孫志民 曹 亮 張文英 譚志杰

現(xiàn)代醫(yī)學技術不斷進步使醫(yī)院標準化工作不斷加強，各系統(tǒng)結構逐漸離散化。因其缺少整體規(guī)劃導致的無序發(fā)展，不僅影響醫(yī)院醫(yī)療效率，也使醫(yī)院的效用不能最大化發(fā)揮。為防止因醫(yī)院建筑無規(guī)劃問題出現(xiàn)交叉感染，以整合醫(yī)院各功能性建筑為目標，將不同性質的空間和醫(yī)療設備規(guī)劃成有序整體，成為醫(yī)療建筑設計必須考慮的重要環(huán)節(jié)。醫(yī)療大樓具有自身專門功能、復雜功能于一身，它與經濟社會發(fā)展，科技教育和醫(yī)療的發(fā)展相關。隨著醫(yī)療技術與人類需求不斷發(fā)展，原有傳統(tǒng)模式醫(yī)療建筑逐漸落后甚至被淘汰，設計新的醫(yī)院建筑及現(xiàn)代醫(yī)院概念引入，顯得迫在眉睫[1]。

1 醫(yī)院建筑裝飾裝修工程的管理方法

1.1 制訂醫(yī)院建筑裝修工程管理標準

工程管理標準的制訂過程，主要是通過方法的分析，將映照了對于工程管理的不同標準綜合在一起，并且對這些標準進行一定的分析評判。所以，工程管理的標準必須能夠反映出本文所研究醫(yī)院建筑的特點及現(xiàn)狀。本文的研究結合工程管理的特點以及發(fā)展要求，在充分考慮了發(fā)展水平和管理現(xiàn)代化常用標準的基礎上，按照一定的建筑要求進行了分析評判，通過對管理標準的各個方面的分析，設計了標準評判的體系，分成了具有代表性的13 項工程管理標準，所建立標準體系共有3 個層次和4 個分類，具體如表1 所示。

表1 工程管理標準體系

對裝修工程各方面標準評判，參照已有研究成果確定醫(yī)院建筑的通用標準和醫(yī)院建筑的現(xiàn)狀值，取得二者相較下的比值，即達標率，將各標準的權重加權計算，即可得到工程管理的標準指數，如下式：

式中：P為綜合指數，其數值結果大小為標準具有的規(guī)范程度的高低，結果越大則規(guī)范程度越高；ω、γk分別為分類層和標準層各標的權重；Eik為標準層各標準的合格值。權重科學性和合理性直接影響到工程管理標準制訂，為提高標準的規(guī)范性并降低標準制訂的主觀偏好對結果的影響，集中分析法、嫡值法及層次分析法能避免上述問題。

1.2 計算裝飾裝修所需工程量

本文選用基于IFC 標準來計算，醫(yī)院建筑裝飾裝修工程存在著能完全與基于IFC 標準的工程分解結構對應的項目，也可包含在IFC 標準中分解結構的項目[2]，比如醫(yī)院建筑裝飾裝修的嵌縫、打膠等項目。還有一些項目于兩者間不能相互對應，這種項目基于IFC 標準的工程分解結構中難以對應。

完全保留有相同分解結構項目，并進行相應命名，然后按現(xiàn)行計量規(guī)范項目清單統(tǒng)一命名。對采用組合式分解結構的項目，可按IFC 標準將其納入分解結構的結構節(jié)點中。這部分工程根據相應的包含關系劃分為上一級。最后對于無對應分解結構的項目，進行大分類下的處理。

將本文所建立的工程量分解結構劃分為一級、二級、三級、四級。本文以構件為基本計量單元，在構建新的工程量結構時，不僅考慮醫(yī)院建筑本身綜合屬性，結合IFC 特點，將兩者優(yōu)勢結合起來。對工程量的層層分級，可保證項目最后的設置工程與建筑設計進行對應，有利于后續(xù)醫(yī)院建筑的裝飾裝修[3]。

