BIM+MiC+DfMA，中央援建香港医院的30人机电团队用了哪些工具？

你好，这里是BIMBOX。

前段时间，我们和一个比较特殊的BIM团队，聊到了一个比较特殊的项目，这个项目除了MiC、DfMA等先进的技术方法值得你参考学习，我们还对「什么样的项目该做BIM、怎么做BIM」有了新的思考。

2020年7月，第三波新冠疫情再次肆虐香港，香港特别行政区行政长官向中央请求协助，中央政府为了帮助香港抗击疫情，接受了特区政府的请求，紧急支援香港，建设了一批中央援建的临时医院项目。

项目的施工总包单位是中国建筑国际集团有限公司，当时的中国建筑国际在特殊时期承建了这个项目，可以说是挑战，也是一种历史的荣誉。机电工程由它旗下的全资子公司中国建筑机电工程有限公司负责。

我们的故事，要从中国建筑机电工程有限公司的一个特殊部门讲起。

这个部门叫深圳技术支援中心，在2020年正式挂牌成立，作为公司驻深圳部门，同时也是公司的技术支持与创新中心，目前已逐步形成BIM模型搭建和可视化、空间管理规划 、机电深化设计、DfMA与MiC预制装配设计、培训宣传等模块的技术服务能力，他们的技术探索之路也还一直没有停下。

目前他们的技术中心有30多位专业人员，先后组织或参与到香港防疫临时医院、中医院、启德医院、落马洲消防局、浸会大学、坝光国际酒店等BIM项目。

他们参与的这个援建项目，在2020年9月19日正式开工，11月28日封顶，隔年1月正式竣工移交，工期只有短短四个月，目前正式命名为北大屿山医院香港感染控制中心，也被大家亲切地称为「香港版火神山医院」。

01

困难

疫情、标准与协作

香港的物资和建材供应链没有大陆这么发达，疫情也给供应链带来了不小的压力，所以项目上很多的物资都比较紧缺，需要在全球范围内采购。

同时，医院本身也有很多专门针对疫情防控的设计。

医院的建筑面积有4万多平方米，包括6栋病房大楼、1栋医疗中心和配套设施，提供136间病房和816张负压隔离病床，是全球首家负压隔离病房传染病医院。

跟一般的住宅和综合体项目相比，医院的项目功能分区比较复杂，存在ICU、负压隔离区、实验室等区域，对气流、温湿度和洁净度的要求非常高，对暖通等专业的工艺要求也就很高，这也就意味着机电深化的时候很多管线是不能随意移动的。

医院的装修和机电设备也有比较特殊的要求，比如病房单间采用了无接触式的互锁气密门，以及带紫外线杀毒的传递窗。

再比如排污排水采用双排管，卫生间排水采用后出水式，将污水和其他废水分流，病房排水和公共区排水分流，排风管在屋顶三米以上排出，并经过高效空气过滤器，这些措施都是为了高效防止病毒。

同时，医院项目对供电的可靠性和安全性更高，设计方的电气设计做得更细，这给他们直观的感受就是路由桥架和线管的数量明显增加。

再加上医院内小房间又多又杂，这些客观条件都给机电深化增加了不小的难度。

因为项目为香港服务，所以还是要遵从香港当地的标准要求，甲方依据 CIC BIM Standards，制定了很具体的BIM项目执行计划内容，会针对建模的方法、模型要求、文件结构、协同流程提出明确的需求。

香港这边的模型交付以英文版为主，工程师使用的软件，制定标准样板都使用英文，族的命名和参数也都需要按照甲方要求使用英文。

同样，建筑设备综合图，也有本地化专门的要求和标准。这些图纸最终都会交到香港的设计咨询顾问方审核。

作为公司首个BIM+DfMA+MiC同步设计的项目，也是真正意义上从设计初期到施工验收交付实现了全流程介入，公司的整体战略布局和期望程度都很高，这里的DfMA和MiC分别是什么，我们会放到后面详细解释。

因为是中央援建项目，工期只有四个月，而且建成后不仅是临时隔离病房，也会留下来作为长期医疗场所，所以是按照香港永久性项目标准建设，对建造时间和质量的要求都很高，项目高峰期有4000多个工作人员，三班倒24小时不间断作业。

