基于BIM实施医院建筑机电系统改造的施工方法

基于bim实施医院建筑机电系统改造的施工方法
技术领域
1.本发明涉及土木工程和房屋建筑领域，主要关于老旧医院建筑在运营使用状态下如何进行大修改造的相关建设技术，尤其涉及到应用bim技术辅助实现新旧机电系统替代、保持医院建筑大修改造“施工不停诊”的实施方法。


背景技术：

2.针对老旧医院建筑，由于现代医疗技术和医疗工艺的快速发展，导致医院诊疗空间中的医疗设备和机电管线必须作相应更新，而且这种大修改造的更新通常会每隔5年至10年进行一次。同时由于医院建筑使用的连续性，通常要求整个医院的诊疗系统保持正常运行，采取合适的大修改造方案使得医院建筑的大修改造施工对医院诊疗活动产生最小影响，即要求保持“施工不停诊”。
3.在现有的技术条件下，通常是采用整幢建筑诊疗科室进行临时搬迁，转移到其他建筑中去，然后进行整幢建筑楼层的大修改造，大修改造施工完成后，再将相应的功能科室搬迁回来。这种“整体搬出搬回”的大修改造实施方法，通常在施工阶段会对诊疗空间的使用率降低很多，影响医院的诊疗服务量，降低医院的社会效益和经济效益。
4.如何精细化地实施老旧医院建筑中的新旧机电系统替代，并且保持大修改造“施工不停诊”，这是急需解决的研究课题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是克服现有技术的问题，提供一种基于bim实施医院建筑机电系统改造的施工方法。
6.本发明的技术方案为：基于bim实施医院建筑机电系统改造的施工方法,包括以下步骤：步骤一：应用建筑信息模型bim技术，构建医院建筑的建筑结构专业模型、旧机电系统的模型和新机电系统的模型，并且进行大修改造的虚拟建造模拟分析，确保新机电系统替代旧机电系统的空间可操作性；步骤二：依据bim模拟分析结果，选择位置建设新机房，并在新机房内安装新机电设备；步骤三：依据bim模拟分析结果，建设新竖向管井，并且贯通地下室至顶层诊疗空间；步骤四：在新竖向管井内安装新竖向管线，连接到新机电设备上，并且在每一层楼面安装新管线分配箱；步骤五：拆除顶层诊疗空间中的旧水平管线；然后替代安装新水平管线，连接新水平管线至该楼层的新管线分配箱；步骤六：拆除顶层诊疗空间中的旧竖向管井和旧竖向管线，完成顶层诊疗空间所有的大修改造工作，包括装饰装修和末端设备和医用家具安装；
步骤七：重复步骤五和步骤六，从上至下，依次对次顶层诊疗空间、中间层诊疗空间、三层诊疗空间、二层诊疗空间、一层诊疗空间、地下室进行旧水平管线的拆除和新水平管线的安装工作，并且逐层及时完成该诊疗空间的所有大修改造工作，逐层实现该诊疗空间在新机电系统状态下使用；步骤八：最后拆除旧机电设备和旧机房，完成医院建筑大修改造的机电系统完全替代工作。
7.作为本发明的进一步改进，所述医院建筑包括地下室、诊疗空间、旧机房、旧机电系统、新机房、新机电系统、新竖向管井和旧竖向管井；诊疗空间包括一层诊疗空间、二层诊疗空间、三层诊疗空间、中间层诊疗空间、次顶层诊疗空间、顶层诊疗空间；所述旧机电系统包括旧机电设备、旧竖向管线、旧管线分配箱和旧水平管线；所述新机电系统包括新机电设备、新竖向管线、新管线分配箱和新水平管线；所述旧竖向管井和新竖向管井分别贯通地下室至顶层诊疗空间；旧机房和新机房设于地下室或诊疗空间的内部；所述旧机电设备安装在旧机房内，旧机电设备与旧水平管线或旧竖向管线连接；所述的旧竖向管线安装在旧竖向管井内；所述旧水平管线在每层诊疗空间中至少有一条通过旧管线分配箱与旧竖向管线连接；所述新机电设备安装在新机房内，新机电设备与所述新水平管线或新竖向管线连接；所述的新竖向管线安装在新竖向管井内；所述新水平管线在每层诊疗空间中至少有一条通过新管线分配箱与新竖向管线连接。
8.作为本发明的进一步改进，步骤五所述的拆除为整层拆除或者分区域拆除。
9.作为本发明的进一步改进，步骤五所述的拆除为依据诊疗空间功能使用需求，可以选择整层拆除或者分区域拆除。
10.作为本发明的进一步改进，旧机房设置在地下室、中间层诊疗空间或顶层诊疗空间的内部。
11.作为本发明的进一步改进，新机房设置在地下室、中间层诊疗空间或顶层诊疗空间的内部。
12.作为本发明的进一步改进，所述中间层诊疗空间包括至少两层诊疗空间。
13.作为本发明的进一步改进，所述的旧机电系统和新机电系统包括强电、弱电、给水、排水、消防、医用气体和供热通风的管线。
