章 明， 董金華， 林 玲

(1. 中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司，湖北 武漢 430071；2. 華中科技大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院，湖北 武漢 430074

新型冠狀病毒肺炎是我國(guó)建國(guó)以來(lái)最嚴(yán)重的一次公共衛(wèi)生事件，新冠肺炎疫情中暴露出我國(guó)傳染病醫(yī)院數(shù)量、床位嚴(yán)重不足等問(wèn)題，未來(lái)仍有可能爆發(fā)超大規(guī)模疫情，因此，建設(shè)傳染病醫(yī)院是當(dāng)下的重要任務(wù)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)醫(yī)院總數(shù)達(dá)到3.5萬(wàn)個(gè)，根據(jù)我國(guó)衛(wèi)生健康統(tǒng)計(jì)年鑒，2019年我國(guó)傳染病醫(yī)院只有171個(gè)[1]，傳染病醫(yī)院數(shù)量不足、醫(yī)院床位不足是導(dǎo)致疫情進(jìn)一步擴(kuò)散的原因之一[2]。根據(jù)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推動(dòng)公立醫(yī)院高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)》，我國(guó)要建立健全、分級(jí)、分層、分流的重大疫情救治體系，加快推進(jìn)傳染病國(guó)家、區(qū)域等醫(yī)療中心的建立。因此，改造和新建傳染病醫(yī)院是現(xiàn)在的新形勢(shì)。

傳染病醫(yī)院項(xiàng)目具有醫(yī)療級(jí)別高、建設(shè)體量大以及質(zhì)量要求高等特點(diǎn)，對(duì)于污染物處理、空間氣密性以及平疫結(jié)合應(yīng)用等方面有更高的要求。傳染病醫(yī)院建設(shè)質(zhì)量管理比傳統(tǒng)醫(yī)院項(xiàng)目質(zhì)量管理更為復(fù)雜。傳染病醫(yī)院項(xiàng)目施工專(zhuān)業(yè)繁多且交叉作業(yè)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制難度大，對(duì)參與人員技能要求高，部分專(zhuān)業(yè)需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)二次深化，導(dǎo)致工作任務(wù)會(huì)在時(shí)間和空間上部分重合，如果銜接不當(dāng)，可能造成不利后果。

當(dāng)前關(guān)于傳染病醫(yī)院施工質(zhì)量控制的研究主要集中在傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)方面。例如Lu等[3]分析了醫(yī)院病房地層通風(fēng)、混合通風(fēng)、向下通風(fēng)和位移通風(fēng)四種通風(fēng)條件下各自污染物濃度分布和污染物去除效果，研究結(jié)果表明，地層通風(fēng)模式下病房的污染物去除效果最好，建議醫(yī)院病房采用地層通風(fēng)設(shè)計(jì)。周靜文[4]分析了傳染病醫(yī)院建設(shè)中的項(xiàng)目工程質(zhì)量管理在項(xiàng)目建設(shè)各階段的控制要點(diǎn)，并指出在已有的醫(yī)院建筑工程中，大部分項(xiàng)目的質(zhì)量管理仍是以施工完成后的質(zhì)量驗(yàn)收檢查為主，且存在工程項(xiàng)目質(zhì)量管理水平低下、管理效率不高、工程質(zhì)量管理評(píng)價(jià)體系不健全等問(wèn)題。王圍倫等[5]分析了從傳染病醫(yī)院建設(shè)中的氣密性問(wèn)題，總結(jié)出精準(zhǔn)定位開(kāi)孔、機(jī)電管線(xiàn)密封處理等施工控制措施。

