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由于中国抗击新冠疫情的给力举措，这场牵动人民心弦的“攻坚战”在国内已取得阶段性胜利。在抗疫关键期，三处被称为“奇迹”的工程——武汉火神山、雷神山医院及“火眼”实验室在不到两周的时间内拔地而起，吸引了超5000万网友当起了在线监工，点燃了他们全程跟踪项目进展的热情。对建筑材料和设备的取名更是被网友追捧得不亦乐乎，从“蓝忘机”、“沤泥酱”、“宋徽宗”、“宋高宗”、“多尔衮”到“摄政王”，一个个幽默外号则展现了他们对见证奇迹和快速战胜疫情的深切希望。
而最重要的是，中国优秀的建筑设计院和施工企业为三个工程的快速顺利交付发挥了核心作用，他们凭借自身的坚实技术和人才优势，积极承担起社会责任，以前所未有的“中国速度”和效率完成了看似“不可能完成的任务”。究竟是什么样的科技利器，帮助这些奇迹工程跑出极限“生死时速”呢？
火神山医院：争分夺秒，克服工期难题有妙招
“这是一趟与时间的赛跑，是一次生死竞速。”临危受命的经历，让中信建筑设计研究总院有限公司（以下简称：中信设计）副总建筑师、火神山医院设计总负责人汤群满怀使命感又记忆犹新。
2020年1月23日，武汉的新冠肺炎疫情日益严峻，武汉市政府在当天凌晨发布了封城消息。“当天下午，院领导电话通知说武汉市政府委托我院参与火神山医院的设计。”汤群回忆到，“在总院的统筹下，只用了一个多小时的时间，60多人的火神山项目团队就组建起来，然后迅速奔赴现场进行踏勘。能参与到这样的项目中，为抗击疫情做出贡献，大家心里都铆着一股劲——我们要在10天内建造一座集中收治武汉新型冠状病毒肺炎患者的应急医院，缓解医疗资源极度紧张的问题，挽救更多的生命！”
按照平时的工期，这种规模的项目通常需要6个月的设计时间，2到3年的建设时间。“我们没有采用常规方式，而是各项作业平行甚至倒置推进，基本上是边设计、边施工、边修改、边调整，交叉突击完成。”汤群补充到。
大疫当前，在全体设计人员的共同努力及各有关部门的大力支持下，中信设计顺利完成了5小时提交场地平整设计、24小时确定设计方案、60小时交付施工图设计文件的任务。在项目设计和建造过程中，中信设计数字化设计研究中心通过BIM（建筑信息模型）技术来为项目提供有力的数据支撑，确保项目建设过程的顺利实施。团队主要使用了欧特克Revit和Navisworks软件完成了数字模型的搭建，梳理装配化隔离病房的标准模块。设计团队希望通过数字化手段构建行业部品部件库，利用智能建造实现快速设计和高速建造，以确保未来在面临突发应急事件时能支撑应急设施的高时效性建造。
火神山医院装配式BIM设计图（供图：中信设计）
火神山医院设计图（供图：中信设计）
火神山医院设计图（供图：中信设计）
面对紧迫的交付时间，火神山医院的建设任务同样艰巨。作为项目的施工单位，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”）的大量员工响应号召，主动请缨，不少人甚至就在封城当日从周边省市赶回武汉参与建设工作。中建三局三公司“两山”现场BIM工程师吴业文提到：“我们的施工团队与设计团队进行了密切配合，通过BIM在项目初始阶段便创建了一个信息交流的平台，使得多方能在同一个平台上实现数据共享，从而使沟通更为便捷、协作更为紧密、管理更为有效。由于采取恰当的策略和得力的措施，这个超三甲级标准的医院在10天内便顺利交付并投入使用。”
雷神山医院：从零开始，构建协同机制显成效
“春节期间工人都回家了，人员、机械、材料等都是问题。武汉封城了，外面的人也进不来。但武汉市政府和中建三局非常努力地协调到一批劳务人员，我们也征集到80余名设计师，大家都踊跃报名，希望能为抗击疫情出一份力。” 中南建筑设计院股份有限公司（以下简称”中南院”）副总建筑师、雷神山医院项目负责人张颂民回忆起了全院参与雷神山医院建设项目时的热情。
为了进一步满足医疗设施和资源的使用需求，武汉市政府在2020年除夕当夜决定再建一座与火神山同类型的医院，命名为“雷神山”，并要求中南院第二天中午完成雷神山医院的设计方案，3天内出施工图。施工阶段同样由中建三局承担，并需在10天内完成建设。
中南院张颂民认为，虽然有信心完成任务，但也面临不小的挑战，“虽说是从零开始做设计，但中南院的设计师们具备丰富的医院设计经验，对传染性医院应该如何设计、内部应该如何配置等，都是非常清楚的。唯一与之前经验不同的就在于雷神山项目需要快速建成，因此设计时需要考虑施工阶段采用的装配式手段。”
