没有统一标准，这也在一定程度上限制了“BIM+装配式建筑”的融合应用。

目前，铁路房屋装配式建筑的设计集成化、装配智能化水平不高。建筑设计及构件拆分中，仅考虑管线、孔洞的设计，尚未综合考虑智能监测、建筑全装修、集成厨卫等集成设计。生产和安装过程中，智能建造和信息化管理也处在初期探索阶段。

因此，装配式建筑的智能研究应在既有成果基础上，大力发展适用于铁路房屋的BIM 信息化管理平台，以产业链为主线，通过实时采集项目审批、设计、建材及部品生产过程、运输过程、施工及装配过程、监理验收及运营过程等全生命期质量数据，实现建筑质量可溯源，利于上下游企业及企业内部信息共享互通，实现生产、施工的信息化管理。

加快铁路房屋装配式建筑定额及经济性研究。目前，房屋装配式建筑缺少相应的铁路定额，且造价较高，预制装配式混凝土结构比现浇混凝土结构投资增加20%～35%，这也是制约铁路房屋装配式建筑应用的主要因素之一。

铁路房屋装配式建筑定额及造价应综合考虑工程量规模、构件模数化程度、施工环境、运输条件、运输距离等多种因素，计算设计费用、生产运输费用、吊装安装费用等。下一步工作中，可利用BIM技术在工程量统计、生产物资管控等方面的优势，对预制构件的自建自产与民用市场采购进行深入对比，确定合理的建厂距离和采购模式，实现铁路装配式建筑的经济合理。

在BIM技术的基础上，结合EPC模式，开展设计施工一体化以及产品产业化研究。EPC模式与装配式建筑技术相结合，在项目组织结构、设计优化与资源整合、工期控制、成本控制和专业化管理等方面具有明显优势，可以结合目前正在实施的铁路EPC项目，开展装配式建筑的设计-加工-装配一体化协同控制研究。同时，针对铁路小型生产生活房屋开展全装配整体式建筑研究，进而形成产品产业化，实现良好的经济效益。

由于装配式建筑具有绿色环保、节约工期、管理成本低、施工质量高等优点，以及近年来国家政策的大力支持，装配式建筑在铁路房屋中有很好的发展前景，而BIM技术为装配式提供了强大的载体和技术支撑。应着重在房屋标准化与模块化、装配式建筑与BIM技术的深入融合、设计施工一体化等方面开展深入研究，解决装配式建筑设计与施工中的突出问题，推进铁路生产生活房屋的建筑工业化、产业化，推进智能铁路的发展。

广州君和专注bim领域,建筑工程设计bim软件、软件白金级代理商，10年专注工程领域bim生命全周期应用解决方案，bim咨询、bim培训，软件二次开发，业务范围涉及土木、建筑、交通、市政管网、水厂、海绵城市、水利电力、石化、以及能源、环保等行业

bim设计团队，BIM技术在医疗净化建设过程中的应用

回

顾

演讲干货

首届全国医院BIM技术

应用与交流大会

BIM技术在医疗净化建设过程中的应用

演讲嘉宾：张华

目 录

01

BIM的概念及应用范围

02

医疗净化建设领域应用

03

BIM能解决什么问题？

04

实际应用情况如何？

05

我们是怎么做的？

PART 01

01

BIM的概念及应用范围

BIM是源自于“ ”的缩写，中文译为“建筑信息模型”。

BIM技术在工程建设项目上通过数字化手段，在计算机中建立出一个虚拟建筑，该虚拟建筑会提供一个单一、完整、包含逻辑关系的建筑信息库。

包含建筑物的几何形状的视觉信息，还涵盖建筑材料、特性、工程造价、工程采购以及后期运维等信息，使之成为整个项目建设的数据库。

记录各阶段的所有数据信息，贯穿于整个工程项目的寿命期，对项目的建造及后期的运营管理等持续发挥永久性作用。

应用于建筑设计、造价、施工、运维全过程管理

PART 02

02

BIM在医疗净化建设领域应用

A.

医疗建筑的特点

多专业，常规建筑 医疗设备

B.

医疗净化包含的内容

手术室、ICU、供应室、静配中心、实验室、层流病房等

C.

专业

建筑结构、装饰、暖通、电气、医用气体、给排水、自控系统等

D.

