浅谈BIM技术对大型综合医院外立面设计的影响

浅谈BIM技术对大型综合医院外立面设计的影响

张嗣恩

上海市东方医院上海200120

摘要：大型综合医院建筑外立面设计在BIM技术的推动下，将会影响其设计思维方式以及设计沟通方式。文末详述了大型医院外立面设计精细化设计在BIM技术中开展应用点。

关键词：设计；医院；建筑；BIM；外立面

在全球信息化浪潮的推动下，各行各业都面临着改变。大型医院的外立面是高度集成预制装配化且与其他各专业密切配合的重要分项设计。BIM（BuildingInformationModeling，即建筑信息模型）技术，在BIM很好地适应了大型复杂医院带来的外墙复杂协同的设计需要。

具体试图从以下三个方面进行思考和梳理：

一、BIM技术对医院外立面设计思维方式的影响

BIM技术随着信息革命的推进在高速发展，传统的二维设计平台中可以保留借鉴的是其设计的本质还有多年工程积累沉淀下来的经验，所以这一点应该保留的精髓经验在BIM技术的帮助下迸发出新的工作形式，更加富有创造力和高效率的工作能量，这是三维以外的增加的第一个维度。

第二个增加的维度是BIM技术的快速发展的动态时间维度。医院设计的建设周期可能就需要5年左右时间，但是BIM技术的发展会越来越快，比如自助挂号机，自助付费设备的使用已经有效缓解的原来拥挤的挂号付费大厅的拥堵情况，以及原来拥挤焦躁的门诊候诊区域。类似此类的技术更新，无论是其速度还是程度将会超越我们目前的想象，而且会影响到我们建筑的布局，比如门诊大厅的空间未来是否还需要目前规范要求的这个比例。日间手术、微创手术、复核手术、智能辅助影响诊断设备等先进医疗技术的快速迭代发展可能会对医技区域的建筑布局产生质的影响，改变其医疗工艺流程。所以第二个维度是时间的动态维度，在利用BIM设计外立面时需要不断关注新的发展趋势，在设计中预见到新技术对外墙设计带来的相关影响。医疗自助服务机的出现甚至会改变目前大型医院的发展状况，将部分门诊、检查、诊断、付费、取药在一台机器前全部完成，不需要任何人工的辅助（国内已有落地项目）。人可以足不出户便可以得到医疗帮助。这些趋势都是建筑设计需要了解和思考的未来趋势。

大型综合医院外立面设计是从建筑方案开始就完全融合在建筑设计之中，不能抛开外立面设计来谈建筑方案设计，也不能抛开建筑方案设计来谈外立面设计，两者是统一的。所以在建筑设计的前期就把外立面的深化厂家引入到设计中提供参考意见对后期可以避免很多问题的发生，能更高质量、更高效地保证外立面设计的最终落地。专业厂家逐步在推行各自的BIM模型系统，提供建筑正向设计建模中使用，幕墙模型系统中集成了与实际产品对应的檩条系统，连接件系统，对应的详图以及导热系数等参数。

眼前BIM技术会直接改变的是设计人员的设计环路。所谓的设计环路是指设计人员头脑的设计想法通过动手落到二维图上或者三维模型上，然后通过眼睛看到图形或三维模型之后产生新的设计想法并循环往复不断完善的过程。上述的三维模型下的设计环路，是基于BIM技术的新的设计思维方式。外墙设计人员熟悉这种设计思维后，将对各个专业的理解和协同效率大大增加，这也将被应用到建筑设计的教育领域，让学生能通过三维的方式去理解整个建筑及其设计。

最后，建筑外墙设计思维在以上几个维度的综合提升下，将会把整个产业的思维习惯都提升到一个新的高度。设计人员的工作将被定义为两个侧重的方向。一是能更加摆脱原先繁琐重复的设计过程，将更多设计时间能够将心态、体验、直觉上有灵性的东西放到设计中，让设计人员更多地投入到设计本身。二是将一部分精力用于建立设计架构和外墙系统的建立，以及在这之前对于软件的熟悉工作，为设计准备好好的工具。

