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自新冠肺炎疫情爆发以来,工程建设行业就积极驰援了那些在抗疫一线奋战的医护人员。在这一非常时期,中国的工程建设行业专家迅速反应,通过模块化和预制的方式,为面临空前临床需求的地区交付了一个又一个高质量的工程项目。
2020年1月23日,也就是中国农历新年的前两天,武汉市宣布全面封城。到下午的时候,电话的铃声已经在中信建筑设计研究总院有限公司(以下简称中信设计)和中建三局第三建设工程有限责任公司(以下简称中建三局三公司)急促地响起。这两个单位分别设计和搭建了火神山医院,采用的方法是预制装配式建造。
中信设计的数字化设计研究中心主任胡继强说:“在总部的领导下,我们大约在一个多小时内,就组建了一个由60多人组成的设计团队来参与火神山项目的建设。在30分钟之内,我们的设计师们已经在前往现场进行勘察的路上了。我们都渴望参与到这个项目中,希望能为抗击疫情做出贡献。”
按照平时的工期,如此大的项目通常需要6个月的时间来做设计,还需要2到3年的时间进行建造。胡继强说:“人命关天,我们必须跟时间赛跑。”中信设计在5小时内提交了场地平整设计,在24小时内确定了设计方案,并在60小时内交付了施工图设计文件。
拥有1000张床位的中国武汉火神山医院是在24小时内确定设计方案并在10天内建成的。中信设计供图。
中信设计的设计速度很大程度上要归功于他们使用的工作方法。该设计院采用了“接力”的方法进行设计,为了让设计进度不停歇,设计人员采用了两班倒的上班方式。而施工则是同时进行的。胡继强说:“我们让各项作业平行推进,有些甚至要倒置推进。基本上,我们的设计、施工、方案修改和调整工作都是在同时进行的。”
技术也是关键。接到项目后,项目协调员通过微信工作群在全公司范围内呼吁大家提供协助。使用 BIM(建筑信息建模)技术使团队能够进行可视化设计、整合专业知识并实时共享数据,从而加快了工作进度。该技术包括欧特克用于数字建模的 Revit 和 Navisworks 、用于模型渲染的 Enscape,以及用于场地平整和规划设计工作的 Civil 3D。
BIM还促进了检测实验室的快速搭建工作,为武汉及周边地区的筛查和诊断提供了支持。2020年1月29日,中交第二航务工程局有限公司(以下简称中交二航局)受命在短短6天内建成“火眼”实验室。这座占地面积约2000平方米的实验室需要复杂的气压和污染排放系统,因此给项目建造带来了挑战。
通过使用BIM技术进行虚拟设计和施工,这座“火眼”实验室仅仅用了6天的时间便落成。中交二航局供图。
中交第二航务工程局有限公司·中交武汉智行国际工程咨询有限公司的副总经理陈富强说:“项目团队决定使用BIM技术进行虚拟设计和施工。借助BIM模型,新实验室的设计意图得到了充分体现,机电管线的集成也得到了深化设计。该模型对于现场的技术人员与设计人员和业主之间的沟通起到了协助作用,从而避免了机电管线间的碰撞和不必要的返工,节省了大量的施工时间。”
作为医院建设的施工单位,中建三局三公司通过精确策划获得了成功(计划程度精确到了小时,有时甚至到了分钟)。中建三局三公司“两山”现场BIM工程师吴业文说:“比如说,在场地平整好了之后,基础浇筑和箱房运输就必须立即同时展开。如果太早会导致交通拥挤,太晚又会影响工序。所以说,每个步骤都需要精确策划,包括劳力、设备、运输和材料都要配套跟上。”
在专业规划的帮助下,中建三局三公司以相同的预制方法在武汉迅速建起了第二座可容纳1600张床位的临时性应急医院——雷神山医院。这座医院是由中南建筑设计院股份有限公司(以下简称中南院)设计的。他们召集了80多位设计人员,其中有40多位是在除夕当晚以惊人的速度招募到的。这些设计人员在3天内便完成了施工图纸的制作。
座可容纳1600张床位的雷神山医院是通过动态设计流程创建并在13天内完工的。中建三局三公司供图。
中南院的副总建筑师、雷神山医院项目负责人张颂民说:“这个项目是单体建筑,通过集装箱箱体装配和钢框架装配的方式快速建成。这个工程的挑战在于,需要根据施工人员、材料和机器的部署情况实时对设计图纸进行调整。在三天的期限内,中南院已经完成了大部分图纸,但设计人员仍需要在项目现场配合施工进度修改图纸。”整个医院能够在短短的13天内建成,中南院的动态设计流程可谓是功不可没。
在抗击新冠肺炎疫情的非常时期,就要采取非常之策。当尘埃落定之后,经历了这场危机的设计和建筑单位将从中获得很多经验教训,而这些智慧注定要在疫情之后继续发挥作用。无论是普通的建筑难题还是国际间发生的紧急情况,在应对未来的挑战中,肯定会有非凡的速度和效率。
这是中国武汉雷神山医院的效果图。建成这座拥有1600张床位的应急医院仅用了13天。中南院供图。
在武汉,火神山和雷神山医院的成功建成让技术发挥的价值更为闪耀。中建三局三公司的吴业文表示:“技术才是王道。技术人员在现场不断进行施工方案的深化改良,而且流程必须尽可能地简单,同时又不影响现有的功能。”
胡继强指出了BIM在工作流程中的重要性,他认为,简单会带来高效。他说:“使用BIM为业主、管理公司、建筑单位、施工团队和其他部门创建一个信息交流平台,以实现在同一平台上共享数据,从而使得沟通更为便捷、协作更为紧密、管理更为有效。”
对于中南院而言,成功地设计雷神山医院展示了在云端工作的价值。张颂民表示:“目前中国的普遍现状是,二维协同机制都没有形成规模。当突发事件来临时,没有一套高效的协同机制。但在这个项目中,云的概念已经逐渐深入人心了,例如远程办公和视频会议。因为这个契机,中南院也准备之后建立私有云企业协同机制。”