在这个项目里，深圳技术支援中心主要负责机电BIM的实施工作，土建BIM是由中建香港BIM中心负责，MiC工厂则是在中建海龙建筑科技有限公司，项目中涉及到BIM和装配式方案的工作，由这三方配合进行。输出的方案给到机电安装公司，最终由甲方聘请的香港顾问方单独负责方案审核监督。

这种项目最大的困难就是深化设计中的沟通和协作，尤其是标准化模块的装配，接驳点的问题会特别多，深化时间会特别紧张。

对于BIM团队来说，不仅要短时间内出高质量的工作成果，还因为要对接不同地区的设计方、土建BIM方、生产商等，就需要引入一系列的线上会议和协同平台，把多人协作的流程理顺。

整个项目的过程中，深圳技术支援中心一直和香港驻现场的团队在异地办公，对方虽然没有专门的BIM工程师，但设计团队的BIM能力很强，可以在深圳团队完成的模型上做修改，这就给双方远程协作打下了比较好的基础，剩下的就是沟通协作和远程数据同步的技术问题了。

因为会对接香港团队，他们使用的是Autodesk BIM 360来完成协作，平台支持桌面端和手机端，让不同的账号在异地储存和传送模型文档。

尤其是在MiC标准件样板生产过程中，团队需要频繁地调整改动模型，其他人可以查看模型的版本追溯，查阅哪些地方发生了变更，哪些问题已经得到解决，这给他们带来了不少的方便。

BIM 360 在中国建筑国际内部普及度比较高，尤其是香港和海外的项目，不过因为网速的问题，在纯内地的项目中，也会使用红瓦的协同大师来替代。

在利用BIM技术进行机电深化的过程中，他们在项目所负责区域内完成了管线综合，洞口预留，三维交底以及施工模拟等常规的应用内容。

这些应用在BIM项目里已经比较常见，他们深化机电管线的过程和这些应用点，咱们不花太大篇幅展开说，想重点分享给你的，是他们把BIM技术用到了两个比较前沿的领域，MiC和DfMA。

02

技术

MiC和DfMA是什么？

MiC的全称是Modular integrated Construction（模块化集成建筑），也被称作组装合成式建造工法，是最近几年香港地区兴起的一种「先装后嵌」的工法，把建筑和机电、装修等专业融合到一起，分成多个独立的单元，所有比较花时间的工序都会在工厂完成，再运到工地装嵌，从而达到缩短施工时间、提升成本效益的目的。

内地咱们比较常见的装配式建筑，是可以计算装配率的板式装配式，也就是先做好了整体建筑设计，再拆成构件厂可以生产的构件。与之相比，香港的MiC在预制方面更彻底，在装配程度、流程工艺、物资运输等方面对协同工作和流水线的要求都比较高。

深圳技术支援中心在这样的合作模式下，就不仅仅是「建模+管综深化」的工作范畴，BIM深化工作要从一开始，就把建筑、机电和装修几个专业一起考虑，项目的设计方主要是出平面方案，由深圳技术支援中心同步做三维深化再反馈，设计方采纳建议后修改再同步更新，不断循环直到方案落地，基本上几个月的时间里每天都在调整、沟通和验证。

随着项目到了生产和安装的阶段，他们的工作还要从模块化设计，到空间管理深化，到MiC机电预制样板设计出图，再到工厂对接完成样板的生产，在整个过程中都会出现他们的身影。

咱们拿MiC负压隔离病房箱来举例，看看BIM和数据在这个流程里都做了哪些事。

首先是深化设计阶段，要根据病房布局、进排风，以及负压设置等条件，通过CFD对室内气流压力的分布情况进行分析。通过分析结果，设计风口、压差平衡阀和传递窗的位置，有效维持房间内外压差平衡，降低病毒传播的可能性。

室内外管线单独设计架空层，用来布置病房主管线，这样能在避免大范围开挖的同时，减少MiC交叉作业的影响。

根据设计方给出的概念图和病房功能需求，利用BIM技术，把MiC负压隔离病房箱设计为2个10m*2.85m*4m，和1个10m*2.3m*4m的模块单元，提前根据机电深化做好预留预埋的设计。

