你好,这里是BIMBOX。
前面我们给你讲过火神山医院的建造故事,站在理性角度去分析「中国速度」背后的技术门道,今天我想给你讲一个关于雷神山医院的故事。
我们不站在宏观角度去歌颂「中国速度」,而是在这场宏大的历史事件里,选择一个「小人物」的视角;我们也不去谈牺牲和感动,而是通过几件事告诉你,一个人的想法可以怎样改变,BIM思维又是什么。
2020年1月23日,除夕前一天,拥有1000多万人口的武汉市,史无前例宣布封城。在这场新冠病毒带来的大疫情面前,整座城市被按下了暂停键,街上没有车水马龙,只能听见风声。
我们的故事主人公叫李文建,90年生人,却已是进入中建三局一公司八年的BIM老兵。2020年一开春,他参与了一件大事,还做了两件小事,这三件事永久地改变了他看待世界的方式,清晰的形成了他的信息化思维。
这个春节对李文建来说,本应是安逸和幸福的。妻子怀上了宝宝,他的妈妈说好来武汉和他们一起过年团聚。
可春节还没到,李文建就嗅出了整个城市的不对劲,所有人都在抢购口罩和消毒酒精,整个城市笼罩在风声鹤唳的氛围里。
果然,封城令下来,妈妈过不来了,家里做饭、照顾老婆、采购物资的担子都要由他一个人承担。
2020年1月30日,大年初六,封城第七天,李文建接到了公司电话。作为一公司建筑设计院BIM中心主任,李文建临危受命,需要组织员工,在一天时间内完成大约7.5万平米的建筑结构BIM建模工作,目标是通过模型检查建筑结构图纸问题,标注所有房间,辅助检查和模拟,后续还要配合机电、精装进行BIM深化。
中午12点,李文建召集了BIM中心所有小伙伴,加上分公司临时报名的志愿者,组成了7个人的突击小队。所有人都隔离在家,有的人手头连一台笔记本都没有,还是找人借来的电脑。
火神山的BIM开始是民间自愿行为;而雷神山的BIM,从设计到施工是真的搞,双方达成一致,要用BIM技术来建立一个数字孪生医院,模拟还原这个医院的情况。
中南院作为设计方,也在同时启动设计和BIM深化工作,两拨人就各自在家,远程协作。李文建的团队全程和设计院保持沟通,从中午到凌晨,设计方不断调整,整个模型已经经历了两次大的修改,大家手头的低配笔记本已经不堪重负,每动一下都卡一秒。
凌晨三点的时候,医院模型核查完毕,团队完成了项目效果图和样板间的设计渲染。
第二天大年初七,全国迎来了春节的尾巴,也即将开始魔幻一般的2020年。项目模型从李文建他们手中完整交付给机电和精装团队,大家一起进行下一步的深化。
这两年总会有人问:机电BIM可以解决碰撞和安装问题,土建专业那堆大积木块,拿BIM摞在一起能干啥呢?
李文建他们用行动回答了这个问题:土建BIM也好,机电BIM也罢,想发挥出价值,都要回到专业里面去,面对实际的问题,提出服务于专业的方案。
雷神山面对的实际问题很多,最核心的一点就是:时间紧。所有问题都是围绕着这三个字展开。
雷神山医院要求1天出方案,3天出施工图,10天建成投入使用,整个过程设计和施工同步进行,因为设计院和施工方关注的领域不一样,所以不止做BIM,而且设计和施工的BIM还要同时做,一起解决问题。
施工方中建三局一公司为深化设计做了哪些事儿呢?举几个例子来说。
整个医院分为护理单元和医技区两种典型区域,其中护理单元的隔离病区和医护办公区尺寸规格都一致,可以按装配式的方法来施工。
他们通过AB两种型号的箱式房进行组合排布,形成三个基础模块,再对三个模块进行拼装,构成一个完整的护理单元。
与之相对的,医技区对开间的大小要求和净高尺寸要求都大于护理单元,不能使用箱式房,而是要采用钢框架结构。这对现场施工的要求就高了,需要在不影响装配式护理单元区域建设的前提下,在面积1500平方米的工作面进行施工。
这样的钢框架架构,在传统的模式下,流程是设计院建模计算,绘制施工图,接着施工单位深化设计,绘制加工详图,设计院认可之后,由工厂加工,最后进行现场拼装。
但这种模式不能满足雷神山医院「时间就是生命」的项目特点,这时候设计和施工需要考虑的不仅是「缩短设计流程」,还必须是「来得及造出来」。
于是施工方的工程师必须考虑现材先用、制作方便,还得考虑能快速装运。这里的每一点都可能带来一版设计方案的大调整。
于是钢结构BIM团队配合现场工程师,把这些内容考虑进去之后,用Tekla建立了钢结构模型,导入MIDAS进行结构验算,最终施工图和加工详图一次性完成,经过设计院认可就直接用于现场施工。整个流程同时完成,大幅度提升了效率。
