上海市第三届BIM技术应用创新大赛
项目案例奖房建类一等奖
“十三五”期间上海市肺科医院提出至2020年拟初步建成与上海城市地位相适应的国内一流学科实力和较高国际影响力的呼吸系统疾病临床、研究、教学中心和职业病防控中心的规划目标。上海市肺科医院肺部疾病临床诊疗中心及立体车库项目的建设正是实现医院“十三五”战略目标的有力支撑，同时也是实现医院医疗服务保障目标的基础。
项目位于上海市肺科医院内，紧邻上海市杨浦区文物保护单位叶家花园，总建筑面积39660m2（地上33345m2，地下6315m2）。其中肺部疾病临床诊疗中心建筑面积34583m2，立体车库建筑面积3909m2，开关站1168m2；总投资估算为39285万元。
项目概况
项目地址：上海市杨浦区政民路507号上海市肺科医院内
项目投资性质：政府投资
项目类型：医疗建筑
BIM技术应用阶段：项目建设全过程
建设单位：上海市肺科医院
设计单位：上海市卫生建筑设计研究院
施工单位：上海建工一建集团有限公司
图1 上海市肺科医院肺部疾病临床诊疗中心效果图
BIM应用技术亮点
随着国家政策的推行和行业的发展，BIM技术应用逐步趋于完善，在方案设计、深化设计、主体施工至竣工验收各阶段的应用不断深化和精细。从传统的建模、深化、碰撞的技术应用模式探索，拓展包含基于“BIM+PM”的创新项目管理咨询、“BIM+医疗工艺流程”的设计优化、基于BIM的项目管理的应用模式。
医疗建筑使用功能涉及多科室、多专业的医疗服务，涉及医疗服务路线、病患服务路线、医疗物品保障服务多群种的流线设计，基于BIM的全过程咨询服务在医疗建筑服务上必须重新梳理设计思路，为后期施工建设打下坚实的基础，本项目的BIM技术应用创新包括如下几个方面：
1、通仓交融手术室BIM技术应用
上海市肺科医院肺部疾病临床诊疗中心拟计划首次引进国外通仓交融手术室设计概念，通仓交融手术室（Barn Integrated Operating Room）是在结构上完全开放的大空间，设置两个及以上的手术区域，在同一空间内可进行多台手术。在这一空间内为多台手术提供一个综合性的平台，多台手术的团队在这个空间内有机组合在一起，在手术过程中相互交流、交汇、合作与融合。本项目利用BIM技术构建项目样板，将医疗设备，气流装置，医疗控制系统以及净化管道在BIM模型中完全体现。为国内首次建设方案论证、施工建设提供可行性研究辅助。
图2 通仓交融手术室BIM模型
同时，在本项目中创新利用BIM+CFD技术，构建1:1的实体模型。符合通仓交融手术室的实际运行工况，可靠性强，便于用实测数据修改模拟边界条件，校核CFD（流体动力学）模拟结果，验证模型，最终使模型模拟与实体模型较好吻合，进而推导出真实可信的工程所需的设计参数。
图3 基于BIM+CFD气流模拟（上）和同济大学嘉兴校区手术室实体样板（下）
2、智能化立体车库BIM技术应用
医院作为特殊公共场所，每天都会涌入大量车辆，尤其是处于繁华闹市区的医院，“停车难”的现象尤其突出，这是医院后勤管理部门急需解决的问题。上海市肺科医院核定床位838张，设有临床科室、医技科室、实验室等34个科室，随着就诊门诊住院人数的逐年提高，医院已经设立多个地面临时停车点都无法满足需求。“十三五”项目建设后，医院建筑规模将达到约11万平方米，若按上海市2014年9月1日开始实施的《建筑工程交通设计及停车库（场）设置标准》要求，综合医院每一百平方米建筑面积需至少建造0.8辆机动车停车位，肺科医院应配机动车停车位880辆，而目前医院停车位仅300辆，且大多数为地面车位，不仅无法满足日益增长的患者及职工停车需求，而且地面停车也不利于院内环境的改善。
图4基于BIM医院智能化立体车库研究成果论文
在本项目中，创新采用BIM技术精细化模拟医院智能化立体车库的运营状态，对肺科医院的现状条件进行调研分析，主要包括医院交通平面流线、车位分布情况、车库设施情况、车辆进出的数量统计情况等影响医院交通的因素。并且对医院交通流线结构和机械式停车库类型进行了调研分析，最大程度地模拟了医院交通系统健康运行的效果，为立体车库的多方案比选奠定良好的基础。
图5 基于BIM模拟立体车库设计方案
3、基于BIM技术的医疗工艺设计（一级、二级、三级）
传统的医疗工艺流程设计大多数停留在二维平面图纸和效果展示的分析汇报过程，医疗工艺设计流程是一种实现、完善医用建筑基本医疗服务功能的过程。在《综合医院建筑设计规范》中，其定义为：“是指对医院内部医疗服务过程及程序的策划”。医疗工艺设计包括：医疗系统构成、功能、医疗工艺流程及相关工艺条件、技术指标、参数等。在医疗工艺流程的具体设计中，主要包括两个方面：医疗工艺方案设计和医疗工艺条件。医院布局多样化，经常因新规范、新技术的要求，不断优化调整医疗功能布局，利用BIM模型动态跟踪，时刻保证最新的平面布局并及时统计医疗有效的使用面积及医护流线；诊疗中心设计过程3楼、4楼为手术部，动态设计过程中，需要保证医护人员从消毒换洗进入洁净区域，患者需要麻醉诱导进入手术区域两条完全不交叉的路线（如图6患者手术流线）。
图6 医疗工二级流程:手术室患者手术路线
4、漫拓云工程平台（TTEKPM）
漫拓云工程平台是拥有多年专业信息化管理实施经验、先进的开发技术、自主知识产权产品，企业级项目管理驾驶舱，是建设项目目标可视化管理和标准化流程的完美结合。通过云端数据同步获取工程进展及项目状况，并跟踪各项事务的处理，实现数据共享和知识管理，是项目参与各方的实时协作平台，提高各方工作效率，提升项目进度、质量、安全、成本的管控能力。结合BIM可视化方式，实现项目实施过程中各项管理信息的加载和便捷查询。通过企业级项目组合分析实现项目群的整体管控。
图7 漫拓云工程平台企业级项目管理平台
平台分为Web端和移动端应用程序，功能覆盖项目建设全过程，包括基坑开挖过程监测、施工过程现场管理、基于BIM模型的三维可视展示，决策辅助体系等功能体系。从方案阶段开始，可将项目模型植入平台，通过平台观察建筑结构和各专业信息。在平台内，可实现对模型的各类互动。模型评论功能，可在方案设计各阶段，实现设计协同，项目各参与方可提出问题，协同解决，并保存记录。在施工准备阶段，可通过模型标注施工要点。施工现场摄像头安装，可实现施工现场24小时监控，通过网页端和移动App可随时查看施工现场，并可调取监控记录。
图8 现场管理及监测数据跟踪
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