接下来是工厂预制阶段，依照团队提供的模型和图纸，在火神山、雷神山医院箱房结构预制的基础上，进一步把机电安装、医疗设备、精装修和后期调试融入在MiC模块，实现一次性交付，大幅度减少现场二次作业。

在这个阶段，工厂依照进度计划要求，按BIM图纸进行精细化制造，数据会传输到工厂的数据管理系统，实时管控材料的库存和加工进度，减少人工巡视次数。

到了箱体运输阶段，负压病房由三个单元组件组成，每个单元组件接近30吨，从珠海预制生产基地运输至香港，结合MiC尺寸和安装批次，确定出货计划，合理调配运输资源。

现场装配阶段，利用BIM技术进行三维装配模拟，制定MiC箱体装配计划，现场扫描箱体上的二维码，就能获取生产批次和安装位置，有效提高装配效率。

施工验收阶段，也把以见科技的BIM+AR技术引入到质量验收的环节，给现场提供可视化的技术支持，保证施工和设计完全匹配。

接下来再说说DfMA。

它是一种来自于工业设计的方法论，全称是 Design for Manufacturing and Assembly，面向产品制造与装配的设计方法，说的是在产品设计阶段，就对产品的材料选择、加工工艺、装配过程、检验方法、维护过程等进行综合分析，让工程师设计的产品具有很好的可制造性和可装配性。

这种方法论从三个维度来实现成本降低：

➤ 第一是产品简化设计，减少零件数量和生产工艺环节；

➤ 第二是产品工艺和材料优选，直接通过生产环节降本；

➤ 第三是供应商成本计算，通过更合理的采购价格降本。

每个项目都会有不同的DfMA使用情况，一般应用在大批量、重复率比较高的模块设计中，才能体现出最高的性价比，深圳技术支援中心需要先看图纸，梳理出项目中的机电产品哪些部位使用DfMA，评估性价比，再开启设计工作，并且和工厂对接。

在这个项目里，他们对部分区域的风管、桥架、冷媒管和水管进行了DfMA设计，依照完成的BIM管线深化设计，配合装配方案，预先设计支吊架系统，把整套模块输出成加工图纸，用作指导工厂生产。

通过BIM模型拆分预制构件，生成展开图，数据直接输出到风管制作设备，实现自动排布切割，用来保证预制构件的尺寸准确。

在项目体量比较大的情况下，则会在项目附近建立DfMA预制设计中心，支持整个项目的DfMA设计和制造。

生产图纸发送到工厂，由工厂生产整套的机电管道和支架，并在组装完成后运送到现场，直接吊装。

应用DfMA最大的挑战就是，一旦和工厂对接，开始批量生产，就意味着所有的机电管线都不可以再调位置，对后期调整的容忍度几乎为零，所以前期在做深化设计的时候就必须把控得非常严格。

机电深化不能随着工程实施一边做一边改，还必须给工厂留出充裕的预制加工时间，这样也就意味着BIM深化的时间非常紧。

同时，DfMA流程也对支吊架的安全性设计提出了很高的要求，一旦出现问题就是批量性的问题。他们使用MagiCAD完成了管道支吊架的设计和机电材料计算，还使用软件自带的安全计算、SMSolver力学求解器，以及手算三种方式来交叉验证支架的安全性，确保万无一失之后才能交付到工厂生产。

把支吊架的设计和计算集成进DfMA流程，打包做成一个有说服力的标准化产品，也是他们未来重要的研究课题。

这次交流中他们提到，为了更好推进DfMA装配式的设计、研发、生产和制造的落地，中国建筑工程（香港）有限公司也在珠海积极筹备DfMA生产研发基地，成立了中海海创智造科技（珠海）有限公司，深圳技术支援中心陆立成主任，也欢迎圈子里的同行去到珠海生产研发基地共同交流。

03

心得

BIM耗时与技术迭代

看到这儿你可能和我们有一样的问题：时间这么紧，要求这么高，BIM这个本来就比较耗时的工作，是怎么把时间挤出来的？

深圳技术支援中心对这个问题，总结了四点心得：

➤ 第一是利用项目时间差，在项目中标、正式开工节点之前，BIM团队就已经介入到设计流程，把深化设计的时间前置。

➤ 第二是采用新的设计方式，MiC和DfMA的新模式，一方面给了团队巨大的时间压力和动力，为了服务后续的批量生产，完善的BIM深化设计成了必须完成的工作；同时，这种设计方式尽管在前期对BIM深化的精细度要求很高，不过一旦验证成型，就可以很快地批量复制，这也带来了不小的效率提升。