已有學(xué)者提出在工程施工管理過(guò)程中運(yùn)用BIM(Building Information Modeling)進(jìn)行施工質(zhì)量控制，盡可能減少項(xiàng)目施工質(zhì)量問(wèn)題[6,7]。通過(guò)BIM與其他技術(shù)結(jié)合，建立各種施工質(zhì)量管理方法，尋求更好的質(zhì)量管理方式[8,9]。Calvi和Martin提出面向虛擬設(shè)計(jì)施工的POP(Product，Organization，Process)建模方法，他們認(rèn)為，POP模型與過(guò)程和組織相結(jié)合，能為虛擬設(shè)計(jì)施工提供更全面的方法。也有研究學(xué)者考慮到BIM在施工質(zhì)量管理中的優(yōu)勢(shì)，提出將BIM與POP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，以改進(jìn)當(dāng)前的質(zhì)量管理流程，并開(kāi)發(fā)基于BIM的大型項(xiàng)目管理平臺(tái)[10,11]。

為了提高傳染病醫(yī)院施工質(zhì)量，綜合解決傳染病醫(yī)院建筑本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工過(guò)程難度大、建設(shè)人員多且管理復(fù)雜等問(wèn)題，本研究建立基于BIM的傳染病醫(yī)院施工質(zhì)量控制體系。將BIM與POP質(zhì)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，明確傳染病醫(yī)院施工產(chǎn)品(Product)、責(zé)任人(Organization)、產(chǎn)品形成過(guò)程(Process)三者之間的關(guān)系，為傳染病醫(yī)院施工質(zhì)量控制提供更全面、更有效的管理辦法。本研究還以武漢市某傳染病醫(yī)院為工程背景，進(jìn)一步探究了該體系對(duì)傳染病醫(yī)院施工質(zhì)量控制的有效性。

1 傳染病醫(yī)院施工質(zhì)量控制難點(diǎn)分析

目前，我國(guó)已有的傳染病醫(yī)院建設(shè)規(guī)范主要有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50686-2011《傳染病醫(yī)院建筑施工及驗(yàn)收規(guī)范》[12]、GB 50849-2014《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》[13]和建筑標(biāo)準(zhǔn)《傳染病醫(yī)院建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(建標(biāo)173—2016)》?，F(xiàn)有的傳染病醫(yī)院建設(shè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)均頒布于新冠疫情之前，經(jīng)過(guò)實(shí)際使用情況檢驗(yàn)，之前的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不能完全滿(mǎn)足現(xiàn)在的建設(shè)要求。例如“三區(qū)兩通道”具體怎么設(shè)計(jì)，各區(qū)域該如何劃分，還有部分醫(yī)技科室的層高要求不同于一般病房，但相關(guān)規(guī)范并沒(méi)有具體的指示。

傳染病醫(yī)院的特殊功能用房建設(shè)是傳染病醫(yī)院建設(shè)的重點(diǎn)，比如負(fù)壓病房與醫(yī)技科室，二者在施工工藝、材料設(shè)備、室內(nèi)裝修、安裝環(huán)境等都提出了特別要求，必須采取嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制措施對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量保障。負(fù)壓病房要求不同污染等級(jí)房間的壓差不得小于5 Pa，并嚴(yán)格控制整體構(gòu)造的密封性，房間材料需使用易清潔、耐消毒、耐腐蝕的建筑材料，每個(gè)病房的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)需獨(dú)立設(shè)置。醫(yī)技科室是醫(yī)院的技術(shù)支持系統(tǒng)，醫(yī)技科室的布置除了滿(mǎn)足整體醫(yī)院的布局外，房間內(nèi)部的設(shè)計(jì)還要考慮人、物流線(xiàn)設(shè)計(jì)以及醫(yī)療設(shè)備更新?lián)Q代對(duì)空間設(shè)計(jì)、平面尺寸與布局的要求，此外，對(duì)部分會(huì)彼此影響的設(shè)備在空間布置上還需要做特別處理，如磁共振設(shè)備、CT機(jī)不能相隔太近。具有放射性的科室需做好輻射防護(hù)措施。

傳染病醫(yī)院施工與一般醫(yī)院施工不同的質(zhì)量控制難點(diǎn)可以主要分為建設(shè)產(chǎn)品、形成過(guò)程、人的因素三個(gè)方面。

