EPC模式醫(yī)院項(xiàng)目機(jī)電設(shè)計(jì)管理
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［摘要］在epc模式醫(yī)院項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)管理呈現(xiàn)復(fù)雜形式，各專業(yè)初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、專項(xiàng)深化設(shè)計(jì)互相穿插，互相影響，對機(jī)電設(shè)計(jì)管理影響尤為巨大?；诖耍Y(jié)合BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)施工過程中的廣泛應(yīng)用，就BIM技術(shù)在EPC醫(yī)院類項(xiàng)目機(jī)電設(shè)計(jì)管理中作用作簡單的探討，發(fā)揮BIM技術(shù)在深化設(shè)計(jì)中的作用，提高醫(yī)院項(xiàng)目機(jī)電工程的設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量，為相似工程提供借鑒。
［關(guān)鍵詞］設(shè)計(jì)采購施工總承包；醫(yī)院；建筑信息模型；機(jī)電設(shè)計(jì)管理
1EPC模式下醫(yī)院機(jī)電設(shè)計(jì)管理的難處
EPC是EngineeringProcurementConstruction的簡寫，為設(shè)計(jì)采購施工總承包，指工程總承包企業(yè)按照合同約定，承擔(dān)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購、施工、試運(yùn)行服務(wù)等工作，并對承包工程的質(zhì)量、安全、工期、造價全面負(fù)責(zé)，是國際通行的工程建設(shè)項(xiàng)目組織實(shí)施方式。近些年來，EPC模式在工程建設(shè)行業(yè)中的占有比重越來越大。EPC模式下的醫(yī)院類項(xiàng)目，機(jī)電專業(yè)設(shè)計(jì)管理尤為復(fù)雜。醫(yī)院院感控制嚴(yán)格，不同功能分區(qū)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須達(dá)到其醫(yī)療功能對配電、照明、溫濕度、噪聲等指標(biāo)的要求，并達(dá)到一定的美觀效果。EPC模式下醫(yī)院機(jī)電設(shè)計(jì)管理難的主要原因主要有以下幾個方面。
1.1項(xiàng)目專業(yè)多且復(fù)雜
醫(yī)院類項(xiàng)目與其他類型項(xiàng)目相比，設(shè)計(jì)專業(yè)多且復(fù)雜，互相之間交叉影響大。復(fù)雜醫(yī)院項(xiàng)目設(shè)計(jì)專業(yè)有建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、暖通空調(diào)、消防、熱力及氣體供應(yīng)、軌道物流、凈化工程、智能化、綠色建筑、節(jié)能、環(huán)境保護(hù)、人防、幕墻、鋼結(jié)構(gòu)和工業(yè)化建筑等。其中機(jī)電專業(yè)與其他專業(yè)均有交叉影響。例如氣體供應(yīng)中的醫(yī)療氣體供應(yīng)須有專業(yè)化設(shè)計(jì)，在機(jī)電設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮其他專業(yè)管道對其避讓，并進(jìn)行相應(yīng)特殊管材保護(hù)，同時考慮火災(zāi)、地震及泄露防護(hù)等情況。眾多的專業(yè)使設(shè)計(jì)對接復(fù)雜，各專業(yè)人員關(guān)系混亂，工作繁雜。
1.2專業(yè)設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求高
醫(yī)院類項(xiàng)目各專業(yè)設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求高，相較于住宅類、商業(yè)類建筑有很大區(qū)別，富有設(shè)計(jì)或施工經(jīng)驗(yàn)的人員數(shù)量短缺。這2點(diǎn)在一定程度上制約了初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量，進(jìn)而增加了設(shè)計(jì)管理的難度。機(jī)電專業(yè)由于與其他專業(yè)（特別是醫(yī)療專項(xiàng)）交叉影響大，相對一般建筑規(guī)范要求高。例如醫(yī)院潔凈手術(shù)部，對空氣調(diào)節(jié)與空氣凈化、給水排水、電氣設(shè)計(jì)要求遠(yuǎn)高于普通住宅或商業(yè)建筑。
1.3各階段互相影響、制約