雷神山医院设计模型（供图：中南院）
从雷神山医院建设项目立项伊始，中南院BIM设计院就在探讨如何使用BIM技术为项目的顺利实施创造价值。雷神山医院的施工图采用了AutoCAD软件进行设计，同步使用了Revit平台搭建BIM模型，该模型主要用于梳理集装箱式隔离病房的装配关系，保证各隔离病房结构搭接、管线连接的准确性，并用于指导施工阶段的安装过程。同时，为尽量减少病房区内的交叉感染，保证医务人员的安全，设计团队还将BIM模型导入分析软件中进行气流和污染源的分析，并以此作为优化设计的依据。
中南院BIM设计院院长范华冰表式：“BIM技术的应用为雷神山医院快速建成、安全使用提供了重要支撑，而且由于该项目是临时性建筑，未来会被拆除，中南院希望通过BIM模型留下宝贵的数字资产，在未来突发事件来临时，可以做到快速响应，提高抗风险能力。”
雷神山医院设计图（供图：中南院）
在施工阶段，中南院的设计师们灵活应对人员、材料和设备的配备情况，在项目现场配合施工进展以修改设计图。由于时间紧、任务重、标准高，该项目在构建合理的多方协同管理机制上颇有心得。设计团队和施工单位通过良好的组织协调和资源调动能力，为应对突发事件积攒了宝贵的经验。中建三局三公司“两山”现场BIM工程师吴业文说到：“在雷神山医院建造过程中，我们创造性地采用了5G云监工，使中南院的设计团队可以及时跟进现场情况，而我们则通过这样的方式跟进分包单位的进展，从而顺利在13天内一次性交付这座占地约8万平方米的临时性应急医院。”
“火眼” 实验室：化繁为简，拥抱数字化平台成关键
一个仅用6天便建成的高标准医用实验室项目会面临怎样的挑战？在挑战背后，又需要怎样的决策和技术来支撑项目的顺利交付？
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副总经理陈富强细致地回顾了武汉“火眼”实验室建设工程面临的重重困难：“由于空间高气密性、污染物安全排放、气压梯度管理等特殊要求，造成建造系统复杂、工艺标准高、施工难度大。尤其是空调系统要实现合理的气流流向和压力分布，必须对送排风管布局、风口位置、风机设备参数等关键信息进行复核。如何应用数字化、信息化方式来辅助团队高质量、高效率地完成建设，是这次项目管理面临的最大难题。”
在经过周全分析和考虑后，他们决定采用BIM技术进行虚拟设计与施工（VDC），借助BIM模型还原既有建筑结构并充分表达新建实验室的设计意图，对机电管综进行深化设计。团队基于欧特克的BIM解决方案建立了内部的 “公共数据环境” ，用于图纸与模型文件的版控管理、数据共享及发布，以此确保项目的所有参与者都能在同一时间获取正确的数据，提高信息的使用效率。基于BIM模型也能辅助技术人员与设计方、业主沟通并完成现场施工交底，避免机电管线碰撞和返工，尽可能节约施工时间。 “火眼”实验室建成后，充分发挥了抗击新冠疫情“大后方”的职能，大大缓解了新冠病毒核酸检测的压力，日均检测能力超万人份。
“火眼”实验室内部（供图：中交二航局）
“两处医院的建设任务让我们的施工团队在压力中突破自我，而值得骄傲的是我们成功完成了这历史性的重任！”中建三局三公司“两山”现场BIM工程师吴业文谈到，“这离不开跨企业、跨组织的有效沟通和协同，也离不开领先技术和软件的支持。我们在与中信建筑设计研究总院有限公司、中南建筑设计院派出的设计团队进行合作时，充分利用了欧特克工程建设软件集及BIM数字化解决方案的优势，为项目的高效推进和顺利交付奠定了坚实基础。”
欧特克公司大中华区总经理李邵建表示：“欧特克的软件和技术能为抗击疫情做出贡献令我们深感荣幸，也是使命感使然。诸如BIM这样的数字化平台，它能打破建筑设计、工程和施工之间的障碍，为行业带来数字化的全方位优势，有效提升效率并节省建造周期，还为工程项目的预加工带来无限可能。可以看到，全球建筑行业的数字化趋势和各环节的协同合作将继续往前迈进，这也让我们能更从容地应对未来的挑战。”
目前，武汉火神山和雷神山医院均已完成了各自的使命并关闭。但“两山一院”采用数字化平台展开协同合作以快速搭建应急医院的方式，则在工程建设行业的发展史上书写下了浓墨重彩的一页，同时，这也为其他国家和地区快速应对未来突发挑战提供了丰富的借鉴经验。
