基于BIM技术的医院建筑物运维管理研究

  1.1 选题背景及意义

  目前医院后勤信息化水平低，制约医院整体协同发展。近年来，我国正在加速建设智慧医院以更好服务于全民健康事业，与之相关的医疗行业信息技术在过去十多年里得到广泛且深入的发展与应用，对医院的医疗诊疗水平和效率提升起到了极大的促进作用。相比较而言，为医院提供运营保障的以建筑运维为核心的后勤信息化则处于初级阶段，大部分医疗建筑的运维管理还停留在 CAD 看图、手工维护资料，或者靠人工记忆的方式。建筑改造、设备设施的运行还处于手动与半手动阶段。后勤信息化与医疗信息化的巨大差距，严重得制约了医院的整体协同发展，对现代医院建立“安全、高效、绿色”医院的目标不相匹配。（2）需要提高医疗建筑运维管理水平以保障医院诊疗环境和高效运行。医疗建筑系统复杂、专业多样，是病患就诊与医护人员开展工作的基本场所，承载着城市健康的基本要素，因此针对医院尤其是大型医院的建筑综合运维和安全管理至关重要。然而目前大部分医院建筑运维模式，还是基于传统的技术手段和管理模式，严重影响到医院的可持续发展和安全保障。其主要表现在如下方面，建筑信息以 CAD 或图像方式保存与使用，数据不完整且更新不及时。对设备设施的运维管理，大多处于手工作业状况，技能传递也是师带徒模式，信息化程度低。设备设施维护保养比较依赖个人经验完成运维工作，质量标准不一，缺乏标准化管理。设备管理各专业信息分散，信息不对称，难以协同管理，效率低下。医院后勤人员的学历水平普遍较低，专业水平不高。老技术人员成为“稀缺品”,个人技能难以传递到年轻人身上。医院的建筑运维管理都离不开控制运营的成本、提高运维效率、应变突发意外事件和对各个运营项目的总体把控。但是目前大部分传统模式下的医院建筑运维管理严重制约了医院的整体发展，如何解决医院医疗对后勤管理的高要求与当前相对落后的医院建筑运维管理水平之间的矛盾，需要通过引进先进的管理理念与技术手段来解决建筑运维存在的弊端，对保障医院诊疗环境和高效运行至关重要。（3）BIM 技术的发展为创新提升医疗建筑管理水平提供了技术路径。随着建筑信息模型技术（Building Information Modeling，简称 BIM）的不断发展与成熟，其应用与推广的范围越来越大。BIM 在设计、施工阶段的应用已产生了巨大的经济效益，而在运维管理方面的应用则处于发展初期。因此，信息技术不断突破发展以及医疗制度改革的深入，将 BIM 技术与医院建筑运维管理结合起来，构建可视化运维管理模式，既是时代形势所要求，又是更好保障医院安全生产的必要之举，有利于强化医院综合管理能力、控制运营成本和运营风险、提升医院建筑综合运维能力具有现实意义。BIM 技术在现代医院全生命周期(建筑设计、施工、运营)管理中发挥着越来越重要的作用，与建设设计、施工过程中 BIM 应用主要是建筑工程管理的项目制管理目标不同，BIM 技术应用于医院综合运维中，需要跟诸多专业技术和行业管理相结合，包括建筑空间管理、设备设施管理等专业，以及与建筑的感知技术—物联网技术相结合，才能最大化的将现代医院的管理理念与专业技术完美结合以产生最佳的收效。