10天建成一座医院,现场施工组织的难度可想而知,每天现场要进那么多材料,BIM模型要服务于管理人员,让他们通过漫游虚拟场地,不断沟通和商议,优化现场布置方案,提速工作面的展开。还需要模拟箱体汽车吊、挖掘机等机械设备的布置情况,减少现场的拥堵和窝工,得出最优施工方案。
现场布置还有一项很重要的工作就是地下管网开挖的优化。
和火神山医院一样,雷神山采用的也是鱼骨型的建筑设计方案,便于把每个护理单元分开。作为设计方的中南院,很难实际考虑现场的施工作业面问题。
按照设计方案,每一道「鱼刺」之间都有埋设在地下的雨水污水管线,这样的方案施工起来,会导致现场大面积开挖,别忘了护理单元都是箱式房吊装,这样的开挖条件会导致吊车根本开不进去。
于是,施工方使用BIM对设计进行优化,把管道合并,优化为「隔一设一」的安装,进行室外管网的「跳仓法」施工,这样就能减少现场管道开挖,让吊车能够同时进场作业。
按照原计划,需要进场50台挖掘机、40台推土机、250辆渣土车,深化设计之后,实际进场33台挖掘机、26台推土机、168辆渣土车,机械投入减少了三分之一。
医院必须考虑防水防潮问题,建筑和地面之间必须用基础垫起来,不仅起到防潮的作用,也给后续房间底部的管道安装预留出空间。
原本的设计方案,是采用全混凝土基础的方式,但考虑到施工工期紧张,又要支模板又要打混凝土根本来不及。于是施工方优化出一种新的组合式基础,外围采用混凝土条基,内部采用梅花形布置H型钢基础,简化了施工工艺。
这一项工作,减少了3387方混凝土用量,减少了管道穿孔1036个,劳动力也节省了200人。
在医护休息区,他们也做了类似的优化工作,把原方案混凝土条基替换成贝雷架和工字钢基础,把地面架高方便穿管。之所以这样替换,是因为这种钢架基础是施工方现有的可回收材料,施工起来速度特别快。
火神山医院设计建造的时候,没有考虑做临时性屋面,箱式建筑内很多机电设备都直接暴露在外面;雷神山医院在设计的时候,采用了钢结构屋顶的设计方案。这样屋面斜坡方便排水,后期人也可以钻进去检修设备。
不过这种屋顶结构需要定制加工,施工工艺比较复杂,在临时工程中应变性比较差。
考虑到武汉当地的钢管供应量比较充足,施工方用BIM重新设计了一种钢管彩钢瓦组合式屋面,用钢管作为主支撑架,槽钢作为檩条,彩钢瓦作为屋面板,四周用防雨布或彩钢瓦封闭,满拉揽风绳加固。
考虑到设计周期短,这些结构都由施工方自己在BIM模型里完成,然后把模型导入到PKPM进行验算。
屋面安装的那几天,赶上武汉风雨很大,大家很担心屋面会不会被吹坏,那几天所有人都没睡好,还好,最后还是经住了考验。
设计院做出的很多设计,在施工时间上是合理的,但在这个特殊的项目里,正值春节期间,大家还会面临一个新的问题:材料买不到。
比如,医院的CT室需要特殊的钢板进行隔离,当时全武汉所有的钢板都用到了火神山医院,情况紧急,医院的院长就对他们说:如果实在不行你们就按图施工,我们多穿防护服算了。
施工方说,那肯定不行,我们要保证医生的安全,于是舍弃了厚钢板方案,用加厚混凝土来代替。设计方在过程中并不负责采购、材料和施工,这些问题只有施工现场才能考虑到。
看到这里你可能会想:这些施工深化,不用BIM,不用信息化的手段,也可以完成啊。
可对于雷神山来说,短短几天内要交付设计,现场变更那么大,设计和施工很多的知识是没有直接交集的,方案既要满足相应的设计规范,又要考虑快速建造和工作面展开,BIM正是连接设计和施工沟通的桥梁。
人们经常说,项目时间紧,没时间精细设计,雷神山医院可以说是一个非常典型的反例。正因为时间紧,很多人都在异地,建模的时间比起沟通的时间来说,反倒是划算的。
雷神山医院从完成交付到投入使用,直到最终正式关闭,一共81天的时间,在累计运维的67天中未发生过一例感染,实现患者清零,圆满完成了抗疫任务。在整个过程中,没有谁是个人英雄,设计团队、施工一线团队和李文建的BIM团队,都贡献了自己的智慧。
除了上面讲到的施工深化,设计方还利用BIM模型确定了箱式装配体的固定模块化户型,提升了工厂预制加工速度。也利用BIM模型对医院进行了气流仿真模拟,研究特定室内布局、进排风设计和负压设置下,室内气流压力梯度分布,为整个建筑的结构体系设计提供了理论支撑。
最终,这个项目由设计方和施工方分别牵头报奖,获得了第十一届「创新杯」BIM应用大赛共克时艰贡献特等成果、2020年第九届「龙图杯」全国BIM大赛综合组一等奖、中国施工企业管理协会工程建设行业BIM大赛建筑工程综合应用类一等成果、中国国际服务贸易交易会中国服务示范案例奖等奖项。
这一年,李文建还获得了另一个奖。这个奖和工作无关,他和妻子一起,被评为武汉东西湖区「最美抗疫志愿者」。
武汉封城之后,各小区也开始封闭式管理,一项很重要的工作就是测量所有居民的体温。
