这家医院应用BIM技术后，仅桩基支护阶段就节省近340万元~【优势篇】| 青年医建圈

继上一篇“BIM技术在医院建设项目中如何开花结果？【特征篇】”后，“青年医建圈”栏目专栏作者张玉彬在本篇详细介绍医院建设管理存在的问题， 并以江苏省某医院为例，分享该院应用BIM技术后收获的运营效益和经济利益。

一

医院建设项目管理存在的13大问题

医院建设项目工程管理主要存在以下几类问题：

项目论证阶段需求模糊，项目设计阶段设计欠缺，项目实施阶段施工变更、概算增加、工期滞后、结算困难，项目管理缺乏协同。

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项目论证阶段 - 需求模糊

医院建设项目主要为政府投资占主体，需要按照政府公共建筑项目建设立项-可行性研究-初步设计的批复流程进行，批复完成后方可进行施工，批复流程理论上每个阶段约1个月左右，但实际上需要1-2年时间。考虑到医院周边区域的战略发展机遇，而批复周期较长，医院均希望土地和资金投入尽快产生经济和社会效益，因此实际大都边批复边设计，仓促开工建设。

由于医院人力资源常常周期性调整，医院建设项目论证阶段常表现为需求模糊不明确，且在整个建设过程中需求随着工程的推进持续不断的变化，给设计工作带来很大的隐患与风险。

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项目设计阶段 - 设计欠缺

因前期论证阶段的需求模糊，直接导致后面设计阶段的深度不足、专业间耦合性差和图纸质量不高。常表现为：

(1) 单项设计深度不足

建筑工程设计各阶段要求出图的时间都相对紧迫，同时，甲方一般对自己的最终实际需求也不明确，因此在设计质量上往往是求尽快出图却忽略质量；有些设计院，也是为满足甲方要求先交差，寻思手头项目多，抱着“后面有的是时间改，甲方总归要变的”想法，并不会认真对待过多深入。

(2) 各项专业设计先后耦合度差

医院建筑主要以建筑设计为主，建筑设计中建筑、结构、给排水、电气、暖通设计之间本身就存在设计协调问题，还涉及到桩基支护、综合管网、室外景观等常规专业设计和医用气体、污水处理、洁净手术室、放射防护等各类医院特有专业设计，如此多的各专业之间配合，其本身就是一项系统科学的管理体系。实际项目实施过程中，因各专业之间先后进行的程度和深度不一样，导致图纸耦合度差，给现场施工带来不便，给项目有效实施带来进度、概算的不可控。

(3) 多维度项目干系人的博弈

设计不仅仅是设计院的事。设计图纸甲方虽然只认设计院，但实际工作中，能做好各设计院、各设计师与监理、施工单位专业人员的有效沟通和协同，满足医院的实际需求，确保施工进度、概算得到有效控制往往难以兼顾，往往是“业主总协调但总在协调”，进度受影响和变更增加。

(4) 设计参数选型滞后

每项设计完成后都需要通过施工单位、供货商来完成最后的深化契合，各设计师的设计都需要对应到市场上可选择的材料设备，那就不可避免的需要对应到新材料、特殊技术参数等与材料设备供货商密切相关的配合，医院如果没有明确的需求则设计师根据相关国家、行业规范进行基础设计，待在施工过程中招标确定好厂家后，往往再进行针对性的参数修改或直接不做修改，而这直接导致施工单位或供应商加入到建设中后提出相应的修改。

(5) 设计质量评价不重视

目前，我国很多评价工作都存在滞后现象或缺乏有效性，在建设工程上，往往是在施工过程中或竣工后才展开的，而“事前评价”或“事中评价”做的不到位，导致对于设计的评价无法发挥其应有的职能和价值，建筑设计的质量因而被严重降低。

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项目实施 - 深化不足、施工变更、概算增加、工期滞后、结算困难

(1) 专项施工方案优化论证不科学

施工过程中，因为设计深度的不足导致招标清单特征描述模糊，一般由施工单位根据经验提供计算数据，邀请行业专家进行论证，存在论证不充分、不科学的风险。医院甲方往往在专业性强、投资造价变动大的专项优化中艰难决策，存在选择性风险。

(2) 施工变更管理不可控

医院建设项目因为客观的需求一直在变化，一旦到了机电安装和内部装修阶段，医院各部门的需求方可以到现场“眼见为实”，由于客观对图纸的理解不全面而对现场已完成的内容提出整改要求，大量的变更在短时间内无法面面俱到，因相关科室的“意见强烈，院领导难以平衡”致使项目管理开始脱离关键线路出现跑偏。

同时因为各专业之间缺少联动变更，而客观上各系统之间是存在逻辑关联的，在处理变更的过程中就会不断出现遗漏，也存在管理重心偏向医疗部门提出的变更而影响正常工程的推进，致使大量的变更无法做到规范、高效管理。