➤ 第三是团队协作模式的改变，项目前期因为图纸和标准的语言问题、异地办公问题，带来了不小的沟通成本，进行到中期的时候，他们借助云平台工具，以及线上会议和审批等流程的优化，把协作的时间成本降了下来。

➤ 最后，任何项目都避免不了突发任务的情况，这时候就只能靠充分准备的人力和加班加点来解决，足够的团队人数，和经验丰富的人才，永远是进度重要的保证。

这个高强度、高标准的项目，也给他们的团队带来了两点思考总结，也希望通过BIMBOX分享给大家。

首先，团队的成长道路上，要更加注重流程管理，每个项目都有自己的特点，要基于团队的经验，结合这些特点，因地制宜地做出改变，一旦流程确定下来，就一定要坚定执行，流程比工具更重要，也更容易被忽视。

第二，团队能力迭代和技术栈建设非常重要，随着BIM技术本身的发展，加上团队能力变强能接触到更高需求的项目，他们总会在螺旋上升的过程中，遇到当前技术满足不了客户需求的情况，很多情况下是可以设想出解决方案，只是团队还需要持续进步，打开视野，全行业的人都在想解决方案，办法总比困难多。

04

后记

时间紧能不能搞BIM？

去年10月份，香港特区政府建筑署署长何永贤，在参与大国建造参访团座谈时，回忆起2020年中央支援香港建设临时医院的情景时说：「这个工程真的是做一次，记一辈子的工程。」

她说，一个工程要在四个月内建成，有136个病房，还有这么高的标准，跟一般医院标准上没有什么区别，还有香港的法律法规，每一步都要做好，这个是很难的一个任务。没有中央资金、技术和人才的支持，基本上是没有可能建成的，香港从来没有一个项目是用这种方法去做的。

交流的过程中我们能感觉到，这样高要求、高政治意义的项目，要把质量、流程、技术、协同在这么短的时间里协调起来，团队一定承受着巨大的压力，也会带来巨大的成长。

这不禁又让我们想起，行业里经常说的一句话：「项目时间紧，做不了BIM」。

前段时间，我们发布了一篇文章，《我在新加坡做BIM经理：在高度成熟的BIM市场中，怎么搞出有用的创新？》，大家在留言区一边觉得有借鉴价值，一方面也感叹，国内没有新加坡那么好的环境，给充足的时间去搞技术。

而今天的这个故事，给我们带来了一个新的思考：时间紧，是搞不了BIM的真正原因吗？

有一次和欧特克的一位朋友聊天，他和我们谈到，施工BIM应用存在着很多现实问题，有些是真心想做好、但因为技术不足，暂时没做好；也有一些是当事人心里其实没太想做好。阶段性地看，结果差不多，长期来看，天差地别。

这有点像我们说：「下班太晚，没时间锻炼」。下班时间和健身似乎是一对天敌，可当一个人真的面对下班太晚，又真的很想锻炼的情况，他会不会去想别的办法呢？

香港医院项目，就把这个问题抛在了深圳技术支援中心团队每个人的面前。

项目时间确实紧，MiC和DfMA又必须要求精细化的三维设计，于是他们必须想出办法，去解决这样的问题，而不是摊开手无奈地说：「对不起，时间太紧，我做不到」。

这样的特殊项目，当然只是个例，中国还有大量的项目确实存在着时间不够的矛盾。

但如果我们反观这个团队的成长思考，他们没有因为完成了一个历史性的项目沾沾自喜，而是重新回过头，总结了「要重视流程管理、要注重技术栈迭代」这么两个反思。

他们的成长不会在「时间太紧、做不了BIM」这个节点上停下来，攻克了时间太紧这个难题，未来的项目还会有其他的难题，但这种想尽办法解决问题的干劲儿，也许是一个团队能走得更远、能承接更重大的项目，必备的能力。

好了，今天的分享就到这儿啦，欢迎你留下自己的思考，也欢迎你联系我们，把你的故事分享给大家。

有态度，有深度，BIMBOX，咱们下次见