区里面给每个社区发了统计表格,都是Excel表,测量体温的工作都是专员上门,量完了记录下来,回去手填表格。
人家上门来测体温,李文建很担心交叉感染的风险,实际上,上门测量的人员也很怕。
李文建觉得这种工作方式不太好,于是找了一个在线填表的平台,「二开」生成了一个小程序。很多功能是平台要求付费才能开通的,他就以抗疫志愿者的身份打电话过去沟通,也得到了平台方的帮助,给他开通了一个月的付费完整功能。
李文建做出来的小程序,可以在线填写体温表,并把体温表实际度数拍照,作为附件上传成为佐证。
小程序前端是数据,后端直接对接到区政府下发的表格,完成自动填报。
他把这个小程序发到社区微信群,受到了社区重视,管辖下的三个小区很快就普及了这个小程序的使用,填报工作的效率一下子提高了,社区工作人员降低了交叉感染的风险,也有更多精力去做其他的事。
那时候武汉当地已经有人做出了健康码,李文建就总结思考,居民健康码属于个人承诺制,还不太完善,如果能把自己做的体温统计小程序的数据融合进去,可以增加健康码的支撑数据,进行大数据分析。
他还进一步想,给体温计拍照可以作假,如果是每天自拍一张照片,自动测量体温,数据就能保证真实可靠了,李文建还去网上搜到了高德的一款红外硬件,插在手机上就能拍照测体温。
因为时间和资金的问题,他的一些想法最终没能实现,但这时候李文建的思考方式,哪里像一个每天面对工地的工程师,俨然就像是一名互联网产品人。
李文建随后正式报名了社区抗疫志愿者,又做了一个小程序。
那时候,社区附近的大型商场和超市不再对个人开放,外卖软件不能用,超市平时使用的APP也因为不能点对点配送,停摆了。
于是,社区居民的生活物资只能由社区和志愿者们统一采购,再分送到户。社区网格员和志愿者只能手工做Excel表格,在微信群里接龙,或者上门统计每家的需求,收款之后要一家家核对,开车把物资采购回来之后,分发到每家的时候还要再核对一次,工作量巨大。
李文建就沿用前边的方法,又做了一款公益团购的小程序,把超市提供的物资套餐录入进去,社区居民只需要自己选好物资,再扫码支付。
李文建希望支付流程能自动计算商品的总价,像外卖平台一样自动结算付款,但过程中找了有赞,也找了腾讯,都需要提供很多的公益证明,才能给开放这样的接口。
时间太紧,他就放弃了这个方案,而是把微信支付二维码放到小程序里,居民选择商品后自己付款,付到社区负责人的账上。为了避免付款数字输入错误,就需要手工对一遍账。正好李文建的老婆是学财务的,就负责对账,把微信后台的订单和账单一 一对比。
李文建则是负责维护后台,超市上新了哪些套餐和商品,就更新到后台去。因为后台能导出表格,采购回来配送也很方便。
为了帮助小区里年纪比较大的人快速上手,李文建夫妇给两个小程序都录制了操作视频,发到微信群里给居民去自己学习。最终,整个社区的三个小区都用上了他做的小程序,不用再上门量体温、收集团购信息了。
后来志愿者们在一起聊天,社区网格员还问李文建,是不是搞互联网工作的?他说自己是搞建筑的,大家还很吃惊,说你搞建筑的咋懂这么多互联网的东西?
后来,金龙湾社区把李文建推荐到区里,最终他获评东西湖区「最美抗疫志愿者」。
李文建说,在行业待了这么多年,他越发觉得,BIM不仅仅是技术,更是一种思维和精神。
有时候,他感觉自己像一个BIM布道者,但他希望带给身边人的影响,不仅仅是BIM本身,而是BIM带来的思考方式:一种拥抱信息、拥抱数据、拥抱互联网的思维方式。
互联网行业的思维内核是专注、极致、口碑、快;而李文建认为,BIM思维的内核并不是精致的模型和华丽的效果,而是充分利用数据,提高效率,至少要懂得向那些沿袭多年的传统发起追问:真的没有更高效的方法了吗?
他觉得,BIM行业里的从业者,不一定要去学习所有软件的基本操作,但是需要思考怎样用新的手段,及时、高效地解决工程实际问题,辅助日常工作。
在这之前李文建自己家里装修,他找了一个装修设计软件,自己出装修方案,设计、出图、采购都自己来,也考虑了很多智能家居的布置,最后找了一个私人项目经理来施工。对他来说,这就是一个小型的EPC项目,这也是BIM思维在他生活中的具体应用。
有时候BIM不是去做什么亮瞎眼的「大应用」,工作中、生活中的很多问题都可以用信息化的手段来提升效率,这种思维方式哪怕只用到一点点,也能创造价值。
今天的故事就讲到这里,欢迎你把自己的想法留言告诉我们。有态度,有深度,BIMBOX,咱们下次见!
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