上海市第二届BIM技术应用创新大赛

特别创意奖

上海交通大学医学院附属仁济医院科研综合楼暨上海市肿瘤研究所整体迁建工程自2017年5月23日开工建设，项目批复概算总投资36902.55万元。建设地点位于浦东新区东方路1630号仁济医院内，新建一幢18层科研综合楼（地下2层，裙房4层），建筑面积38354平方米，其中地上建筑面积28425平方米，地下建筑面积9929平方米。

项目地上18层均为科研实验用房及相关辅助用房，肿瘤所是癌基因及相关基因国家重点实验室的依托单位。项目建设将实现上海市肿瘤研究所癌基因及相关基因国家重点实验室整体搬迁，并在此基础上进行深化建设，构建以国家重点实验室为基础的以GMP实验室为主体的转化医学中心、以健康/疾病人群队列为主体的人类遗传资源保藏中心以及以科学研究公共平台为主体的科研资源共享服务平台。完成此次搬迁，也有利于更有效地推动肿瘤学基础与临床学科更深层次的融合，构建集多学科于一体的转化医学研究战略性公共技术平台，加快肿瘤学研究成果的临床转化和应用、提升肿瘤等重大疾病诊治水平，同时也将为上海医疗卫生事业科研发展创造良好的条件。

项目概况

项目地址： 上海市浦东新区浦建路160号

建设类型： 新建项目

项目类型： 科研综合楼

设计单位：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司

建设单位：上海交通大学医学院附属仁济医院、上海市肿瘤研究所

（项目整体效果图）

 项目效果图

BIM应用技术亮点

1、基于BIM的实验室深化设计

科研综合楼实验室设计要点

1、空间合理化布局：在制定空间分配计划前，利用BIM模型对仪器设备、工作人员数量、工作量、实验方法等因素作全面分析和对空间标准的要求进行评估，并计算区域的建筑面积和净使用面积。特殊功能的区域根据其功能和活动情况不同决定其分配空间的不同；然后根据医院实验室的实验功能模块及相关实验设备、用品的配置需要，来进行空间的布局设计。

2、可持续性面积分配：随着时间的推移，有很多因素影响着实验室空间面积的需求，如工作人员（主要为项目负责人PI和学生）数量、实验所需仪器的数量及尺寸等。要使实验室的空间面积相对于长期的发展趋势而言都是合理的。实验室采用可向外扩展或者可以移动的设计，以满足实验室未来发展空间的弹性需求。

3、细部设施的人性化布置：利用BIM模型在对实验室等人员密度大、人员停留时间长的房间对试验台、专业设备、排风系统等细部设施进行人性化布置，以满足工作人员的舒适度；在细胞房等用能强度较大、易造成污染的房间利用BIM模型对通风柜、排放系统等细部设施进行精细化布置，以满足建筑整体能耗可持续的条件。

4、有效空间特异化分类：根据不同房间、区域的功能及特性，对实验室楼层的有效空间进行深化分类，方便在不同区域内进行人流、物流、气流的管理，并保证不同区域之间的相对隔离。分类包括：清洁区（PI办公室、中庭休息区、阅览室、讨论室），缓冲区（储存区、供给区、过道），污染区（工作区、洗涤区、标本储存区）。

图1 科研楼内部实验室楼层空间布局及细胞房内部空间布局模型（a）

图1 科研楼内部实验室楼层空间布局及细胞房内部空间布局模型（b）

图1 科研楼内部实验室楼层空间布局及细胞房内部空间布局模型（c）

图1 科研楼内部实验室楼层空间布局及细胞房内部空间布局模型（d）

2、漫拓云工程平台应用（基于BIM的云工程平台）

仁济医院科研楼项目积极应用基于BIM的漫拓云工程平台，利用漫拓云工程平台着力于进度、造价、质量、安全的控制。总包与监理每天上传现场的进度、质量、安全工况，每周在平台上发布周总结，每个月发布月度总结，同时加入BIM模型与现场的实际比对，及时发现问题并解决。以安全模块为例，经过漫拓云工程平台后台数据统计，一共进行了71次安全检查，发现了6类重复性问题：

1.现场电线电缆乱拉乱拖现象较为严重；

2.电箱内检查记录有缺失的漏记；

3.宿舍内偶尔使用大功率电器，周边灭火器缺失；

4.施工现场工人有时未佩戴好安全帽并扣好帽带；

5.施工现场临边维护防护栏杆时有空档；

6.现场乙炔、氧气瓶放置在烈日处暴晒。

图2 基于BIM的漫拓云工程平台

3、基于BIM的医院科研功能空间弹性研究

BIM的可视化、性能化、参数化和集成化特征为医院弹性空间管理提供了重要的创新技术支撑，具有巨大的应用价值，主要体现在：

（1）弹性空间管理的可视化分析。由于医院空间的复杂性，如何充分考虑空间设计的弹性，既需要设计师设计手段的提升，也需要用户的深度参与，而可视化是其中的重要支撑技术。通过空间的可视化展示、模拟和多方案比较，可大幅度提升面向用户需求的空间弹性性能。

（2）弹性空间管理的性能化分析。如果将医院空间视为面向医疗服务的支撑和载体，空间系统本身也可视为是产品，这就需要针对空间进行多维度的性能分析，包括物理环境、空间组合、防护、使用便捷性等，以模拟分析未来不同应用场景及其满足程度。BIM及其相关性能分析工具的组合使用可开展多维度、多角度和多场景的空间弹性性能分析。

（3）弹性空间管理的参数化分析。可测度、定量化是提升空间弹性的必要方式，通过BIM中丰富的模型参数，可进行多维度参数分析，包括空间统计、使用率、改造成本、单位面积投入产出率等，可测量地持续改进空间使用效能。

（4）弹性空间管理的集成化分析。正如前述医院空间的复杂性分析，医院空间具有复杂的多维度属性，是一个复杂的系统，空间的弹性管理需要集成化的数据和信息，而BIM的多专业集成及分析功能可有效辅助空间的弹性集成管理。例如，多专业的协调与优化、“设备-空间-医疗工艺”的集成分析、多专业系统的集成应用、重要空间的智慧运营管理等。

图3 基于BIM的空间弹性模型（a）

图3 基于BIM的空间弹性模型（b）

图4 基于BIM的实验室空间家具模型