(1)建設(shè)產(chǎn)品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)高

建設(shè)產(chǎn)品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)高，難度大。傳染病醫(yī)院建設(shè)涉及到超過(guò)20個(gè)專(zhuān)業(yè)工程[14]。眾多專(zhuān)業(yè)工程不僅會(huì)造成設(shè)計(jì)圖紙復(fù)雜，而且施工時(shí)會(huì)造成施工作業(yè)面交叉產(chǎn)生施工沖突，給管理帶來(lái)一定負(fù)擔(dān)。

區(qū)別于一般醫(yī)院，傳染病醫(yī)院項(xiàng)目中機(jī)電、給排水、暖通以及物流等系統(tǒng)施工有氣密以及防滲等特殊質(zhì)量控制要求，進(jìn)一步提高了設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，需重新確定質(zhì)量控制點(diǎn)，對(duì)于質(zhì)量控制的重點(diǎn)環(huán)節(jié)和薄弱部位進(jìn)行重新識(shí)別與分析，從而控制最終建設(shè)產(chǎn)品滿(mǎn)足要求的程度。

傳染病醫(yī)院建設(shè)關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)除了包括一些比較常規(guī)的關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)外，還有一些傳染病醫(yī)院建設(shè)特有的質(zhì)量控制點(diǎn)，主要有空間功能分區(qū)、空氣流向、建筑氣密性、雨污分流處理、建筑防滲漏水等方面。例如，GB 50686-2011《傳染病醫(yī)院建筑施工及驗(yàn)收規(guī)范》中規(guī)定傳染病醫(yī)院通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)各類(lèi)裝置應(yīng)嚴(yán)密、調(diào)節(jié)靈活、操作方便。空調(diào)凈化系統(tǒng)宜選用風(fēng)壓變化較大時(shí)風(fēng)量變化較小的風(fēng)機(jī)?？照{(diào)凈化系統(tǒng)風(fēng)管加工前應(yīng)進(jìn)行清潔處理，施工過(guò)程中應(yīng)保證風(fēng)管不受污染。污染區(qū)和半污染區(qū)排風(fēng)管道的正壓段不宜穿越其他房間，排風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置在室外排風(fēng)口附近。負(fù)壓隔離病房的通風(fēng)系統(tǒng)要求排風(fēng)機(jī)與送風(fēng)機(jī)連鎖，排風(fēng)機(jī)先于送風(fēng)機(jī)開(kāi)啟，后于送風(fēng)機(jī)關(guān)閉?？照{(diào)機(jī)組安裝時(shí)應(yīng)調(diào)平，并做減振處理。因此，為了保證建設(shè)產(chǎn)品質(zhì)量，需將施工中的關(guān)鍵部位與薄弱環(huán)節(jié)作為重點(diǎn)控制對(duì)象。

(2)工作過(guò)程質(zhì)量控制難度大

傳染病醫(yī)院項(xiàng)目中一些專(zhuān)業(yè)要求比較高的專(zhuān)業(yè)需要進(jìn)行二次深化，深化過(guò)程中產(chǎn)生潛在的設(shè)計(jì)、施工沖突以及可能導(dǎo)致的大量現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)與返工任務(wù)，將進(jìn)一步造成產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。傳染病醫(yī)院的專(zhuān)業(yè)工程比較多，實(shí)際施工時(shí)，深化設(shè)計(jì)往往與土建施工同步進(jìn)行。如果缺乏迅速有效的專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)工作可能導(dǎo)致土建已經(jīng)施工但不符合深化設(shè)計(jì)要求導(dǎo)致返工的情況。同時(shí)，由于相應(yīng)的配套工程多，而且每個(gè)配套工程都需要相應(yīng)的施工工作面，施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到多個(gè)專(zhuān)業(yè)、多個(gè)工種同時(shí)開(kāi)展工作，多種材料、多種設(shè)備同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)作，協(xié)調(diào)不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致專(zhuān)業(yè)與專(zhuān)業(yè)之間、工種與工種之間、設(shè)備與設(shè)備之間發(fā)生沖突，影響施工的進(jìn)度和質(zhì)量。