14.与现有的技术相比，本发明具有以下优点：本发明的实施方法，在医院建筑大修改造的“逐层、分区域”施工过程中，机电设备管线保持新旧双系统同时运行，已改造的楼层提供新机电系统状态下的诊疗空间，未改造的楼层仍可提供旧机电系统状态下的诊疗空间，而且两套系统独立运行、互不影响，保持了医院诊疗空间的安全性。本发明实施方法，可以在同一楼层分区拆除旧机电设备管线，相应地替代新机电设备管线，实现分区大修改造，已改造的区域提供新机电系统状态下的诊疗空间，未改造的区域仍可提供旧机电系统状态下的诊疗空间，实现同一楼层“大修改造与诊疗活动并存”状况，进一步减小了大修改造施工对诊疗活动的影响。本发明的整体修整和改造的方法流程设置合理，能够满足现今诊疗机构的需求，保证整幢建筑的诊疗功能受到大修改造施工的影响最小，能够达到“施工不停诊”的要求。
15.本发明利用建筑信息模型bim进行模拟分析，精细化地安排新的机电设备与管线替代旧的机电设备与管线，做到时间和空间上的协调。
16.本发明实施方法的本质是：建造新机房和新管井，从最远端如顶层开始拆除旧机电管线，由远到近、逐层、分区域实施，与现有的整体搬出搬回的大修改造实施方法相比较，保持了医院诊疗活动的流畅性，使得大修改造对医院诊疗服务的数量和质量影响极小，产生良好的社会效益和经济效益。
17.本发明实施方法适用范围广泛，不仅适用于旧机房设置在地下室的医院建筑，同样适用于旧机房在医院建筑顶层和中间层的工程情况，旧机电管线的拆除和新机电管线的替代可以从离机房最远瑞（末端）开始，然后依次“由远到近、逐层、分区域”进行新旧机电管线系统的替代。
附图说明
18.图1是本发明的新旧机电系统“虚拟建造”布置的bim剖面示意图。
19.图2是本发明的旧机电系统竖向布置示意图。
20.图3是本发明的新机电系统竖向布置示意图。
21.图4是本发明的医院建筑大修改造前的旧机电系统竖向布置示意图。
22.图5是本发明的医院建筑建设新机房和新竖向管井布置示意图。
23.图6是本发明的医院建筑安装新机电设备和新竖向管线布置示意图。
24.图7是本发明的医院建筑顶层诊疗空间实施新旧机电系统替代示意图。
25.图8是本发明的医院建筑次顶层诊疗空间实施新旧机电系统替代示意图。
26.图9是本发明的医院建筑中间层诊疗空间实施新旧机电系统替代示意图。
27.图10是本发明的医院建筑三层诊疗空间实施新旧机电系统替代示意图。
28.图11是本发明的医院建筑二层诊疗空间实施新旧机电系统替代示意图。
29.图12是本发明的医院建筑一层诊疗空间实施新旧机电系统替代示意图。
30.图13是本发明的医院建筑地下室实施新旧机电系统替代（竣工）示意图。
31.图14是本发明的新旧机电系统“虚拟建造”bim平面布置示意图。
32.图15是本发明的医院建筑大修改造前的旧机电系统水平布置示意图。
33.图16是本发明的医院建筑楼层平面内实施新旧机电系统替代（一区）示意图。
34.图17是本发明的医院建筑楼层平面内实施新旧机电系统替代（二区）示意图。
35.图18是本发明的医院建筑楼层平面内实施新旧机电系统替代（完成）示意图。
36.图中，1-地下室，2-旧机房，3-旧机电系统，4-新机房，5-新机电系统，6-一层诊疗空间，7-二层诊疗空间，8-三层诊疗空间，9-中间层诊疗空间，10-次顶层诊疗空间，11-顶层诊疗空间，12-新竖向管井，13-旧竖向管井，301-旧机电设备，302-旧竖向管线，303-旧管线分配箱，304-旧水平管线，501-新机电设备，502-新竖向管线，503-新管线分配箱，504-新水平管线。
具体实施方式
37.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的解释说明。
38.实施例1本发明的基于bim实施医院建筑机电系统改造的施工方法,包括以下步骤：步骤一：应用建筑信息模型bim技术，构建医院建筑的建筑结构专业模型、旧机电