(3) 概算调增、工期滞后、结算困难成常规

因为需求的模糊致使设计存在缺陷，从而使现场变更增加，后续的传导结果就是概算需要调整、工期滞后和后期结算复杂化。

同时，因为前期各种“变”的因素，过程中需要补充大量的甲方指令单、设计变更单、技术核定单等各类手续类文件，如不及时完成单项闭环，则后期结算审计时，则多是扯皮、推诿和举证困难，致使结算审计一拖再拖，困难重重，合同条款成为摆设，调增、滞后成为常规。

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项目管理 - 缺乏联动

医院建设工程因“变”而“乱”的核心是因为各阶段、专业、管理维度缺乏联动管理，直接对工程的决策、质量、安全、进度、造价造成不利影响。

(1) 项目多维度管理不联动

审批、需求、设计、施工、运维各阶段缺乏协同，沟通不畅带来大量重复劳动；建设过程中各专业设计之间缺乏协同，设计图纸与现场实际施工出现的问题缺乏协同；建设过程中，一旦出现需求变更，之后的一系列具有逻辑关系的各专业设计、施工、采购就无法有效联动调整；医院内部基建与各职能部门、医技、病区等科室无法做到前置充分沟通和过程有效协同。

(2) 施工过程中人力、物资、机械的组织调配不联动

国内施工单位专业水平层次不齐，施工单位除现场项目管理团队外，大部分施工单位劳务均为外包，现场一线施工人员的调配实际由劳务的工头或班组长负责，材料、物资、机械的调配又属于公司采购部门统一调配。因此，多家参建单位现场配合施工时，就存在相互扯皮、推诿和现场项目管理团队无法调动或调配不能满足工程进度需要的情况。

(3) 施工过程中施工工序交叉协调不联动

在传统的工程进度管理中，如使用横道图展示施工进度，无法清楚表达各工序的逻辑关系，且不能清楚计算相关的时间参数，关键工作和关键路线不好确定，调整计划的工作量很大，因此横道图难以适用于复杂、系统的进度计划编制。

工程建设在施工流程中，各专业自身的施工工序较为明确和清晰，但专业之间的交叉配合协调存在较严重的不合理情况，特别是增加了与医疗设备等相关专业配合之后，缺少科学合理的工序组织联动管理。

(4) 全过程资料信息有缺失、不对称

常规施工过程中，有基坑监测、材料检测、开箱检验、隐蔽专项验收、单项效能测试、监理旁站记录、施工质量复验等各类检测报告、数据记录等资料信息，同时有各类监理例会、安全检查、施工交底、专题会等会议纪要，还有大量的医疗设备厂家提供的配合要求等技术资料。

这些各类资料信息都对某一个单项的工艺、单个专业的系统有直接影响，但常规资料信息都纸质保存，无法信息共享和信息断裂无法关联。而在竣工验收后，验收资料、变更签证、竣工图多后期赶工补办，多与实际不符，现场与结算直接无法准确协同。

二

BIM技术的6大优势和经济效益

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6大功能“全生命周期”护航医院建设

针对医院建设的公共性、公益性、专业性、系统性、复杂性、不可复制性，如何从系统、管理角度进行医院项目管理？BIM是建筑“全生命周期”中的一种新技术、新方法与新理念，其几何与非几何信息的集成与连续性应用、跨专业和阶段的立体可视化协同、静态与动态过程信息的实时把控、宏观与微观层次空间的整合等，体现出BIM技术具有十分明显的应用优势。在医疗建设项目中，BIM的优势具体表现为：

(1) 模拟建造功能解决专业性、系统性、概算、临设、环境影响等需求

医院建设项目的初步设计阶段，BIM技术可以根据医院各专业的综合集成设计进行需求模拟，模拟建造出整个待建设的各专业系统，并通过科学合理的参数、工序、环境因素设置，进行临时设置布置、塔吊和吊机的安全分析、日照分析、环境冷热负荷分析、工序模拟、应急疏散模拟等，大致给出模拟工程量作为概算、预算的参考依据。

(2) 碰撞检查等功能解决系统复杂性问题

通过需求设置，直接由计算机一键发现各专业系统之间存在的硬性碰撞问题，反馈给设计进行修改；可以通过管线综合排布指导土建预留预埋，通过综合支架计算指导、统筹机电安装施工，指导内装设计确定楼层标高和管线装饰处理。

(3) 信息模型功能解决不可复制性和全生命周期的应用要求

根据建设进度进行全过程的信息管理，不断维护、修改、完善BIM模型，可以将材料设备的参数信息、商务信息（生产日期、质保年限）、检测监测信息、故障维修信息保存在模型中，可以查看设计变更过程信息、验证实际施工与设计相符性、对接资产管理、指导后期运维管理和应急事故处理。