二、BIM技术对医院外立面设计沟通方式的影响

三维信息化模型对医院外立面的沟通提供了可以被人眼快速识别感知的宏观体量感，让宏观的代价大的问题可以始终被放在显眼的视线下，同时将各个不同专业的材质、形体、分布都组合在一起，问题会被业主和设计人员在前期被发现，提高沟通效率。比如楼层体量关系、日照关系、人流动线组织、建筑风格、大堂室内效果、房间室内效果等。

三维信息化模型更可以将设计中的细节效果有所体现，这个可以在扩初设计中将外墙与其他各专业，如结构、暖通、给排水、燃气、景观、标识等专业进行精细化设计，使材质、颜色、尺寸、位置等各专业的各个数据能在一个平台上协调出一个平衡可行的方案。

在数量统计、隔热系数、产品价格等方面的参数信息可以支持造价、节能方面的重要参考，对建筑外墙方案的确定、施工的对接以及运营维护提供可靠依据。

三、医院外立面设计中BIM的具体应用点

大型综合医院的建筑体量对建筑的空气组织提出了相当高的要求。楼梯间的正压取风口和大空间的排烟出风口位置需要合理布置，尽量将取风口设置在排烟口的下侧或者主导风向的下风口。确保在火灾发生的时候能够首先确保楼梯的防烟安全。其次是医院的一些受污染的空气出风口，比如传染病科室、解剖室、卫生间、核医学科室、污水处理房等，需要分别安全排风到室外。在BIM三维的外立面空间中去协调这些风口的位置标高，可以有效避免气流之间的交叉，尤其是不同立面相近位置的交叉以及与人流交汇，此类问题在平面和立面图纸中较难被发现。

医院Logo、LED屏和导引标识系统，在BIM信息模型中可以真实反映其尺寸、材质、颜色，提供在实际场景中的人视点或者无人机航拍视角都能让人看着舒服合适。

医院在外墙上会涉及到多个功能分区的出入口。与外墙相关的主要有安防摄像头、门禁、雨棚、雨棚及入口照明、雨棚排水和出入口指示牌等内容的协调。其中门急诊主入口、儿科、住院等主要形象级入口需要设置比较大型的雨棚，便于在雨天在出入口提供充足的缓冲空间，确保出入口的安全、人流出入顺畅、舒适明亮、指引明晰。在其他一些比较次要的出入口可以根据其规模和功能设计比较小规格的雨棚，比如医护人员、后勤、被服医废、药品物流、传染病科等出入口，同样要保证出入口基本的安全舒适的要求。

BIM技术可以实现材质修改过程与视觉效果时时联动，即时给设计人员与决策者对建筑外墙的材质、颜色、尺寸比例与整体效果做出合理判断，多方高效落实外立面效果。传统的医院或者大多数公立医院建筑外立面的效果风格偏向正式和拘谨，相对的民营私立的医院则偏向典雅和温和。在医院分区及美观上也提供了相互比较的平台，门急诊大分区、医技大分区和住院大分区的外立面造型之间既要相互统一，又要在总的基调上对各个分区的功能特质及体量特点有所区分和有节制的变化。像这样整体的感性理解和工程理性相结合，才能最终完成佳作。

灯光设计是整体外立面效果在夜间的化妆术，对外立面在夜间给人呈现的效果和体验至关重要。首先利用的是建筑室内本身的灯光，比如病房、急诊、部分医技部门的灯光，门诊和大厅需要进行一定的补光，来陪衬整个医院夜间的体量感觉。最后是外墙局部的辅助烘托作用的灯光，包括周围景观的布置及其灯光，还有标识系统的照明和院内道路的照明。这些都需要在一个系统中统一进行模拟和考虑，重点考虑在保证病人休息和舒适的前提下做到美观协调。不建议做灯光会变化的LED灯光场景，整个院内夜间的灯光效果应静雅。

最后是与医院裙房和塔楼擦窗机的空间配合，模拟擦窗机在各个工作位置的实际操作界面以及屋面轨道布置，是否与外墙上的突出装饰构件、灯具、标识、广告牌、燃气管道、外开窗扇等构件相互冲突，在前期将问题协调好。

结语

BIM技术为建筑外立面设计带来的了思维方式、沟通方式、精细化设计点的影响。信息化浪潮的水滴已然溅到了我们的裤子上，积极改变思维，调整心态，不断学习是我们最好的永恒不变的制胜法宝。¬¬