BIM在醫(yī)院建筑運維管理中的應用

　　1、BIM模型概念

　　BIM(Building Information Modeling),建筑信息模型)是一個建筑設(shè)施物理與功能特征的數(shù)字化表達。BIM系統(tǒng)有兩個首要特點：第一,BIM是建筑設(shè)施三維立體模型;第二,BIM是建筑設(shè)施全面信息的載體。BIM可以把物理設(shè)施的各種信息集成在模型要素上,并立體直觀地展示出來。

　　BIM是近年來建筑計算機輔助設(shè)計領(lǐng)域的新技術(shù),是工程建設(shè)的數(shù)字化變革,其目的在于建立完整的、高度集成的建筑工程項目信息化模型,利用這一模型在建筑的設(shè)計、施工以及運營管理各個階段有效地提高建筑的質(zhì)量和使用效率。BIM在設(shè)計、施工階段的應用已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益,而在建筑運維與管理方面的應用則處于發(fā)展初期。

　　2、醫(yī)院建筑運維現(xiàn)狀

　　大型醫(yī)院都具有結(jié)構(gòu)復雜、功能多樣的建筑,醫(yī)院建筑內(nèi)的診療活動承載著巨量的人流和物流。目前醫(yī)院建筑運維信息化程度低,水電暖通、安防、消防各專業(yè)隔離開展維護工作,負有建筑管理職責的總務、保衛(wèi)、基建和物業(yè)等科室各自為政,建筑數(shù)據(jù)、參數(shù)、圖紙等各種信息散居在各處,既不直觀又毀損嚴重,很多維護工作都依靠老職工的經(jīng)驗和回憶進行,缺乏統(tǒng)一、直觀的運營維護方式,效率低下,重復作業(yè),浪費嚴重。

　　3、BIM運維管理的優(yōu)勢

　　隨著BIM技術(shù)在部分醫(yī)院建設(shè)項目中的成功應用,通過繼承建筑工程階段形成的BIM竣工模型,為醫(yī)院建筑運維管理信息化打造了很好的平臺。BIM模型可以集成建筑生命期內(nèi)的結(jié)構(gòu)、設(shè)施、設(shè)備甚至人員等與建筑相關(guān)全部信息,同時在BIM模型上可以附加智能建筑管理、消防、安防、物業(yè)管理等功能模塊,實現(xiàn)基于BIM的運維管理系統(tǒng)。

　　BIM運維模型優(yōu)秀的3D空間展現(xiàn)能力可為醫(yī)院的高層管理者提供醫(yī)療空間的直觀信息,為醫(yī)院布局優(yōu)化調(diào)整提供快速決策平臺;也可提供設(shè)施、設(shè)備、管線的三維空間位置,快速定位故障,縮短維修周期;BIM模型與樓宇監(jiān)控系統(tǒng)功能模塊相結(jié)合,為安防、消防、樓宇智能監(jiān)控提供了全數(shù)字化、智能化的建筑設(shè)施監(jiān)管體系;BIM模型數(shù)據(jù)庫所儲存的建筑物信息,不僅包含建筑物的幾何信息,還包含大量的建筑物性能信息、設(shè)施維修保養(yǎng)信息,各類信息在建筑運營階段不斷地補充、完善和使用,不再表現(xiàn)為零散、割裂和不斷毀損的圖紙,全面的信息記錄用于建筑全過程管理信息化,也為附加分析、統(tǒng)計和數(shù)據(jù)挖掘等高端管理功能創(chuàng)造了條件。

　　BIM運維管理模型優(yōu)良的能耗控制、精細的維修保養(yǎng)管理、高效的運維響應可以使醫(yī)院建筑達到更好的社會效益和更低的運營成本。

　　4、BIM運維實現(xiàn)途徑

　　基于BIM模型的建筑運維管理系統(tǒng)目前還處于發(fā)展初期,遠未達到成熟普及階段,能夠借鑒的經(jīng)驗并不多。從目前的發(fā)展階段來說,BIM運維系統(tǒng)由專業(yè)服務公司進行開發(fā)和提供初期的服務是一條現(xiàn)實的辦法。