在不同結構中，對構件的設計也有差異，而三級結構可將混凝土柱劃分為矩形柱等柱形結構，而對于土墻的劃分，也可分磚墻等通用型墻體。因IFC 本身所具有的特殊性，也將以上用到構件，按照工程量所需要的格式進行編碼排列，然后根據后續(xù)工程所需量進行單獨計算，這樣根據不同環(huán)節(jié)的分別計算是為在之后工程中設計變動更改方便。

1.3 建設基于BIM技術的工程項目管理模型

在上述工程量和醫(yī)院所具有的工程管理基礎上，制訂BIM 技術的建模范圍。模型所需的主要內容和建模范圍，如表2 所示。

表2 模型數據建設范圍

基于BIM 技術實現(xiàn)醫(yī)院建筑裝飾裝修工程管理，要做到技術中的數據管理和方案優(yōu)化，在方案獲得優(yōu)化的同時，也要保持對工程周期的控制，并且降低一定的建筑成本投入，成本投入不意味著質量的降低，且最重要的是保障項目工程的完成。除了BIM中的混凝土與鋼筋模型的設計外，還要基于三維模型進行參數化建立。參數化設計是指運用BIM 技術，在構件中按照一定的幾何邏輯關系，建立相應立體模型。且在保有自身模型所需屬性的同時，也能保證模型建立過程的邏輯性。通過將要素歸類并將變量換算改變函數中的變量，做到對結果改變，而不同算法的改變，也能得到這種效果，構建模型算式如下：

式中：F={f1，f2，…fn}為不同參數所代表參數方程，D、X均為F變量，即上述中要進行換算變量，而D={d1，d2，…dn}為模型的建立過程中所要遵守的邏輯程序，即模型空間幾何尺寸間的約束條件[4]。

本文的設計方法為豐富工程的自動化計算能力，對建立的BIM 進行模型細化。在BIM 中的模型尺寸標準和相應的說明，都需要逐個標注，存在繁瑣性。且對于模型中的軸網和門窗等詳細設置，存在更多的重復性。模型中對于圖元的標記和說明可做到批量生成，但這種批量僅限于同屬性下的定義，不同的門窗賦值問題，仍舊需逐個解決。結合Dynamo 軟件，對門窗和軸網等模型構建可做到整體性操作處理。

本文用Dynamo 軟件，對模型中構件整體性操作的流程如下：在軸網的尺寸標記中，先提取出軸網本身所具備的基線，大多數軸網的基線比較規(guī)則，所以可以在矩形軸網下直接標注。而標準病房中的軸網，則有多處扭轉問題，這種屬性上的不同之處就是要進行格外處理，對標準病房中的軸網進行提前分組，然后在扭轉處繪制出基準線的參考線，就可生成尺寸標注。而對門窗標注的批量處理時，提取所有門窗本身所占據的主題墻體，根據相同屬性對門窗進行分組，對同組中的門窗構件所存在墻面進行基準線的定位，并將墻體基線的向量的正反2 個方向添加門窗鏡面，生成2 個對應端點。在模型建立的平面圖中，對大量門窗構件，忽略詳細尺寸的標注，這個工程放到節(jié)點詳圖中。在BIM 中，對房間面積的繪制，將房內其他信息一同輸入到平面視圖內，同一房間中門窗構件，可按照上述分組步驟進行詳略得當的模型標注與說明，不僅節(jié)約標注所需要花費的時間，也可使模型呈現(xiàn)出簡潔性。初步完成工程模型大致構建。

1.4 計劃管理工程動態(tài)

本文施工模擬方法，是可視化模擬技術的呈現(xiàn)。這種技術將傳統(tǒng)工程中所使用的介質與改變路徑轉而通過三維的技術呈現(xiàn)出來。這種三維視圖，更利于直觀分析工程中工序過程和工序中難點問題。不僅做到對工程預演，也能將工程各階段安排的內容清晰地展現(xiàn)出來，使工作人員在理解交底內容的基礎上，提高施工效率，加快工程進度。