难点

多专业交叉、医护人员看不懂平面图纸，图纸不形象直观

E.

解决手段

需要新的设计技术、方法，BIM的运用是解决之道

PART 03

03

BIM能解决什么问题

PART 03-01设计阶段

方案

设计

方案设计是以医疗行为的流程为主导，医疗流程的梳理是一个连点为线、延线成面的不断生成的过程bim设计团队，直观流程布局，也方便方案的讨论和优化

深化

设计

可模拟观察到整个项目的各专业与建筑结构、装饰墙体和吊顶之间的相互关系，有效的更充分的利用建筑空间，达到更完美的方案

管线综合优化设计

3D协调/管线综合及施工模拟，碰撞检查与处理过程，施工现场与三维效果对比

医院洁净手术部平面流程

某医院洁净工程项目平面流程

两幅图片主要体现了BIM设计既可以通过三维观察，也可以平面出图bim设计团队考证培训机构，BIM技术在医疗净化建设过程中的应用，更方便于方案的讨论与修改

手术室内各设施之间相互关系

ICU的床位及室内设备布置

整体观察某一类设施的布置关系

设计主要体现在医疗仪器以及设备在洁净空间中的模拟位置，可直观的分析仪器设备布置的合理性，使用的便捷性，使用空间是否满足医疗要求一目了然

PART 03-02造价阶段

对于成本管理而言利用BIM技术实现成本管控前置是行业发展的必然趋势

BIM技术将成本与设计完美耦合进行精确测算，提供目标成本确定时的限额设计和方案比选优化，并在建造过程中实现动态成本的监控，为决策者提供了数据的有效支撑。

BIM模型获取工程量数据，确保了数据来源的唯一性、完整性、正确性，同时，对于数据获取的结果具有及时性、准确性、可追溯性

将设计过程中获取工程量数据与国内造价软件“广联达”实现数据互导，对工程进行全面的工程量数据和造价分析，给业主方提供了完整的工程量和造价分析数据。

为施工预算分析提供决策依据，实现材料清单自动生成

自动生成的工程量

BIM技术具有参数化的特点，将各类相关联的数据有序的存储在以BIM为模型的载体中。对于成本管理而言利用BIM技术实现成本管控前置是行业发展的必然趋势，BIM技术将成本与设计完美耦合进行精确测算，提供目标成本确定时的限额设计和方案比选优化，并在建造过程中实现动态成本的监控，为决策者提供了数据的有效支撑

BIM数据生成的设备明细表

BIM模型获取工程量数据，确保了数据来源的唯一性、完整性、正确性，同时，对于数据获取的结果具有及时性、准确性、可追溯性。基于BIM软件上开发的造价分析插件（），将设计过程中获取工程量数据与国内造价软件“广联达”实现数据互导，对工程进行全面的工程量数据和造价分析，给业主方提供了完整的工程量和造价分析数据

PART 03-03施工阶段

搭建一个BIM应用系统的信息框架，组建一个全生命周期各专业项目参与方的网络数据集成与应用平台

在全施工周期中业主、设计方、承建商以及各参与施工专业队伍之间的信息交换

场地使用规划、深化设计、3D协调/管线综合、施工模拟、施工组织模拟、数字化建造、施工质量与进度监控、成本控制

进行碰撞冲突分析、漫游检查等，预先发现建筑结构、装饰效果以及专业冲突问题，进行分析、检查、优化，深入挖掘工程建设过程中的巨大潜在价值，量化工程量，可有效的节省工程造价10%。

BIM应用系统的信息框架

医院洁净工程项目的施工是一个错综复杂的过程，涉及到多部门、多专业的融合与协调，BIM技术应用于医院洁净项目的施工，与计算机和网络系统密切相关，首先必须搭建一个BIM应用系统的信息框架，组建一个全生命周期各专业项目参与方的网络数据集成与应用平台，保证在全施工周期中业主、设计方、承建商以及各参与施工专业队伍之间的信息交换

移动端实现移动办公

通过三维模拟技术，以及可视化手段，BIM技术在施工阶段可以有如下多个方面的应用：场地使用规划、深化设计、3D协调/管线综合、施工模拟、施工组织模拟、数字化建造、施工质量与进度监控、成本控制等