(4) 协同管理平台满足建设管理流程规范、扁平、高效的需求

基于BIM的协同管理平台，将设计、施工、监理、建设方、供货商等参建各方有效组织在一个管理平台上，可以高效统筹联动；将常规的例会、监理旁站、工程日志、资料管理、图纸管理、工程量审核、价款支付等进行扁平化、信息化综合管理，有效推动工程建设的项目管理。

(5) VR/AR交互展示功能满足需求侧管理的需求

VR的发展，使医院各类需求方能够直观的对所提需求在虚拟建造的场景中进行检验，并提出改进信息，在项目付诸实施前将尽可能地需求明确化，避免建设过程中的因专业差异和对空间布局的无体感性而产生的大部分变更。同时，对于项目决策者，通过模拟建造的虚拟展示，可以能直观地对建筑方案的比较、功能布局的规划等进行科学合理的决策。

(6) 与地理信息系统（GIS）集成满足公共性、公益性需求

医院项目应用BIM后交付的数字化医院模型与三维GIS集成满足了在地理环境下城市三维立体空间的可视化分析应用，为智慧城市的城市建筑模型和智能化应用提供了重要的基础信息和广阔的应用前景，积极体现了医院的公共性和公益性。

2

BIM应用具有显著的社会、经济效益

以江苏某医院应用举例，仅在初步设计阶段和桩基支护设计、施工阶段三个应用点应用BIM技术，即获得主前厅的空间开阔通透、工期优化提前、判断现场准确和节省投资约342万元的收益。

(1) 初步设计阶段主前厅结构柱网，通过可视化展示优化空间净高，将连接现院区的2楼连廊取消，新大楼入口处净高由2.9米调整为8米。

▲ 图1 初步设计结构图纸

▲ 图2 初步设计效果模拟可视化展示

▲ 图3 优化空间净高后效果展示

▲ 图4 工程建成后实景效果照片

(2) 桩基支护工程设计优化

通过BIM模型防冲突检查，发现138个基础桩、25个立柱桩与内部三轴深搅桩位置冲突。

▲ 图5  桩基支护设计冲突位置

经报基坑支护设计确认，可减少425根坑内加固三轴深层搅拌桩，节省费用219万元（表1）。

表1  BIM技术在该医院基坑支护设计上的应用

项目名称	单价/(元/米)	有效桩长/米	桩数/根	费用/万元
三轴深搅（含水泥10%）	213.02	12.50	425	113
三轴深搅（含水泥20%）	332.50	7.50	425	106
合计费用				219

(3) BIM及GIS技术相关结合作为现场施工技术指导

通过BIM集合GIS技术模拟和分析，对桩基及基坑支护图纸进行复验。从试桩时无法判定入岩深度，到施工时由BIM提供精确数据判定每根桩入岩深度，最终数据由工勘单位确认（图6）。

▲ 图6  通过BIM模拟和分析，对桩基及基坑支护图纸进行复验

表2  原设计桩长合同价费用

初期施工确定原则按桩长控制，即所有工程桩均需成孔，孔深达到74米（以建筑正负零为孔口标高），现场施工每根桩成桩约需4-6天，按现场施工场地最大化布置钻孔桩机12台，无法在施工计划60天内完成所有工程桩的施工，现场施工进度滞后。

表3 优化后桩长及节省费用

优化相关桩长后，施工进度明显加快。每根桩成桩约需3-5天，最终施工方在58天内完成桩基础施工，提前两天完成桩基施工，确保了后面地下结构的施工进度，使到达正负零较原计划提前90天，节省费用约123万元。需要注意的是：钢筋量的模拟投入成本高，施工过程中严格按要求绑扎施工，模拟意义不大。

总的来说，BIM技术在该院的桩基支护阶段直接经济效益将近342万元（123万+219万）。通过案例可见，对于医院决策者、项目管理者，BIM技术的应用可以科学控制概算预算、合理统筹设计、减少过程变更、减少社会资源浪费、缩短建设工期、提高建设管理水平、配合工程审计、对接资产管理和运维应急管理，其在医院建设全生命周期中的应用价值十分显著。

下篇，作者将分阶段从基于BIM的项目组织集成、基于BIM的项目业务集成（需求、设计、施工、交付、过程联动）、基于BIM的项目服务集成（医疗服务、运维服务、应急管理）等方面重点分析如BIM应用的原则、方法和流程。欢迎留言与作者互动。

作者简介

张玉彬

江苏省人民医院河西分院（江苏省妇幼保健院）

基建办主任

个性签名

亦驰亦张、温润如玉、文质彬彬，追求知行合一的路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！

工作经历

2000-2004  南京师范大学电气与电子工程学院工业电气自动化专业

2004-2009  江苏省人民医院总务处维保科技术员

2009-2013  江苏省人民医院总务处维保科副科长

2013-2018  江苏省人民医院河西分院（江苏省妇幼保健院）基建办主任

2015-2017  南京大学工程管理学院工程硕士

END

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