  1.2 研究目的和内容

  （1）分析传统医院建筑运维模式存在的问题和安全风险。（2）调研各参与方在实施医院建筑 BIM 运维系统时的考量因素和选择趋向，评估系统实施的难度与重点。（3）探索解决 BIM 技术在现代医院建筑运维管理中的基本架构及实施策略。从医院建筑运维管理者的角度分析和评价现行医院建筑运维模式存在的问题，针对医院行业相关参与者，进行一定样本数量的关于 BIM 技术在医院建筑运维管理方面的应用需求调研，将 BIM 技术与物联网进行有机结合，完成具有医院行业专属特点、着眼于高科技方向的M 运维等方面的文献和书籍，了解它发展的要求和条件，以及目前涉及到工具、方法和产品，界定概念和构建体系做好充足的准备。（2）对医院建设和后勤管理专家进行访谈，对现行医院建筑运维管理的特点及存在的问题进行分析。（3）通过对后勤专家访谈和问卷调查的方式，调研分析 BIM 医院建筑运维管理体系建设的各方需求。（4）面向医院建筑整体运维管理，在需求调研基础上，形成基于 BIM 技术的医院综合运维管理平台设计架构，分析建设目标、总体思路和功能架构。（5）提出构建基于 BIM 技术的医院建筑运维管理平台及管理策略。

  2.1 建筑运维管理的内涵
  建筑运营维护管理（简称运维管理）国际上多称为设施管理，依据国际设施管理协会的定义，设施管理（FM）是一门包含信息化技术、建筑智能化、工商管理以及建筑结构等众多基础理论复合型专业，通过空间场所、流程与技术的整合，确保建筑环境各项功能得以有效发挥。其目标是保持良好的工作业务环境和获得不断增加的投资收益。英国设施管理协会（BIFM）对其定义为通过整合组织流程来支持和发展其协议服务来支持组织和提高其基本活动的有效性。澳大利亚设施管理协会（FMA）将其定义为一种商业实践，它通过将人、流程、资产和环境等最优化配置来实现企业商业目标。目前，国内没有权威定义建筑运维管理，使用较多的含义是指建筑在建设、施工、竣工验收投入使用后，通过配置建筑内设施、流程、人员等资源，提高建筑的用率，降低经营成本，增加投资收益，并通过维护尽可能延长建筑的使用周期而进行的综合管理。从功能内容上，建筑运维管理主要有如下内容：（1）空间管理。主要是指对全建筑物范围空间的规划使用管理，包括全建筑范围内每个房屋的空间数据管理，部门、人员占用、使用类别及属性信息、使用面积、信息变更管理等，提升房屋使用和空间规划的合理性。（2）资产管理。主要是通过对建筑物及其附属设备、设施等相关资产进行数量、状态、折旧等资产管理行为，确认业主资产状况提高资产使用效率，减少资产闲置浪费，增强业主效益的管理行为。（3）设备与管道运维管理。主要是指对建筑物内的全生命周期的设备与管线进行故障排查、能量监测、维修保养、改造等管理工作，目的是为了帮助为业主更好地利用建筑物，延长建筑物的寿命，实现更大的价值。（4）综合安全管理。主要是指对建筑物内的人员、设备等资产可能面对的危害进行预防性的管理，包括但不限于对建筑视频监控、消防安全、应急报警、门禁系统、保安巡更、设备安全、停车系统等管理措施，目的是为了降低业主在使用建筑物及其中设备过程中的风险。（5）能耗管理。主要是指对建筑物全部范围内进行电、水、暖通等能源使用的统计、分析，从而对建筑内各部门、各系统（设备用能、照明、动力等）等用能进行合理优化与改进，提高建筑能耗效率。

  2.2 医院建筑运维管理特点与现存问题
  医院建筑运维管理既具备与其他公共建筑运维管理共性的需求，相对其他类别的公建又具有医疗行业独有的特点：（1）医院建筑运维服务难度大。医院建筑内病患、家属、医护、科研、管理等人员密集且繁杂，在其内部活跃着各类医疗、教学、科研、预防、管理等活动，医院建筑内人员与高价值资产密集，运维服务难度大。（2）医院建筑运维品质要求高。医院建筑普遍都具有结构复杂、功能多样的特点，由医疗流程的需要，建筑划分为公共区域、专用区域、特殊区域等不同区域，因而对温度、室压、排风、排污、换气等要求各异，运维品质要求高。（3）医院建筑运维安全等级高。医院建筑能源形式多样，包括电、水、燃气、蒸汽，这些能源动力支持着诊室、手术室、病房、检查室等各类医疗、科研用房和设备的正常运转，关系着病患生命健康和重要医疗科研标本资料的安全，其运维安全保障要求高。（4）医院建筑运维专业化程度高。医院建筑内机电系统繁多，包括冷热源、给排水、变配电、手术室净化空调系统、医用气体系统等各类专业机电系统，运维专业性和连续性要求高。