场地使用规划

施工总平面图

掌握场地模型创建及场地设计，布置要点，运用场地布置中的技术，满足现场施工的功能性和安全要求

深化设计

深化设计

对各专业工程进行系统核对，利用BIM技术的碰撞检测，发现出水、电、气、消防、通风等设备管线间的碰撞问题，提前深化和优化设计，避免施工过程中发生冲突

碰撞检查

三维直观发现碰撞错误

通过BIM的“虚拟施工”功能，对设计方案进行检测分析，对施工方案进行模拟、分析与优化，从而发现施工中可能出现的问题，使得技术人员在施工前就采取预防措施，直到获得最佳的施工方案，保证施工方案和关键施工工艺的可行性和施工质量。

基于BIM模型进行检测并出具报告

检查前管线碰撞

检查后管线走向

空间优化

模拟优化空间

优化前的吊顶设计高度

优化后的吊顶高度

通风、给排水、医气、电气、消防等各系统在洁净工程中布置关系图

单间手术室BIM设计一

侧重点：检查送风天花风管、无影灯、吊塔、电气管线碰撞情况，手术室之间的相对位置关系

模拟送风天花气流组织、灯光照度

室内各设施，如自动门、污物小门、器械柜、药品柜、麻醉柜、回风口、控制面板、观片灯等设施的相对位置，距离，操作空间等问题，在不违反规范的前提下，优化各个设施之间的距离，简化操作

单间手术室BIM设计二

侧重点：检查送风天花风管、无影灯、吊塔、电气管线碰撞情况，手术室之间的相对位置关系

单间手术室结构

单间手术室模拟

单间手术室模拟

杂交手术室建设中BIM应用

杂交手术室：手术室里安装DSA、核磁共振MIR、直线加速器、CT等大型医疗设备

特点：诊断和治疗设备价值昂贵，安装过程复杂，净化系统占比并不高，单间占比10%-20%，大型医疗设备公司大包整合方式比较多。

难点：基于医疗设备主导杂交手术室安装全过程，设备厂商对净化系统不熟悉，沟通困难，设备运送通道，安装配合、后期装饰都是问题，没有强有力的整合能力，建设可能失败。

杂交手术室建设中BIM应用

BIM是一个非常好的解决手段，可以进行虚拟建设，把医疗设备，净化系统、供电、医气、装饰、防护、给排水放到一个BIM数据包统一考虑，在项目实施前进行三维模拟，优化设计，模拟设备运送通道，预安装、各设施相对关系、位置模拟确认、水电气位置、管径、安装方式确认，给使用科室进行全方位的展示。

杂交手术室建设中BIM应用

PART 03-04运维阶段

01 利用BIM技术建设的洁净工程项目，可以将所有医疗设备信息进行同步，在设备管理子系统中，设立设备的档案资料

02 依据信息记录，制定设备维修保养计划，并确定故障设备的及时反馈以及设备的定期巡检保养

03 保证所有净化设备运行阶段设备运行维护管理的全面有序，为运维管理者提供合理计划，设备的预制维修提供帮助

04 BIM模型结合运维管理系统可以充分发挥空间定位和数据记录的优势，合理制定维护计划，分配专人专项维护工作，以降低净化设备使用过程中突发状况的维修风险的次数。在三维的环境下，维护人员对于设备由其是隐蔽工程的位置十分清楚，大大提高了维护效率。

PART 04

04

实际应用情况如何？

设计方：具备BIM 团队，各专业齐全，实力比较强

业主方：有需求，但缺少BIM技术人员。

施工方：有需求，缺少BIM技术人员，外协费用大，实际施工运用较少，更多的是秀。

PART 05

05

我们是怎么做的？

医疗净化系统BIM实施

平面图优化设计，使用科室初步确认范围和功能需求参数化建模，通过三维观察，直观净化系统的流程布局，方案的讨论和优化，施工图深化设计，进行管线综合，碰撞检查，层高优化设计。

通过BIM进行自动算量，统计材料清单，设备的型号等详细参数

与广联达报价系统无缝对接，进行成本核算，精确计算项目实施成本

确认的材料清单直接导入到工程全过程管理平台，进行材料请购，制定采购计划，实施采购，跟踪，到货签收

售后服务部门根据BIM提供的易耗品清单，制定服务计划，跟踪进行维保