對(duì)于關(guān)鍵部位除了關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量，還需要在形成產(chǎn)品的過(guò)程中嚴(yán)密控制工序質(zhì)量，將可能的質(zhì)量缺陷消除在施工過(guò)程中。例如，在醫(yī)用氣體工程施工過(guò)程中，醫(yī)用氣體管道安裝是其重要組成部分。醫(yī)用氣體管道主要使用無(wú)縫銅管和無(wú)縫不銹鋼管，在管道焊接時(shí)為了防止管道內(nèi)部高溫氧化產(chǎn)生碳渣，產(chǎn)生由管道內(nèi)部碳化形成的顆粒物導(dǎo)致的醫(yī)療氣體污染，需要充入氮?dú)饣驓鍤膺M(jìn)行管道內(nèi)部保護(hù)。醫(yī)用氣體管道、閥門(mén)和儀器在安裝前需進(jìn)行內(nèi)部清洗并進(jìn)行脫脂處理[15]。進(jìn)入污染區(qū)與半污染區(qū)的氣體管道需設(shè)置套管，套管內(nèi)的管材不得有焊縫與接頭，管材與套管間用不燃材料填充并密封。管道的安裝支架應(yīng)做防腐處理，兩者接觸處應(yīng)做絕緣處理。在這些關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行過(guò)程中需要進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控與檢查，明確質(zhì)量責(zé)任人。

(3)參與主體專(zhuān)業(yè)技能要求高

參建人員權(quán)責(zé)不清會(huì)導(dǎo)致建設(shè)時(shí)某些地方該行使某些權(quán)力的時(shí)候不實(shí)行，出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)拒絕承擔(dān)責(zé)任，造成項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量形成過(guò)程中得不到應(yīng)有的保障。組織與操作人員的專(zhuān)業(yè)技能對(duì)施工過(guò)程的工作質(zhì)量以及最終產(chǎn)品質(zhì)量有著極大影響，因此對(duì)施工人員專(zhuān)業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求。明確每項(xiàng)構(gòu)件產(chǎn)品及其對(duì)應(yīng)工序的實(shí)際責(zé)任主體，建立施工責(zé)任人與產(chǎn)品、過(guò)程的對(duì)應(yīng)責(zé)任關(guān)系，能提高參與主體的可靠性，從而進(jìn)一步提高項(xiàng)目整體的質(zhì)量。

除了上述質(zhì)量控制難點(diǎn)，傳染病醫(yī)院施工還存在施工規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)不全、施工人員對(duì)傳染病醫(yī)院質(zhì)量要求認(rèn)識(shí)不足、施工過(guò)程中質(zhì)量反饋不及時(shí)等問(wèn)題，這些最終都會(huì)影響傳染病醫(yī)院施工質(zhì)量，迫切需要信息化手段引入，為質(zhì)量管理提升效率。

