首都医科大学附属北京天坛医院迁建工程BIM技术应用

2022年2月10日BIM案例阅读模式

首都医科大学附属北京天坛医院迁建工程

首都医科大学附属北京天坛医院迁建工程BIM技术应用

一、概况部分
北京天坛医院始建于1956年8月23日,是一所以神经外科为先导,神经科学为特色的“国内一流、国际知名”的大型三级甲等综合性教学医院,是世界三大神经外科研究中心之一,是亚洲重要的神经外科临床、科研、教学基地,现有天坛医院年门急诊量140万余人次,年出院病人3万人次,年手术量近3万例。
新建的首都医科大学附属北京天坛医院,建筑面积35.2万平方米,是原有院区面积的4倍,总床位规模将达到1650张,比现有床位净增加500张,同时是应市政府疏解卫生资源的倡导,第一家从城区内整体搬迁,承担未来丰台区区域医疗中心的重任,搬迁后的新医院,通过现代化的医疗流程,给病患提供更加便捷、舒适的就医环境提供保证,随着医疗事业的蓬勃发展,在经历了教会医院、大开间医院、分学科布局医院、空间集中的高层医院后,医院的建筑布局一改医院像天上发展,而是让医院躺下来,进入了更加以人为本的新的医院建设时代。 
首都医科大学附属北京天坛医院迁建工程BIM技术应用
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二、BIM应用部分
北京天坛医院迁建工程BIM应用,覆盖了包含建筑、结构、机电、精装、市政全部专业,BIM模型后期应用到施工配合,施工方采用BIM系统,进行现场组织施工以及排砖,针对本项目的超大体量医疗建筑,设计组对全区整体进行日照模拟分析,以保证满足病房、诊室等医疗房间最大可能获得较好的自然采光及通风,绝大部分诊室、病房均采用模块化设计,通过BIM系统的支持,模块化可以有效的提高设计标准化率,并同时达到节约投资,便于施工、缩短工期的目的,并为以后实际使用预留更多灵活可变空间,以适应未来医院发展的需求。
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具有传统优势的专科门诊楼,基于整个项目的最南端,领航着整个建筑群,专科门诊楼外皮构思取材于医院特色专科神经外科的核心--脑神经元抽象的符号作为建筑母题,彰显出建筑的现代感和别具一格的建筑特色。设计组在设计过程中,通过windows加r构思多种方案,最终方案采用rhino设计神经元表皮,表皮尽量采用无规律形体,把神经表皮拆分成6个部分,采用两种单元模块,在rhino中展开形成主体模型,之后rhino模型导入tekla结构计算软件中进行计算并生成加工图纸,工厂可直接将此1:1图纸导入数控机床加工,加工完成后,根据构件图尺寸拼装,在工厂加工时,可在节点中心控制点上设置标记,以便现场安装时根据坐标点定位,因钢板为数控加工,定位精度可以保证在毫米级,通过此种BIM应用,模型的交互,可以有效减少钢结构施工的误差以及精度差的问题。
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神经外科专科楼建筑体型独特,采用内外双筒加连桥的平面布局,通过BIM系统的应用,可以让室内设计师直观看到结构的效果,尤其是内筒与外筒的连接处,BIM系统为直观推敲三条连廊构成的形式,最终到达完美的效果提供了有力的支持,同时,通过交通流量软件分析,对专科门诊楼内扶梯、电梯以及各个出入口进行优化,因医院本身对净化要求较高,设计在医技楼三层净化区房间内进行的CFD流体分析,通过CFD软件进行流体模拟,得到净化区房间内最恰当的家具、人员、房间以及净化设备送排风口的布置,使运行后的天坛医院净化房间内空气净化效果达到最佳。医疗建筑、技术更新较快,建设过程增加新的设备,BIM的协同能力便发挥了非常有效的作用。天坛医院在建设过程中设计增加气动物流站点共计142个,涉及A、B两个地块,设计增加物流小车传输站点56个,涉及A、B两个地块,在原有复杂的管线中,通过BIM在三维中直观的寻找路径,碰撞检查,可以给原有设计的影响降到最低。
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天坛医院病房楼限高50米,在床位数的严格要求下,建筑层高度非常有限,设计方严格限制病房楼内剪力墙的数量,并严格限制梁高,病房楼内梁高不超过600毫米,在2.4米的走廊宽度、3.9米的层高控制下,排布20根包括风管、空调水管、桥架、物流小车、气动物流、医疗气体等特种管线,吊顶高度达到2.5米,同样,医技楼地下一层,机房集中,集中整个医疗区的供热、空调、冷却水等主管线26根之多,在八米宽的走廊、6米层高、0.8米高梁的控制下,通过BIM进行管线综合后反复优化,吊顶高度达到3米。
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医疗区因11层高的病房楼与四层高的医技楼为一个结构单元,结构平面呈T字形,设计组通过三维模型推敲,在revit模型中进行设计,通过整合结构、机电设计后,将二者用插入的方法在建筑保持一致,但在结构上各成体系,既满足了建筑的无菌要求,又使结构不超限,同时减少建筑投资。天坛医院BIM在小市政上的应用,雨水管网末端绿地下方设置PP模块雨水调蓄水池,实际高峰寒雨水量减为25.68%,消峰率达到74.32%,峰值延后时间20分钟。
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三、总结
首都医科大学附属北京天坛医院迁建工程,设计周期仅仅一年时间,共计约36万平米的三级甲等医院,BIM应用内容涵盖建筑、结构、设备、电气、室内设计、景观设计,在如此短的设计周期内,只有充分利用BIM系统,才能尽可能避免设计中的错误,同时在建设过程中的BIM也可以有效的与施工方进行对接,提高生产效率,保证设计任务,高效优质的完成。

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  • 本文由 发表于 2022年2月10日
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