系统3的模型和新机电系统5的模型，并且进行大修改造的“虚拟建造”模拟分析，确保新机电系统5替代旧机电系统3的空间可操作性；步骤二：依据bim模拟分析结果，选择位置建设新机房4，并在新机房4内安装新机电设备501；步骤三：依据bim模拟分析结果，建设新竖向管井12，并且贯通地下室1至顶层诊疗空间11；步骤四：在新竖向管井12内安装新竖向管线502，连接到新机电设备501上，并且在每一层楼面安装新管线分配箱503；步骤五：拆除顶层诊疗空间11中的旧水平管线304；然后替代安装新水平管线504，连接新水平管线504至该楼层的新管线分配箱503；步骤六：拆除顶层诊疗空间11中的旧竖向管井13和旧竖向管线302，完成顶层诊疗空间11中所有的大修改造工作，包括装饰装修和末端设备和医用家具安装；步骤七：重复步骤五和步骤六，从上至下，依次对次顶层诊疗空间10、中间层诊疗空间9、三层诊疗空间8、二层诊疗空间7、一层诊疗空间6、地下室1进行旧水平管线304的拆除和新水平管线504的安装工作，并且逐层及时完成该诊疗空间的所有大修改造工作，逐层实现该诊疗空间在新机电系统5状态下使用；步骤八：最后拆除旧机电设备301和旧机房2，实现医院建筑大修改造的机电系统完全替代工作。
39.实施例2本发明的基于bim实施医院建筑机电系统改造的施工方法,包括以下步骤：步骤一：应用建筑信息模型bim技术，构建医院建筑的建筑结构专业模型、旧机电系统3的模型和新机电系统5的模型，并且进行大修改造的“虚拟建造”模拟分析，确保新机电系统5替代旧机电系统3的空间可操作性；步骤二：依据bim模拟分析结果，选择位置建设新机房4，并在新机房4内安装新机电设备501；步骤三：依据bim模拟分析结果，建设新竖向管井12，并且贯通地下室1至顶层诊疗空间11；步骤四：在新竖向管井12内安装新竖向管线502，连接到新机电设备501上，并且在每一层楼面安装新管线分配箱503；步骤五：拆除地下室1中的旧水平管线304；然后替代安装新水平管线504，连接新水平管线504至该楼层的新管线分配箱503；步骤六：拆除地下室1中的旧竖向管井13和旧竖向管线302，完成地下室1中所有的大修改造工作，包括装饰装修和末端设备和医用家具安装；步骤七：重复步骤五和步骤六，从下至上，依次对一层诊疗空间6、二层诊疗空间7、三层诊疗空间8、中间层诊疗空间9、次顶层诊疗空间10、顶层诊疗空间11进行旧水平管线304的拆除和新水平管线504的安装工作，并且逐层及时完成该诊疗空间的所有大修改造工作，逐层实现该诊疗空间在新机电系统（5）状态下使用；步骤八：最后拆除旧机电设备301和旧机房2，实现医院建筑大修改造的机电系统完全替代工作。
40.实施例3其余与实施例1或2一致，本发明的医院建筑包括地下室1、诊疗空间、旧机房2、旧机电系统3、新机房4、新机电系统5、新竖向管井12和旧竖向管井13；诊疗空间包括一层诊疗空间6、二层诊疗空间7、三层诊疗空间8、中间层诊疗空间9、次顶层诊疗空间10、顶层诊疗空间11；旧机电系统3包括旧机电设备301、旧竖向管线302、旧管线分配箱303和旧水平管线304；新机电系统5包括新机电设备501、新竖向管线502、新管线分配箱503和新水平管线504；旧竖向管井13和新竖向管井12分别贯通地下室1至顶层诊疗空间11；旧机房2和新机房4设于地下室1或顶层诊疗空间11的内部；依据bim模拟分析结果，在地下室或顶层诊疗空间11内选择最佳位置建设新机房4，并且安装新机电设备501；旧机电设备301安装在旧机房2内，旧机电设备301与旧水平管线304或旧竖向管线302连接；的旧竖向管线302安装在旧竖向管井13内；旧水平管线304在每层诊疗空间中至少有一条通过旧管线分配箱303与旧竖向管线302连接；新机电设备501安装在新机房4内，新机电设备501与新水平管线504或新竖向管线502连接；新竖向管线502安装在新竖向管井12内；新水平管线504在每层诊疗空间中至少有一条通过新管线分配箱503与新竖向管线502连接。
41.实施例4其余与实施例1-3的任一方案一致，步骤五的拆除为整层拆除或者分区域拆除。步骤五的拆除为依据诊疗空间功能使用需求，可以选择整层拆除或者分区域拆除。
42.实施例5其余与实施例1-4的任一方案一致，本发明的旧机房2设置在地下室1、中间层诊疗空间9或顶层诊疗空间11的内部。
43.实施例6其余与实施例1-5的任一方案一致，新机房4设置在地下室1、中间层诊疗空间9或顶层诊疗空间11的内部。
44.实施例7其余与实施例1-6的任一方案一致，中间层诊疗空间9包括至少两层诊疗空间。
45.实施例8其余与实施例1-7的任一方案一致，旧机电系统3和新机电系统5包括强电、弱电、给水、排水、消防、医用气体和供热通风的专业管线。
46.上述内容为本发明的示例及说明，但不意味着本发明可取得的优点受此限制，凡是本发明实践过程中可能对结构的简单变换、和/或一些实施方式中实现的优点的其中一个或多个均在本技术的保护范围内。