2 基于BIM的傳染病醫(yī)院施工質(zhì)量管理體系

目前BIM已經(jīng)可以較好地解決圖紙?jiān)O(shè)計(jì)與深化設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。POP質(zhì)量模型可以將項(xiàng)目產(chǎn)品、施工過(guò)程與施工組織結(jié)合起來(lái)進(jìn)行統(tǒng)籌管理。因此，集成BIM與POP兩者的優(yōu)點(diǎn)，將BIM 4D進(jìn)度模型與POP質(zhì)量模型鏈接，形成BIM 5D質(zhì)量模型，建立基于BIM的施工質(zhì)量管理體系，對(duì)傳染病醫(yī)院施工質(zhì)量全過(guò)程進(jìn)行更優(yōu)控制，并以傳染病醫(yī)院空氣流向控制涉及的門(mén)窗部分工程施工質(zhì)量控制為例進(jìn)行實(shí)例分析?；贐IM的傳染病醫(yī)院施工質(zhì)量控制流程可以按項(xiàng)目施工前質(zhì)量控制、施工過(guò)程中質(zhì)量控制、施工后質(zhì)量控制三個(gè)過(guò)程對(duì)施工全過(guò)程展開(kāi)質(zhì)量控制。如圖1所示，通過(guò)BIM對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)施工中的質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)管理。利用BIM 5D質(zhì)量模型對(duì)施工過(guò)程中的質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。在BIM強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持下，可以實(shí)現(xiàn)各種施工文件的電子化，減少紙質(zhì)文本造成的信息交流不便、信息不易保存等問(wèn)題。

圖1 基于BIM的施工質(zhì)量控制總體流程

與傳統(tǒng)方法相比，POP質(zhì)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠更好地幫助施工過(guò)程中的協(xié)調(diào)、可視化和規(guī)劃。產(chǎn)品建模即通過(guò)圖紙等信息建立BIM模型。產(chǎn)品-過(guò)程建?？梢岳斫鉃樵谌SBIM模型的基礎(chǔ)上，加入施工進(jìn)度控制，形成BIM 4D模型。組織-過(guò)程建模是指模擬組織在產(chǎn)品形成過(guò)程中組織內(nèi)部、組織與產(chǎn)品之間的交互，能夠預(yù)知組織內(nèi)部協(xié)調(diào)矛盾、組織工作拖延，組織之間交流不暢等問(wèn)題。

(1)施工產(chǎn)品模板

施工產(chǎn)品模板集成了面向單個(gè)建設(shè)構(gòu)件產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)允許偏差信息，以及本項(xiàng)目中對(duì)應(yīng)的BIM模型代表的設(shè)計(jì)參數(shù)，包含構(gòu)件的尺寸、定位、材質(zhì)以及力學(xué)性能等。

(2)質(zhì)量組織模板

項(xiàng)目質(zhì)量涉及到的參與主體主要有建設(shè)方、勘察設(shè)計(jì)方、施工方和監(jiān)理方等，其中施工質(zhì)量責(zé)任主體包括施工總承包商、專(zhuān)業(yè)分包商以及班組等組織單位，各方對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量的形成與控制承擔(dān)著不同的責(zé)任。因此，明確各項(xiàng)工作的責(zé)任人，明確其權(quán)利與義務(wù)，是確保施工質(zhì)量的一大關(guān)鍵。

(3)施工過(guò)程質(zhì)量模板

施工過(guò)程質(zhì)量控制可以從質(zhì)量控制點(diǎn)、工序質(zhì)量以及工作質(zhì)量入手。明確項(xiàng)目的質(zhì)量控制點(diǎn)，按照施工進(jìn)度，依次對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制。其次，根據(jù)相應(yīng)規(guī)范對(duì)施工工序質(zhì)量以及工作質(zhì)量進(jìn)行控制，確保按規(guī)范施工。

集成施工產(chǎn)品、組織和過(guò)程三要素，建立基于BIM的POP質(zhì)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。利用POP質(zhì)量模型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過(guò)程中的每一道工序、每一個(gè)施工質(zhì)量控制點(diǎn)、對(duì)應(yīng)的每一個(gè)質(zhì)量責(zé)任人實(shí)現(xiàn)明確、質(zhì)量追蹤與保障。以傳染病醫(yī)院通風(fēng)系統(tǒng)為例，POP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型如圖2所示。

圖2 POP模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

通過(guò)前文對(duì)施工組織、施工過(guò)程質(zhì)量控制、施工產(chǎn)品三者的分析，可以發(fā)現(xiàn)POP質(zhì)量模型可以實(shí)現(xiàn)施工全員、全過(guò)程的質(zhì)量控制。這個(gè)模型為BIM施工質(zhì)量控制提供了理論依據(jù)與方法。

