邰仁记
深圳市建筑设计研究总院有限公司第三分公司第三设计所所长

邰仁记认为,医院一体化设计是基于计算机模拟技术,实现医院不同专业、不同专项的整合设计,而且包括前后工序的数据传递,同时结合医院建设的投资控制,完成设计的全过程。通过医院一体化设计这个平台,配合建设方,为建设方提供更深入把控建设进度和投资的方式。

一体化设计是一种融合

HCD:您怎样理解一体化设计?

邰仁记:一体化设计是一个简单的范围,实际上把这个范围拓宽,甚至到EPC(Engineer Procure Construct,工程总包)才是一个大整体。对设计单位来说,不可能一下把它做大,只能从小到大,由浅入深去做。一体化设计也是一种资源整合方式。一个建筑在其全生命周期的不同阶段,可能会有好多资源进入,业主要把这些资源整合起来,但并不专业,需要设计方配合业主将各类资源整合成一个主体,控制设计缺陷。

需要注意的是,一体化设计首先牵涉到一个问题,就是责任主体是谁?我的理解是,责任主体是业主,设计院只是提供技术支持,配合业主,而不是把业主架空。

HCD:一体化设计盈利的点在哪里?

邰仁记:目前来看,设计院做一体化设计,花了很多的精力,但利润实际上是在降低的。一是尽管设计院的服务是从头到尾贯穿建设的全过程,但合同确实只规定了项目前期,这是一件很矛盾的事情。最近几年,设计院承接项目都是做设计总承包,意味着坚冰已经打破了一些。二是业主在招投标时会请项目管理公司对项目从设计到施工的项目全过程进行技术管理,然后再给业主提供一些技术服务。我们在对接过程中觉得,设计院如果签了设计总承包合同,完全可以把项目管理公司所做的工作拿过来一起来做,因为设计院对项目了解更深。但现在受到政策限制,不过我觉得任何事情都有一个突破点,这是必然要走的过程。

传统设计&一体化设计

HCD:传统医院建设过程中存在哪些问题?

邰仁记:医院项目是工程项目中最复杂的一种,建设周期也比其他项目长,一家综合的医院建设周期大概是3~5年,甚至更长。遇到的困难比一般建筑更多,也更复杂。

介入部门多容易扯皮 在建设周期中,各个专业介入的部门较多,存在扯皮现象。如主体设计和专项职责设计划分不清楚造成扯皮,施工单位与设计单位互相推托责任,导致施工过程中返工、误工等现象,业主在中间很难协调,造成投资浪费。尤其是公立医院在设计之前不进行招投标,出图之后才能招投标,招标设备与原有的条件不符合,造成修改和返工。

介入时机不对出现问题 在不同阶段、不同人员,由于缺乏深入细致的协调,导致介入的时机不是最佳窗口期,造成多方反复修改、反复变更。

设计单位不认可变更 在建设过程当中出现设计变更,而设计单位又不认可变更,也给业主制造很多麻烦。尤其在运营阶段,医院投入使用之后发现了很多维护的问题,找到设计单位或者是施工单位,各个单位可能会相互推诿责任。

医院主管很难在工程上解决问题 主管医院的负责人是医疗类的专家,不是工程类的专家,对他们来说在工程上很难准确、快速地发现问题和解决问题。

施工过程中矛盾也千头万绪,如果有一个专业的机构来建立完整的协调平台可能会做得更好,所以如果按照传统方式建设,在以后运营的阶段一定是整改不断,竣工的审计很难做的比较轻松。

HCD:医院一体化设计与常规设计有什么区别?