EPC醫(yī)院類項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理復(fù)雜，初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、專項(xiàng)深化設(shè)計(jì)，互相影響、互相制約（圖1），遇到項(xiàng)目工期緊張，此問題更為突出。在不同階段，各專業(yè)的設(shè)計(jì)進(jìn)度不同。在設(shè)計(jì)過程中，各專業(yè)設(shè)計(jì)有先后順序，一般先建筑結(jié)構(gòu)和機(jī)電專業(yè)，后鋼結(jié)構(gòu)、幕墻、裝配式、醫(yī)療專項(xiàng)等。在深化設(shè)計(jì)過程中，不可避免地會遇到某些專業(yè)未設(shè)計(jì)或僅到初步設(shè)計(jì)。例如在醫(yī)療專項(xiàng)中，在初步設(shè)計(jì)給定大致位置和面積的情況下，需要先進(jìn)行專項(xiàng)深化設(shè)計(jì)，再進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，相關(guān)受力計(jì)算和其他功能計(jì)算后再報(bào)審核，間接影響其他專業(yè)深化設(shè)計(jì)。這使得整個設(shè)計(jì)管理過程復(fù)雜多變，其中機(jī)電專業(yè)設(shè)計(jì)受其他專業(yè)變化影響最大。以暖通專業(yè)為例，進(jìn)行前期初步設(shè)計(jì)，到施工圖設(shè)計(jì)，再到專項(xiàng)深化設(shè)計(jì)，與其他專業(yè)（含建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、消防等）進(jìn)行管線綜合優(yōu)化，經(jīng)歷一系列流程之后，可能由于局部區(qū)域建筑用途改變使房間位置或功能性發(fā)生變化，導(dǎo)致暖通專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容局部調(diào)整甚至全局調(diào)整，增加深化設(shè)計(jì)時間和工作量。
1.4機(jī)電專業(yè)與其他專業(yè)相互間影響大
機(jī)電專業(yè)與建筑結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、幕墻、精裝修、醫(yī)療專項(xiàng)等，互相之間影響設(shè)計(jì)，假設(shè)在設(shè)計(jì)階段不能解決，拖延至施工階段，將造成施工成本增加、進(jìn)度滯后、質(zhì)量問題加劇等一系列問題，甚至造成返工。例如，在結(jié)構(gòu)專業(yè)內(nèi)的預(yù)留洞口位置與機(jī)電專業(yè)管線（或套管）設(shè)計(jì)位置不相一致，會引起管道位置調(diào)整，甚至影響其他相平行管線的綜合排布。再者，機(jī)電與精裝修專業(yè)相互的影響更為密切且配合要求極高，為滿足最美觀化設(shè)計(jì)，機(jī)電管線、吊頂設(shè)備等均須安排在盡可能高的位置，為精裝修留出充足空間，而且須在設(shè)計(jì)階段便考慮與精裝修進(jìn)行施工進(jìn)度配合，盡可能避免工序重疊。
2BIM技術(shù)如何有效輔助甚至引領(lǐng)機(jī)電專業(yè)設(shè)計(jì)管理
BIM技術(shù)作為近些年新興的技術(shù)，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性等特性。BIM是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對工程項(xiàng)相關(guān)信息詳盡的數(shù)字化表達(dá)。BIM通過數(shù)字信息技術(shù)把整個建筑進(jìn)行虛擬數(shù)字化和智能化，是1個完整的、豐富的、邏輯的建筑信息承載平臺。BIM在建筑全生命周期內(nèi)，是整個團(tuán)隊(duì)共同工作的對象，可供不同參與方從不同角度反復(fù)利用，提升各參與方在各個階段的工作效率和數(shù)據(jù)一致性。因此，BIM的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的各個專業(yè)之間的信息充分互用，提高建筑信息的復(fù)用率，從而達(dá)到降低建筑成本，提高生產(chǎn)效率的目的。BIM技術(shù)有效輔助甚至引領(lǐng)EPC醫(yī)院項(xiàng)目的機(jī)電專業(yè)設(shè)計(jì)管理的方法如下。
2.1引入BIM協(xié)同管理平臺