2.1 BIM 5D質(zhì)量控制模型

(1)基于BIM的質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)置

將與傳染病醫(yī)院項(xiàng)目相關(guān)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、質(zhì)量通病、用戶(hù)評(píng)價(jià)與反饋等數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類(lèi)與分析，形成傳染病醫(yī)院項(xiàng)目質(zhì)量控制數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)具體的項(xiàng)目特征及規(guī)模等影響因素，生成項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的質(zhì)量控制點(diǎn)數(shù)據(jù)表，將控制點(diǎn)與BIM模型進(jìn)行掛接，進(jìn)一步明確三維設(shè)計(jì)參數(shù)與質(zhì)量允許偏差，形成可視化的質(zhì)量控制模型。通過(guò)應(yīng)用不斷積累新的數(shù)據(jù)擴(kuò)充與更新庫(kù)內(nèi)部數(shù)據(jù)，使得之后給出的項(xiàng)目控制點(diǎn)結(jié)果更準(zhǔn)確全面，圖3為質(zhì)量控制點(diǎn)形成與庫(kù)更新交互流程。

圖3 質(zhì)量控制點(diǎn)形成與庫(kù)更新交互流程

(2)基于BIM的5D 質(zhì)量信息集成

基于BIM的5D質(zhì)量信息集成是以BIM的4D進(jìn)度模型為基礎(chǔ)，再將前文描述的POP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集成在進(jìn)度模型上，形成5D質(zhì)量模型。BIM融入POP質(zhì)量模型，賦給BIM的構(gòu)件質(zhì)量參數(shù)、施工過(guò)程質(zhì)量控制和組織等質(zhì)量控制信息。BIM環(huán)境下POP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中必須明確構(gòu)件的施工人員、監(jiān)理人員、驗(yàn)收人員等全面的人員信息，當(dāng)發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)該5D模型查找具體責(zé)任人并進(jìn)行追責(zé)。

2.2 基于BIM的5D質(zhì)量模型應(yīng)用

(1)碰撞檢查與圖紙審查

傳染病醫(yī)院除了包含常規(guī)的公共建筑機(jī)電功能系統(tǒng)外，還涉及到很多醫(yī)療專(zhuān)項(xiàng)機(jī)電系統(tǒng)，例如醫(yī)用氣體系統(tǒng)，醫(yī)院常用的醫(yī)用氣體有氧氣(O2)、氧化二氮(CO2)、氬氣(Ar)、氦氣(He)和氮?dú)?N2)等，每一種氣體都需要專(zhuān)有管道。這導(dǎo)致醫(yī)院的管線(xiàn)排布錯(cuò)綜復(fù)雜，難以布置。通過(guò)BIM平臺(tái)的各專(zhuān)業(yè)協(xié)同化設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管線(xiàn)布置風(fēng)格和標(biāo)高體系的統(tǒng)一管理，并對(duì)綜合管線(xiàn)布局的位置、標(biāo)高進(jìn)行碰撞及交叉性檢查，形成碰撞檢查報(bào)告，技術(shù)人員可以根據(jù)碰撞檢查報(bào)告準(zhǔn)確找到碰撞點(diǎn)，對(duì)碰撞點(diǎn)進(jìn)行移位或調(diào)整等操作。

傳統(tǒng)的施工圖紙方式主要以人工查看二維圖紙為主，一個(gè)項(xiàng)目的施工圖紙審查內(nèi)容許多是重復(fù)的，審查速度較慢而且容易出錯(cuò)?；贐IM的圖紙審查可以非常好地避免這些問(wèn)題，能快速高效地提取圖紙信息并完成審核工作，給出審核意見(jiàn)。