邰仁记:二者的区别在技术手段、考虑范围、数据提取的方便性三个方面。

技术手段 常规设计是基于不同专业的二维平面图,由于各专业分开制图,图纸量巨大。各个专业在一开始会有交叉,过完图以后各个专业开始独立画图,中间出现的一些调整和变化,也会互相通知。但是不管技术人员如何认真和仔细,出现的调整和变化都可能无法及时地反应到各个专业,造成图纸上各个专业相互矛盾。

在一体化设计中,利用BIM这种技术支持形成平台,利用这个平台可以把各专业内容都融入里面,解决土建、各个专业不交圈等问题,各专业的图纸如室内、景观也可以融合在一起,甚至在未来,造价也可以放在BIM平台上。不同专业、不同专项包括智能化、装修设计、净化工程等统一在一个平台上设计,同时兼顾到各个工种施工的时间顺序而形成的三维模型,不管任何时候所做的修改都可以及时反映到模型里面,统一调动数据,这样可以极大减少未来的工程设计变更。

考虑范围 常规设计属于显性思维,各专业齐头并进,最后出图;一体化设计则是环绕,交互式的思维方式,各个专业,包括装修设计和智能化设计,都围绕BIM平台进行设计,实现即时的互动。另外,一体化还考虑施工的便捷性,因为在 BIM 平台中,各个专业,各个专项都在平台里做,在施工之前模拟了施工的过程,可以在施工之前提前发现问题,提前解决,减少工地现场的返工和误工问题。

数据提取 在常规设计中,提取建设数据需要大量的图纸,各个专业的图纸通过晒图以后存到档案库里,时间长了会出现蓝图变色、字体模糊的问题。在运营阶段,需要改进某个数据,需要调查图纸,从几千张图纸里面调查工作量很大,准确度也不是很高。但是在一体化设计当中,不同专业,不同专项的数据都是在统一的模型上,数据也许只有几百兆大小,放在U盘里面就可以存储,后续的运营也更便捷。

一体化设计需要关注的问题

HCD:一体化设计都包括哪些主要内容?

邰仁记:在设计阶段,除了要考虑常规土建设计,还需要考虑医疗专项设计,专项设计主要分为土建专项和医疗专项。这是医疗专项类包括医疗洁净工程、防护工程、医用气体工程、物流传输工程、实验室工程、医用专项智能化工程等,主要土建类包括景观、照明、减隔震、污水处理、精装修、标识等,各个专业进行整合,进行设计。把土建和医疗专项统一在一个平台上设计,减少不同专业,不同专项之间的相互扯皮、职责分不清给业主造成的困扰。

在施工阶段,利用计算机模拟建造技术(BIM),模拟项目建设整个过程。通过计算机模拟过程,可以反馈施工期间可能遇到的技术问题,提前发现问题和解决,而不是把这些技术问题留到施工现场。通过这种方式,设计方可以协助建设方把控项目的建设进度,而且可以控制项目的投资造价,因为扯皮现象给业主带来的问题是投资造价不停追加。通过建设程序,业主可以确定物料的进场时间和顺序,也客观反应项目的建设进度和下一步的工作安排。

除了在设计阶段将各个专项、各个专业统一在数据模型里面,在施工阶段也可以对数据模型进行调整。因为在施工阶段结合现场的施工情况和设计的模型也会有一些出入,结合实际情况对模型也要进行优化、调整,最后达成真实反应现场实际情况的模型。在这种模型基础上,施工完成后把模型交给业主,通过这个准确的模型,可以快速准确的查找需要调整设施设备的基础信息,直观反应问题,并提供调整解决的方案。比如更换病房的空调风机时,只需改变空调风机的末端型号,它所有的配套管线就在图形里面快速的反应出来,而不用再经过设计院或者是施工单位进行调整和论证,可以为业主减少很多程序的问题。

HCD:一体化设计需要关注哪些核心要点?

邰仁记:一体化设计的核心要点也是从三个阶段解释。

首先,在设计阶段需要关注不同阶段、不同专业之间的相关性,确定哪些专业和专项需要在主体之间发生关系,在设计过程中,土建、建筑结构和机电专业与专项设计平行介入,平行推进,最后形成一个完整的计划。比如,一体化设计要提前考虑墙面设备带,必须把所有的空间提前准备出来,结合装修设计,考虑墙面治疗带是采用明装还是暗装。如果采用暗装,墙面材料和墙体的安全性,扣多少槽等提前确定,而不是在现场施工的时候再调整。