　　運用BIM進行建筑運維管理,首先要明確通過BIM達到什么目標,需要在BIM上開展哪些運維業(yè)務,選擇適用的BIM軟件,改造建筑及硬件平臺,規(guī)劃、組織和培訓運維團隊,提升人員信息化應用水平,建立一個可持續(xù)發(fā)展的BIM運維管理體系。

　　BIM模型是一種集中式管理模型,以前屬于不同科室管理的消防、安防、水電氣暖都要集中管控,隨著工作流程的改進,相應科室和班組功能要進行調(diào)整,硬件設(shè)施也要在設(shè)計階段進行布局,把所有的監(jiān)視和控制電纜集中到建筑運維中控室。

　　新建醫(yī)院可以在設(shè)計階段提出BIM需求,建筑施工階段確保按照將來運維的技術(shù)要求采集信息和建立BIM模型,將建筑物空間結(jié)構(gòu)、設(shè)備參數(shù)信息有機地整合起來,為運維階段完整的建筑物全局信息提供基礎(chǔ),特別是集成包括隱蔽工程圖像資料在內(nèi)的大量竣工信息,為檢修維護、翻新改造等未來工程提供寶貴的歷史記錄。

　　在現(xiàn)有醫(yī)院建筑基礎(chǔ)上建立BIM運維系統(tǒng),可以利用三維掃描技術(shù)采集建筑物和管線立體空間點云數(shù)據(jù),然后通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化生成BIM模型。三維激光掃描技術(shù)又被稱為實景復制技術(shù),是測繪領(lǐng)域的一次技術(shù)革命,它利用激光測距原理對空間進行的三維掃描,提供目標物體表面三維坐標、反射率和紋理的點云數(shù)據(jù),掃描精度可達到2mm,具有高效率、高精度的獨特優(yōu)勢。隨著信息技術(shù)和測量技術(shù)的不斷發(fā)展,三維激光掃描儀成為老舊建筑建立三維模型最好的工具。BIM平臺建立起來后,把模型上的信息點與數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),就可以在其上附加各種軟件功能。電梯等運動部件可以實時動畫展示運行狀態(tài),視頻監(jiān)控錄像可以點擊相應位置實時播放,各種設(shè)備的傳感器數(shù)據(jù)或運行狀態(tài)都可以實時顯示在立體模型上。BIM運維系統(tǒng)一般安裝在醫(yī)院中央控制室,與安防監(jiān)控、應急指揮、消防中控和物業(yè)呼叫中心等系統(tǒng)集中布設(shè),利用中控室電視墻統(tǒng)一顯示和控制。在實施BIM運維系統(tǒng)時,原物業(yè)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以直接導入BIM系統(tǒng),甚至辦公電腦和家具的臺賬信息都可以交給BIM模型進行可視化管理。

　　5、BIM運維系統(tǒng)功能

　　BIM建筑運維平臺由BIM建筑模型、建筑設(shè)施信息數(shù)據(jù)庫、樓宇自控系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)等模塊組成,所有模塊都基于BIM立體模型界面進行展示和使用,包含的重要功能如下。

　　空間管理:直觀的三維診療建筑空間透視和辦公工位布局展示,可以使院方全面掌握醫(yī)院建筑空間使用情況,合理分配醫(yī)療功能空間,杜絕空間浪費,確?？臻g資源最大利用率,滿足各醫(yī)療科室空間調(diào)整和擴展。