(2)施工方案模擬與技術(shù)交底

施工方案可視化模擬是指將原來(lái)圖紙上的二維圖形和施工方案里面的文字通過(guò)仿真技術(shù)以三維動(dòng)態(tài)的形式進(jìn)行表示，對(duì)于傳染病醫(yī)院這樣的復(fù)雜工程來(lái)說(shuō)，可以向施工者直觀(guān)地展示出施工部署、施工流程和施工工藝等完整的施工方案，便于施工人員理解和執(zhí)行。同樣，施工方案可視化模擬也可以為施工方案優(yōu)化和選擇提供輔助。

傳統(tǒng)技術(shù)交底主要依靠平面圖紙和文字，不易直觀(guān)形象，不便于施工人員理解和掌握。運(yùn)用BIM的可視化、虛擬施工技術(shù)制成動(dòng)畫(huà)視頻可以幫助施工人員更好地理解工程施工步驟和要點(diǎn)，尤其是復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的施工要點(diǎn)，保障施工質(zhì)量。

(3)基于BIM 5D的過(guò)程控制

現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理時(shí)，使用手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備和測(cè)量工具完成對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量評(píng)定并上傳到BIM質(zhì)量管理平臺(tái)。發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題并上傳到平臺(tái)后，相關(guān)質(zhì)量負(fù)責(zé)人員借助BIM模型進(jìn)行問(wèn)題分析并給出整改方案。項(xiàng)目整改后，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理，檢測(cè)是否滿(mǎn)足要求。整個(gè)過(guò)程通過(guò)PDCA(Plan-Do-Check-Act)循環(huán)不斷地對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行檢查控制直至項(xiàng)目完工。施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量信息管理流程如圖4所示。

圖4 施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量信息管理流程

3 實(shí)證分析

湖北省武漢市某人民醫(yī)院是在建的平戰(zhàn)結(jié)合三甲綜合醫(yī)院。該項(xiàng)目總投資27.9億元，總占地面積14萬(wàn)m2，總建筑面積24萬(wàn)m2。該醫(yī)院設(shè)有傳染樓、住院樓、醫(yī)技科室綜合樓、科研樓、直線(xiàn)加速器及核醫(yī)學(xué)用房等多種功能用房。該醫(yī)院設(shè)計(jì)傳染病樓床位200張，住院樓床位1000張。住院樓床位經(jīng)設(shè)計(jì)可以全部轉(zhuǎn)換成傳染病床位。本項(xiàng)目要求實(shí)現(xiàn)醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)智能化、物流傳輸系統(tǒng)自動(dòng)化、人車(chē)分流交通系統(tǒng)人性化以及平戰(zhàn)功能快速轉(zhuǎn)換。項(xiàng)目建成后將大大提升公共衛(wèi)生事件突發(fā)時(shí)的功能轉(zhuǎn)化，提高醫(yī)療資源利用率，提升城市整體救治能力。項(xiàng)目工期一年左右，需要邊設(shè)計(jì)邊施工。本項(xiàng)目建筑面積大，而且工期緊、任務(wù)重，質(zhì)量要求高、施工工藝復(fù)雜。本項(xiàng)目既涉及到傳染病醫(yī)院建設(shè)也涉及到綜合醫(yī)院建設(shè)，兩種類(lèi)型的醫(yī)院建設(shè)各有標(biāo)準(zhǔn)，因此對(duì)項(xiàng)目施工提出了更大的挑戰(zhàn)。

3.1 BIM 5D質(zhì)量模型建立

通過(guò)BIM快速建模插件，使得BIM軟件能夠完成對(duì)BIM圖紙信息的快速提取，實(shí)現(xiàn)建模的參數(shù)、匹配規(guī)則的自由選取與確定，并能夠有效避免平面圖紙導(dǎo)進(jìn)BIM軟件時(shí)信息丟失等問(wèn)題，快速建立BIM三維模型。傳染樓建筑結(jié)構(gòu)BIM模型如圖5所示。

