BIM与AI技术在医院机电预留预埋阶段的应用案例

摘 要：随着我国国民经济的持续发展，人民的生活水平不断提高，对医疗服务和医疗环境的需求变得越来越高，从而推动医院建设的高速发展，医疗科学也随之进入了全新的发展时期。 现代化医院医疗设备先进，机电管线错综复杂，等级要求高，鉴于此，为了满足施工要求，开发引用新技术也就成为必然。 本文，结合四川大学华西医院转化医学综合楼的实际工况及 BIM 模型中对医院预留预埋孔洞的排布，对医院机电施工基于 BIM 在孔洞预留预埋的精细化管控及利用 AI 进行图纸识别和套管图片识别进行分析，为以后同类项目提供参考和指导。

0 引 言
BIM，在建筑领域里甚至其他行业里已不再陌生，特别是最近几年，国家及地方发布了一系列的 BIM 应用标准，积极推动了 BIM 技术的发展。BIM 作为一种新兴的技术手段，大幅提高了施工质量和施工效率，提前消除了许多难以遇见的问题，降低了成本，有效推动项目进展。
AI（人工智能）是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统
等。那么如何将计算机技术应用到建筑施工领域里并和 BIM 有效地结合也将是本文重点探讨的问题。

1 工程概况
本项目为四川大学华西医院转化医学综合楼，是中国首个生物治疗转化医学国家重大科技基础设施的一部分，将与四川大学华西校区转化医学研究大楼、华西医院科研院区转化医学研究平台一起，共同构成转化医学国家重大科技基础设施（四川）项目，形成基础与临床协同融合的转化医学国家级创新平台。项目建成后，将成为全球建设规模最大、装备最先进、高度综合集成、高度开放共享的生物治疗转化医学研究设施，可供 2500 名科学家开展研究工作。该项目位于成都市武侯区玉华村，临近华西医院，由主楼和裙楼组成，总建筑面积 50480m2，其中地上建筑面积39760m2，地下建筑面积 10460m2。建筑高度73.4m，地上 16 层，地下 2 层。

地下室主要功能为机动车库、设备用房和回旋加速器，其中回旋加速器及相关附属医疗用房设于 B1 层。地上各楼层主要功能如下：一层为入口大厅、精准医学影像中心；二层为内镜中心；三、四层为实验医学科（检验科）；五层为病理科及学术会议讨论；六层为病理科和多功能学术交流区；七层为精准医学检测中心和 GCP 办公区；八层为生物制剂规模化制备中心以及其对应的产品检测区；九层为信息中心；十层为 GCP 随访中心；十一层为 GCP 实验区；十二层至十六层为 GCP 中心护理单元。
本项目功能复杂，要求等级高，创作自由度受限，工期紧张，位置又处于城区，场地受限，机电安装系统繁多，包括空调冷热水、送风、排风、给水、纯水、污废水、雨水、冷却水、消防喷淋、医疗气体、照明、智能疏散、应急电源、弱电控制、动力配电等，若采用传统的二维图纸无法全面细致地表达各种管线的分布与走向，因此公司深化设计部派 BIM 工程师常驻项目，采用 BIM 技术对机电管线及预留洞口进行深化设计，见图 1、图 2。
2 BIM 组织与应用环境
2.1 BIM 应用目标
本项目计划使用 BIM 技术进行全生命周期管理，实施以集团公司企业级 BIM 综合协同管理平台，将土建，机电，幕墙，装饰装修各专业 BIM模型集成于该平台。施工过程中，由技术，生产，安全，质量，物资，深化设计六个部门进行全过程 BIM 协同管理，尽量做到各专业之间的协调无信息断层、信息孤岛，实现全方面的信息共享。BIM 实施过程中利用好平台具有的协同效率高，兼容性好，信息共享面广等优势，减少各专业间的碰撞，且管线排布合理、整齐、美观，预留预埋洞口尺寸精确、位置准确，实现降本增效。模型精度达到了 LOD500，为后期的运维管理做好了准备。

2.2 BIM 实施方案

BIM 实施策划中，明确各专业 BIM 工程师的分工与职责，项目 BIM负责人确定工作协同方式；设定工作集权限责任人；统一项目样板，包括确定唯一的项目基点；BIM 文件命名规则、架构，各系统颜色标准，信息挂接方式，平面、剖面出图原则；明确问题报告格式及交付标准；确定BIM 使用的软件平台及其版本。项目实施初期，总承包单位组织甲方，设计院，BIM 过控，进场的专业分包单位商讨制定 BIM 实施阶段的流程及标准，为后面的具体实施提供依据。
2.3 BIM 团队组织机构（图 4）
2.4 BIM 软硬件配置（图 5）
3 BIM+AI 技术应用
3.1 BIM 在机电预留预埋中的关键应用
本工程机电管线错综复杂，传统的二维设计已无法准确表达各专业间的相互关系，通过 BIM 设计软件 Revit2019 进行全专业建模，利用 BIM的可视化的特点便可解决无法清晰表达各专业关系的难题。我们可以清楚看到各专业间的交叉碰撞，如图 6 所示。

投稿会员：芳华