其次,在设计阶段,病房除了建筑安装,还需要考虑装修、气体、智能化等专项工程,应给出各专业介入的时间点,因为我们发现,土建做完之后再做装修时,发现土建阶段的墙体、材料和装修不相符合,需要重新安装,所以要减少来回返工和误工的现象。在土建框架完成之后,也要结合施工计划的时间节点,安排各个工种的工人入住。

最后,在施工阶段要注意的问题就是设备管线的空间安排以及施工的顺序。业主通过流程可以确定明确的施工时间进度和工期的安排。通过这些方式,可以协助建设方把项目的建设进度、投资进度,客观反应项目的进度和下一步的工作。比如在病房治疗带暗埋管线时,在设计过程当中结合所有管线,从氧气、负压、呼叫、照明通过二维空间做成所有的管线,形成完整的三维空间,为施工提供指导,同时为以后的营运可以快速找到所有的通道,方便施工。

在营运阶段,因为有准确反应现场实际情况一体化的模型,可以通过模型快速查找需要调整设施设备的基础信息和直观反应信息,通过直观的模型数据,从它的管径、位置、长度和连接方式都有便捷的解释。

HCD:您认为一体化的控制要素是接口条件,在不同阶段都会产生什么问题?

邰仁记:在不同阶段有不同的考虑要素,在设计阶段我们主要考虑墙体,为装修、医院气体、信息化等提供配合的接口。而在施工阶段,要预留设备接口,在施工时要根据采购的产品不同,引起的局部变化要及时调整匹配度,由于程序的要求,很多设备需要招投标,如果在设计阶段没有进行招投标,所以要按一假想的条件先进行设计,根据具体的设备型号,在电脑里及时调整结构条件,保证施工的准确性。

总结起来就是,建设过程中的时间延误和投资浪费很大程度上产生在实施的时候,接口条件控制不到位,造成不停的修改,所以造成工期延误,造价增加。

总之,传统经常从估算到概算,再到预算,像台阶式的层层升高,造价不停的增加,而通过一体化设计,可以方便准确的统计工程量和设备数量,可以精确化的控制建设资金的投资。因为做预算的时候,我们也知道设备管线的数量和尺寸,在做设计的时候,实际上工程量很大,可能还会有漏项的问题。但是我们在一体化模型上,各个专业所有的设备信息都在这里面,它形成之后,我们做设备清单是很清楚和准确的,而且不需要太长时间,可以节约大量的人力和提高准确度。

一体化设计阶段实施要点控制——以云南阜外医院为例

由于分包设计系统与建安主设计有着互为条件的关系,一旦在设计开始时考虑不周全,会总体设计工作造成极大影响,根据以往类似医院项目建设管理经验总结,提出了分包设计各阶段的时间节点要求,以供设计管理工作参考。

·设计策划在主体设计方案设计阶段完成。

·各专项方案设计在主体设计初步设计阶段完成,确定专项分包设计的系统选择,机房站点位置、荷载及负荷条件。

·各专项初步设计在主体设计施工图设计终版条件图阶段前完成,确定专项分包设计末端位置及具体接口条件。

·除室内精装修专项设计外的其他专项施工图设计与主体设计施工图同步完成。

·室内精装修专项设计施工图在主体设计施工图审查阶段完成,主体设计各机电设备专业吊顶、墙面、地面接口位置与接口条件结合施工图审查修改同步落实到终版施工图纸上。

建筑专业接口控制条件

·基本装备、配置档次及说明

·平面位置、功能分区、流线设计、工艺流程、净化等级。

·辅助用房、配套办公用房配置要求。

·大型医疗设备运输、吊装通道规划及预留,二次改造通道预留考虑

·物流站点确定

·设备机房及竖向管道井确定

·设备孔洞预留、预埋件预埋

结构专业接口控制条件

·机房及大型设备基础荷载预留

·吊挂设备荷载预留

·特殊结构形式及配筋要求满足

机电专业接口控制条件

·机电设备(电气、暖通、给排水、气体、智能化)界面划分、负荷预留、接口预留。

·消防系统接入功能配合。

·吊顶、墙面、地面设备末端调整定位。

·市政接入接口条件落实。

云南阜外医院物流流向示意图

利用 bim 实现一体化

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