圖5 傳染樓建筑結(jié)構(gòu)BIM模型

根據(jù)質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)中的產(chǎn)品模板結(jié)合本項(xiàng)目專(zhuān)有施工質(zhì)量要求，確定項(xiàng)目的質(zhì)量控制點(diǎn)。通過(guò)建筑標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、設(shè)計(jì)要求與施工組織設(shè)計(jì)以及施工各方合同關(guān)系，建立本項(xiàng)目的POP質(zhì)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并將此POP質(zhì)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鏈接到BIM 4D模型中，建立BIM 5D模型。

3.2 BIM 5D施工質(zhì)量控制

(1)施工前質(zhì)量控制

通過(guò)碰撞檢查，可以檢查出本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中管線(xiàn)布置以及結(jié)構(gòu)梁板柱布置是否出現(xiàn)碰撞并進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。圖紙智能審查可以快速審查出設(shè)計(jì)圖紙中的錯(cuò)誤，比如通過(guò)智能審查，發(fā)現(xiàn)傳染樓門(mén)診大廳某處排風(fēng)立管外露，精裝圖紙中缺少相關(guān)細(xì)節(jié)，如圖6所示。由于機(jī)電管綜合排布，精裝風(fēng)口處上面管線(xiàn)較多，機(jī)電風(fēng)口位置無(wú)法和精裝風(fēng)口位置一致，需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)優(yōu)化與調(diào)整，如圖7所示。

圖6 某處排風(fēng)立管外露

圖7 機(jī)電風(fēng)口點(diǎn)位與精裝風(fēng)口點(diǎn)位

(2)施工中質(zhì)量控制

根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況制定施工進(jìn)度計(jì)劃，并將其細(xì)化到每個(gè)BIM構(gòu)件中。施工時(shí)施工人員能正確掌握每一個(gè)構(gòu)件的計(jì)劃施工時(shí)間以及構(gòu)件之間的先后順序，反饋每個(gè)構(gòu)件的實(shí)施施工時(shí)間，模型能通過(guò)分析給出當(dāng)前施工進(jìn)度總體情況，有助于進(jìn)度計(jì)劃調(diào)整。圖8為本項(xiàng)目傳染樓的4D進(jìn)度模型。通過(guò)對(duì)相關(guān)國(guó)家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等的收集整理，明確每個(gè)構(gòu)件的質(zhì)量控制信息，完成BIM 5D 模型構(gòu)建。例如醫(yī)用氣體管道安裝工程，其主要的質(zhì)量控制信息如表1所示。在施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理人員可以通過(guò)測(cè)量并與對(duì)應(yīng)的BIM模型對(duì)比，發(fā)現(xiàn)施工中存在的質(zhì)量問(wèn)題并反饋給對(duì)應(yīng)的質(zhì)量責(zé)任人。

表1 醫(yī)用氣體管道工程質(zhì)量控制項(xiàng)目

圖8 傳染樓4D進(jìn)度模型

4 結(jié) 語(yǔ)

本文在總結(jié)傳染病醫(yī)院項(xiàng)目質(zhì)量控制重難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了基于BIM項(xiàng)目的質(zhì)量控制方法。為了描述項(xiàng)目質(zhì)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，引入POP模型表達(dá)控制對(duì)象、形成過(guò)程、責(zé)任人等多維度信息。構(gòu)建了以BIM模型表達(dá)可視化設(shè)計(jì)參數(shù)，以POP質(zhì)量模型表達(dá)驗(yàn)收規(guī)范的BIM 5D質(zhì)量管理模型，支持質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)置、偏差測(cè)算、現(xiàn)場(chǎng)同步驗(yàn)收等工作。通過(guò)武漢市某傳染病醫(yī)院的案例進(jìn)行實(shí)證分析，為保證傳染病醫(yī)院項(xiàng)目質(zhì)量控制提供了信息化與可視化的方法。為后續(xù)類(lèi)似工程提供借鑒與思考。