　　設(shè)備管理:BIM模型中建筑的水電氣暖設(shè)備位置及隱蔽管路一目了然,電梯系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)還可以動態(tài)顯示,所有設(shè)施可以分專業(yè)瀏覽,單一專業(yè)顯示的系統(tǒng)視圖界面簡潔清晰,維護人員對于設(shè)備的位置十分清楚,設(shè)備定位快速準確。BIM承載了豐富的設(shè)備臺帳信息,設(shè)備說明書、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠商、使用年限等可隨時調(diào)用,無須再翻找紙介的原始圖紙合同等資料?？稍谙到y(tǒng)中制定維護計劃,系統(tǒng)會自動提醒啟動設(shè)備維護流程,也可做出故障預判,降低設(shè)備突發(fā)故障次數(shù),大大提高了維護效率,降低維護成本。

　　樓宇智能監(jiān)控:通過軟件統(tǒng)一對建筑物內(nèi)的設(shè)備進行綜合監(jiān)控,包括樓宇自控系統(tǒng)(BAS)、消防系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)、地下停車系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等子系統(tǒng),實現(xiàn)建筑物空調(diào)、給排水、供電、防火等設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控和預警。安防系統(tǒng)可以利用BIM三維空間模擬調(diào)整監(jiān)控攝像機監(jiān)控區(qū)域,調(diào)整布局,防止監(jiān)控死角產(chǎn)生。

　　能耗管理:醫(yī)院建筑是能耗大戶。通過各類傳感器、智能儀表采集到的能耗數(shù)據(jù)可以接入BIM模型,實現(xiàn)能源動態(tài)監(jiān)測,記錄的歷史數(shù)據(jù)可以作為能耗分析比對的基礎(chǔ),對異常能耗進行調(diào)整優(yōu)化。

　　應急演練:利用BIM模型的立體直觀特點,可以進行醫(yī)院災害逃生演練培訓,發(fā)生災害后指揮人員疏散,也可以提供被困人員位置信息和最佳逃生路徑,減少災害造成的人員和財務損失。

　　資產(chǎn)管理:醫(yī)院資產(chǎn)設(shè)施管理一直較為混亂,帳卡與實物出入較大。而在BIM模型中,醫(yī)院建筑內(nèi)的診療設(shè)備、辦公家具等固定資產(chǎn)都可以基于位置進行可視化管理,固定資產(chǎn)在樓層和房間的布局可以多角度顯示,使用期限、生產(chǎn)廠家等信息也可即時查閱,通過RFID標簽標識資產(chǎn)狀態(tài),還可實現(xiàn)自動化管理,不再依賴紙質(zhì)臺賬。

　　6、BIM運維的難點

　　(1) BIM代表一種新的建筑營造和管理模式,基于BIM的醫(yī)院建筑運維鮮有應用,可借鑒的經(jīng)驗不多,需要不斷地摸索和總結(jié)。

　　(2) 采用BIM技術(shù)初始實施費用較高,效益和成本沒有經(jīng)過市場廣泛的評估和考驗。

　　(3) BIM運維管理方式對醫(yī)院而言是全新的支撐保障技術(shù),認知跨度大,需要有一個較長的適應過程。

　　(4) 實施BIM運維要求醫(yī)院后勤支撐保障部門的組織結(jié)構(gòu)要做相應的變革,科室調(diào)整涉及到事業(yè)單位體制,人員信息化技能提高也是一個緩慢的過程。

　　結(jié)語

　　BIM是建筑領(lǐng)域的信息化革命,它改變了建筑行業(yè)的生產(chǎn)和管理方式。隨著醫(yī)院建筑功能多樣化、現(xiàn)代化,醫(yī)院建設(shè)和運營管理技術(shù)要求不斷提升,全數(shù)字化的設(shè)計、施工和運維管理都需要借助BIM實現(xiàn),而運維階段是整個建筑生命周期最重要的階段,借助IT領(lǐng)域新技術(shù)的迅猛發(fā)展,基于BIM的運維管理系統(tǒng)可以在醫(yī)院管理工作中發(fā)揮更大的作用。