BIM協(xié)同管理平臺是個建筑信息承載平臺，是1個開放式、可見的信息管理平臺，由總承包方將各方納入平臺體系，通過平臺中的設(shè)計(jì)管理模塊，制訂各專業(yè)設(shè)計(jì)管理計(jì)劃，付諸實(shí)施，并實(shí)行PDCA管理制度，實(shí)時了解各專業(yè)各個階段的設(shè)計(jì)進(jìn)度、各方提出的需求和反饋，為各方的協(xié)同工作提供基礎(chǔ)和便利，如圖2所示。（1）通過BIM協(xié)同管理平臺設(shè)計(jì)管理模塊，提前制訂各專業(yè)深化設(shè)計(jì)計(jì)劃并及時進(jìn)行，減輕或避免類似土建機(jī)電專業(yè)受醫(yī)療專項(xiàng)深化設(shè)計(jì)的影響，在現(xiàn)場施工前確定土建機(jī)電施工圖設(shè)計(jì)。（2）通過BIM協(xié)同管理平臺中的BIM模型，結(jié)合圖紙更好地了解設(shè)計(jì)思路并優(yōu)化本專業(yè)設(shè)計(jì)。例如在機(jī)電專業(yè)深化設(shè)計(jì)前，根據(jù)土建BIM模型，查看結(jié)構(gòu)凈高，能對復(fù)雜區(qū)域比如機(jī)房更好地進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，甚至可以直接進(jìn)行機(jī)電三維設(shè)計(jì)。（3）因BIM協(xié)同管理平臺納入各參建方，因此在前期施工中遇到的圖紙問題或不詳之處可以第一時間反饋至設(shè)計(jì)方，對圖紙進(jìn)行優(yōu)化，同時，相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)方也可以實(shí)時收到變更信息，并建立變更臺賬，對本專業(yè)進(jìn)行優(yōu)化。這在EPC工程中極具工作效率。
2.2利用BIM技術(shù)進(jìn)行機(jī)電深化設(shè)計(jì)
按規(guī)范和施工要求靈活運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行機(jī)電深化設(shè)計(jì)，是建筑業(yè)內(nèi)公認(rèn)行之有效的解決辦法。機(jī)電BIM深化設(shè)計(jì)具體思路為：根據(jù)方案設(shè)計(jì)和綱領(lǐng)性文件（如初步設(shè)計(jì)和總說明等），繪制各專業(yè)前期深化設(shè)計(jì)圖紙，建立便于調(diào)整的機(jī)電模型，體現(xiàn)各專業(yè)綜合管線的立體效果，先期探討出機(jī)電管綜優(yōu)化方案，并在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，優(yōu)化機(jī)電專業(yè)中暖通、電氣、給排水等分項(xiàng)專業(yè)，結(jié)合其他專業(yè)，加深與其他專業(yè)的融合度，解決水、暖、電、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)等各專業(yè)間管線、設(shè)備的碰撞，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，為設(shè)備及管線預(yù)留合理的安裝及操作空間，減少占用使用空間。應(yīng)用BIM軟件和BIM平臺功能協(xié)助完成機(jī)電安裝的深化設(shè)計(jì)，包括綜合排布圖、吊頂標(biāo)高分析及控制、系統(tǒng)檢查及校核、工程量統(tǒng)計(jì)及基于BIM技術(shù)的工廠化預(yù)制。
2.3機(jī)電BIM管綜優(yōu)化控制要點(diǎn)
（1）繪制各專業(yè)深化設(shè)計(jì)CAD圖及標(biāo)高控制要求圖。（2）建立機(jī)電BIM模型，在模型中預(yù)設(shè)天花板并作為標(biāo)高控制基準(zhǔn)。（3）建立各專業(yè)經(jīng)過深化的系統(tǒng)管線、設(shè)備等。（4）實(shí)時檢查各專業(yè)的管線和吊頂天花平面之間是否存在沖突。（5）主體結(jié)構(gòu)、留洞完成后，及時實(shí)測管井、機(jī)房、走廊燈部位凈高尺寸信息，出現(xiàn)問題及時進(jìn)行模型調(diào)整，并再次進(jìn)行綜合管線調(diào)整。（6）接到變更指令單后，第一時間對BIM模型進(jìn)行調(diào)整。（7）依據(jù)管綜優(yōu)化的BIM模型出具標(biāo)高分析圖、管綜綜合圖、剖面圖等。
3結(jié)束語
通過對EPC模式下的醫(yī)院項(xiàng)目機(jī)電設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和研究，明確醫(yī)院項(xiàng)目的設(shè)計(jì)復(fù)雜性和聯(lián)動性，在深化設(shè)計(jì)方面引入BIM技術(shù)協(xié)同管理方法十分可行，可帶來一定經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)效益，避免了后續(xù)工作的碰撞，大幅提高了工作效率，值得推廣應(yīng)用。
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作者：葛楊烊 龔倩瑩 單位：中建八局浙江建設(shè)有限公司