可視化模擬對工程現(xiàn)場可能存在的危險及隱患做到提前排查，通過模擬現(xiàn)場的空余位置，完成對材料擺放情況的預想，同時設計適合大型機械與工程所需設備停放的地點，不僅能做到地面管理、工程設置的管道走向等臨時工作，也能通過可視化模擬進行安排。對于進度計劃實現(xiàn)，應選用Luban iworks 軟件，軟件可將工程計劃工期、工期安排等對于進度的計劃進行整體輸入，軟件可根據信息生成工期的進度圖。隨著工程推進，工程的完成度可按照時間顯示，并能做到隨著實際工程實時更新［5］。

1.5 實現(xiàn)醫(yī)院建筑裝飾裝修工程管理

BIM 技術的仿真模擬系統(tǒng)，可做到對建筑模型的全方位動態(tài)呈現(xiàn)，將工程任務數據上傳處理，在BIM 的建模過程，根據實際數據改善模型缺陷，優(yōu)化模型及工程涉及范圍。對模型的構建，應符合醫(yī)院建筑裝修工程管理的制訂標準，對工程量計算要基于各層級結構分解，做好整體工程動態(tài)規(guī)劃，基于BIM技術進行工程質量、造價、安全管理，并在BIM 模型運用維護部分建立，將物體的三維空間利用軟件模擬出來，通過不同方式將模型的本身屬性體現(xiàn)出來，提供身臨其境的視覺觀感和空間感受，以工程提供施工圖紙為基礎，創(chuàng)建出工程全范圍的仿真程序，為醫(yī)院提供三維可視化展示，為建筑總體布置和構建設計及細節(jié)處理提供全方位展現(xiàn)。

2 實驗與分析

2.1 實驗說明

為驗證本文設計基于BIM 技術的醫(yī)院建筑裝飾裝修工程管理方法的優(yōu)越性，故將本文方法與其他工程管理方法作對比實驗，有關醫(yī)院的建筑建模中，碰撞點的分析能夠體現(xiàn)出工程的優(yōu)越性，同一參數環(huán)境中，分析出碰撞點越多，越能避免實際工程落實時問題。所以本文以各方法模型中在同一模擬環(huán)境中，不同模型參數分析碰撞點為對比依據。為使實驗表達具有簡明性，設置本文設計基于BIM 技術的醫(yī)院建筑裝飾裝修工程管理方法為實驗組Ⅰ，設置基于FM 技術的醫(yī)院建筑裝飾裝修工程管理方法為對照組Ⅰ，基于三維數字化技術的醫(yī)院建筑裝飾裝修工程管理方法為對照組Ⅱ，實際碰撞點個數為參照組Ⅰ。

2.2 實驗準備

實驗參數如表3。表3 的碰撞點為實際碰撞點的個數，作為實驗中參照組數據。

表3 各方法的實驗參數

2.3 實驗結果

基于不同技術下的醫(yī)院建筑裝飾裝修工程管理方法的實驗結果如圖1。

圖1 各方法在不同工程中的碰撞點分析結果（來源：作者自繪）

圖1 實驗組的方法能夠在工程2和工程6 中完全分析出碰撞點，與實際的碰撞點數目一致，而在工程1、3、4、5 中則與實際情況有稍許誤差，作為兩組對照方法，則與實際情況出現(xiàn)出入，所以可證明本文設計基于BIM技術的醫(yī)院建筑裝飾裝修工程管理方法優(yōu)越性和適用性。

3 結語

本文研究基于BIM 技術下的醫(yī)院建筑裝飾裝修工程管理方法，雖然研究結果取得一定成果說明，但是本文研究仍存在一定不足，首先是對于BIM 模型中的細化方式沒有做到詳盡的說明，管理工程中動態(tài)算法沒有列出，這些問題將在之后的研究中逐步改善。