从流程优化到风险预控——BIM技术在江苏省脑科医院设计中的多维价值

来源：医匠仁

在医疗建筑设计中，如何兼顾功能、安全与效率？江苏省脑科医院在设计阶段全面引入BIM（建筑信息模型）技术，从需求管理到安全验证，从流程优化到空间规划，以数字化手段实现精准设计。本文深度解析BIM技术如何助力医院设计，为未来运营打下坚实基础。

一、项目背景：四大核心挑战

作为一家以“小门诊，大住院”为特色的三甲医院，江苏省脑科医院在设计初期面临多个难题：

1.面临难题：

需求复杂多变：21个科室功能需求差异大，传统设计难以快速响应调整；

医疗专项系统复杂：院内物流、消防疏散等系统需与医疗工艺深度结合；

住院楼安全压力：住院患者行动能力较弱，火灾疏散设计需高于常规标准；

地下空间流线冲突：急诊转运、停车、物流等6条流线交织，易引发拥堵。

2.BIM应对策略：

三维可视化协同：快速建模辅助业主决策，需求沟通效率提升50%；

动态仿真验证：通过火灾模拟、车流压力测试提前发现设计隐患；

医疗工艺融合：结合科室使用场景优化功能布局。

二、BIM常规应用：从验证到落地

1.安全设计：火灾疏散模拟

技术细节：

使用PyroSim软件模拟病房火灾（火源：1.2m×2m聚氨酯病床），分析烟气扩散路径与CO浓度变化；

结合Pathfinder优化疏散通道，验证疏散时间与路径合理性。

优化成果：

疏散时间从模拟初始值506秒缩短至437秒；

增设避难间并优化分流策略，关键节点通行效率提升23%。

2.地下空间车流优化

痛点：急诊、物流、停车流线交叉，转弯半径不足导致拥堵；

BIM应用：

行车流线模拟：分析早高峰车流压力，优化行车路径与标识系统；

转弯半径验证：确保救护车、货运车辆通行无阻。

成果：车流通行效率提升30%，减少“断头路”设计。

3.环境舒适度分析

采光优化：通过日照分析，为暗区病房补充LED灯带，采用哑光饰面减少眩光；

噪音控制：模拟MRI机房周边噪音分布，针对性增加隔音墙体；

净高提升：穿梁布设消防管道，走道净高从2.38米增至2.8米。

采光分析报告书

噪声分析图

管线方案

三、医疗专项突破：BIM驱动工艺落地

1.可视化交底：从“纸上谈兵”到“场景化沟通”

技术亮点：

基于580个医疗专业族库（如手术室设备、ICU监护单元），构建21个科室精细化模型；

通过三维动画演示患者流线、医护操作流程，减少设计误解。

案例：检验科布局优化

原设计：设备占用公共走廊，流线交叉；

BIM优化：嵌入式设备布局+独立样本传递通道，释放公共空间15㎡

2.电梯运力模拟：破解早高峰瓶颈

痛点：探视梯与患者检查梯高峰时段运力不足；

BIM解决方案：

模拟早高峰人流量（峰值1074人次），调整电梯运行策略；

将探视梯载重从1.6吨提升至2.0吨，并增加专用检查梯数量。

成果：候梯时间缩短40%，高峰期运力提升50%。

3.院内物流系统优化

需求：10层病房楼30分钟内完成120箱餐食配送；

BIM应用：

动态路径规划：按楼层交替配送，避免轨道拥堵；

设备选型验证：采用往复式提升机，配送时间压缩至23分50秒。

四、成果总结：设计阶段的数字化价值

成本节省

设计变更优化：通过BIM技术提前发现并解决154个设计问题，减少施工返工，预计节约成本约320万元（按每个问题平均避免2万元返工费用计算）；

材料与施工效率：穿梁布设消防管道、风管截面重构等优化措施，降低机电工程成本约15%，节省材料与人工费用约180万元；

长期运营效益：电梯运力提升40%、物流效率优化25%，年均减少人力与能耗支出约50万元。

效率提升

通过协同设计与模拟验证，决策效率提升30%，缩短设计周期20%；

行业价值

为同类项目提供可复用的BIM实施框架与医疗工艺库，降低后续项目前期成本约40%。

五、未来展望：设计到运维的全周期赋能

数字孪生底座

设计阶段模型无缝传递至运维阶段，实现设备管理与能耗监控

智能扩展

未来可集成物联网（IoT）与AI算法，优化患者导航与安全管理。

六、结语

江苏省脑科医院的BIM实践，以累计节省超500万元的亮眼成果，展现了数字化技术在设计阶段的强大潜力。