  4.2 系统平台架构设计第 

  5.1 案例医院系统建设必要性

  5.2 系统主要建设内容

  6.1 整体规划运维系统建设策略

  6.2 优化医院综合运维管理流程

  6.3 合理配置医院运维管理资源

  6.4 提升运维管理团队专业素质

  6.5 明确运维管理成员分工职责

  本文研究结果表明，医院建立基于 BIM+Io T 技术为核心，实现现代医院智慧运维的目标设定，现阶段在技术准备和应用环境上可以进行创新试践，且能够借鉴部分成功案例进行整体规划与分步实施。但是基于 BIM 技术结合 Io T（物联网）的智能感知技术，仍属于相对前沿的创新科技 ，有诸多核心技术与应用实现仍需要不断的技术创新开发和实践验证。BIM+Io T 技术的整合应用，并将现代医院的先进运维模式融入智慧运维体系中，属于多专业、多领域的技术与知识融合，有许多行业专家、技术先驱者、政府和科研机构学者仍充满信心地进行深入研究，并取得了令人瞩目的成就。有部分大型医院已经实现了本文所描述的核心功能。这为实现本文所定义的 BIM 智能可视化医院综合运维提供了宝贵的经验和方法。应用 BIM+Io T 技术实现建筑智慧运维，包括空间资产管理、设备设施全生命周期管理、综合安全管理、能耗管理及医疗运行管理等，是建构 BIM+Io T 智能可视化管理平台的核心目标。在此目标基础上，实施策略包括两条主线，其一是基于空间管理的可视化，实现全场景业务的可视化管理，包括房屋资产管理可视化、能耗管理可视化、安全管理可视化、医疗设备、门诊、病床管理、环境管理、作业维修、保洁、医疗运送、室内导诊可视化等等业务管理可视化，将复杂的医院建筑内进行的传统的工作流和大量数据以简洁、明了、直观的空间为基础的可视化管理，大大简化管理流程并显著提升管理效率，这是未来医院运行管理流程变革的重要目标，并可以广泛应用于更多的公建和大型建筑群的运维管理中。其二是以 MEP（设备、电气、管线）BIM 可视化为基础，将设备运行与安全管理、建筑运行故障排查、设备设施预防式维护、能耗能效管理等结合起来，实现 FM 的智能可视化管理，大大简化设备设施管理的难度，并能够精确管理设备设施的隐患并通过预防式维护来提升建筑的安全性并延长设备设施的生命周期，这为绿色建筑和建筑安全提供了最佳理论框架和方法论。而通过物联网技术与 BIM 的融合效应，解决了多年来 BIM 技术应用偏静态信息和工作流的局限，为医院智慧运维的方法与流程提供了技术验证的数据支持，也为持续优化 FM 提供了更全面和更精准的大数据模型。因此，可以说 BIM+Io T技术是两种流行技术结合的化学反应，也是所有医院应用 BIM 进行运维管理的基础技术架构。基于理论研究与架构设计，本文最后针对一个具体的医院规划设计 IM 综合运维管理平台，就其数据重建规范要求、系统功能规划等提供了具体、清晰的定义与功能描述，为现代医院建立基于 BIM+Io T 技术实现智能可视化管理的系统目标提供了参考。总之，基于 BIM 结合多项跨行业、多专业的技术整合和管理理念的创新应用，虽然还有大量技术和理论问题需要解决，但本文通过大量的理论研究、案例分析、实地调研的方式，为医院综合运维从业者提供了一份可参考的理论与技术架构。同时，还有大量的技术攻关与实践验证需要更多的同行和专业共同参与，才能不断优化、迭代基于 BIM+Io T技术的应用体系架构。