L'article suivant provient d'Ingénierie numérique et de dessin BIM

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Le plan d'ensemble architectural exige une intégration globale	Optimisation des flux de personnes et du système de correspondance des transports
Exigences élevées pour l'environnement de guérison des patients et l'environnement de travail du personnel médical	Exigences élevées pour la conception détaillée de la façade-rideau
Difficulté élevée de la conception détaillée des tuyauteries CVC et électricité	Conception détaillée des schémas spécialisés
Espace de construction exigu et procédures complexes pour le démontage et le remplacement des butons	Dalles de base à niveaux décalés : volumes importants, grandes différences de niveau, bandes de post-coulé rapprochées
Construction par coffrage de grande hauteur et grande portée	Construction de la passerelle reliant les phases I et II et des passages
Salle des accélérateurs linéaires	Choix du type et positionnement des fondations des grues à tour

Phase de conception préliminaire	Phase de conception
Phase de construction	Phase d'exploitation-maintenance (O&M)

3. Configuration matérielle et logicielle

1. Phase de conception préliminaire

• Affinage du parti architectural

Durant la phase de conception préliminaire, la technologie BIM a servi à créer le modèle du plan d'ensemble des phases I et II ; des simulations avec SketchUp et Enscape ont permis d'éprouver la logique spatiale tridimensionnelle et l'organisation fonctionnelle du parti, d'assister son affinage et son optimisation et d'améliorer l'efficacité des décisions.

Optimisation du plan d'ensemble	Création de modèles pour affiner le parti architectural	Décision sur le parti
Optimisation de l'implantation	Analyse fonctionnelle	Décision finale sur le parti

Afin de répondre aux insuffisances du quartier existant (faible dimension humaine, équipements commerciaux limités) et de poursuivre l'implantation axiale de la phase I, la conception de la phase II prolonge les axes spatiaux du quartier de la phase I, étend les axes de la rue médicale et de la promenade paysagère et ajoute des axes de quartier diversifiés. Le modèle BIM et les simulations de parcours virtuels permettent d'analyser l'espace de la rue principale et l'effet des équipements, d'assister l'optimisation et le perfectionnement du schéma de quartier diversifié, de satisfaire les besoins des patients comme du personnel médical et d'améliorer l'expérience d'utilisation.

Optimisation et perfectionnement du quartier	Analyse des circulations par parcours virtuel	Perfectionnement du schéma

• Analyse des performances du bâtiment

Pour améliorer le confort de l'environnement de guérison du campus hospitalier et sa durabilité bas carbone et verte, des analyses de conception fondamentales ont été menées à partir du modèle BIM de conception : simulation et analyse tridimensionnelles des conditions de vent, de lumière, de son et de chaleur du bâtiment et de son environnement au moyen d'Ecotect (analyse de l'environnement lumineux) et d'Energy Plus (analyse énergétique), afin d'optimiser le schéma par la simulation et de jeter les bases de l'approbation urbistique du projet ; le schéma de conception a été ajusté selon les résultats de l'optimisation des circuits médicaux de niveaux I et II, la conception affinée améliorant l'efficacité des décisions et permettant d'atteindre les objectifs d'économie d'énergie bas carbone.

• Optimisation de l'organisation de la circulation

Simulation des flux de personnes : application du modèle BIM allégé Navisworks à la simulation des flux de personnes de l'hôpital, afin d'anticiper les problèmes de flux du schéma de conception et d'optimiser les circuits propres à l'hôpital — patients en consultation externe, patients se rendant aux

examens, personnel médical, personnel infirmier, visiteurs, etc. —, d'optimiser la conception des circuits médicaux de niveaux I et II et de faire progresser par étapes les ajustements de conception et l'optimisation du schéma.

Optimisation des flux de circulation : modélisation sous Revit des murs et sols, de la signalétique de guidage en hauteur, de l'éclairage et des places de stationnement, puis simulation et analyse sous Navisworks de la circulation dynamique et des impacts statiques des véhicules, afin de proposer des

recommandations pertinentes pour optimiser les flux de circulation.

Système de correspondance des transports en trois dimensions : intégration tridimensionnelle de la circulation souterraine à partir du modèle BIM, formant un anneau principal de circulation souterraine qui organise efficacement le stationnement des phases I et II et permet le partage des ressources. Le schéma de conception initial a été optimisé selon les résultats de la simulation ;

une zone de dépose et de correspondance a été ajoutée et, reliée par un passage souterrain piéton à la zone de correspondance de la phase I, elle constitue un système de « double correspondance » à l'abri des intempéries, renforçant pleinement le concept d'origine de « système de correspondance des transports tridimensionnel et humanisé » de l'Hôpital Université de Hong Kong-Shenzhen.

2. Phase de conception

• Analyse des effets des finitions intérieures

Afin d'offrir aux zones fonctionnelles importantes telles que les postes de soins, les chambres et les salles de consultation un intérieur thérapeutique très confortable comme l'exige l'hôpital, un modèle BIM des finitions a été créé ; la détection des interférences et la conception détaillée tous corps d'état ont été approfondies pour améliorer la précision d'installation des points de finition et la pertinence ergonomique. Le logiciel Enscape a simulé les effets des finitions intérieures, permettant une expérience immersive des postes de soins, des chambres standard et des salles de consultation ; les besoins de confort des différents publics (personnel médical, patients en consultation, visiteurs) ont été analysés pour optimiser les points de finition et les effets de conception, la technologie BIM servant à créer un environnement thérapeutique de haute qualité « centré sur l'humain ».

• Conception détaillée de la synthèse des tuyauteries CVC et électricité et analyse des hauteurs libres

Sur la base du modèle BIM intégré conception-construction, la synthèse et le tracé des réseaux CVC et électricité ont fait l'objet d'une conception détaillée ; les nœuds complexes sont signalés au maître d'œuvre sous forme de rapports de problèmes pour optimiser globalement la conception ; les gabarits sont optimisés selon les itinéraires des véhicules de livraison et les exigences de hauteur libre ; les résultats de l'analyse BIM des hauteurs libres sont intégrés aux plans d'exécution, réduisant les modifications de conception et permettant une conception affinée.

• Conception détaillée des réservations et incorporations CVC-électricité et production des plans à partir du modèle

Selon les exigences d'installation des équipements, la synthèse des réseaux CVC et électricité et les points d'incorporation dans la structure ont fait l'objet d'une conception détaillée ; les résultats des trémies sont restitués sous forme de rapports de problèmes ; des suggestions de conception détaillée BIM aident au perfectionnement des plans de conception ; le modèle est mis à jour selon les réponses confirmées du maître d'œuvre, puis les plans détaillés des réservations structurelles en sont extraits, aidant au dénombrement des pièces de tuyauterie et des matériaux et guidant la construction sur site.

Les plans BIM détaillés des fourreaux incorporés CVC et électricité guident l'installation sur site afin d'assurer la conformité entre l'ouvrage réel et le modèle, de réduire les percements et reprises ultérieurs, d'accélérer le calendrier et de diminuer les coûts, réalisant l'objectif de construction de haute qualité du projet : « réduction des coûts et gains d'efficacité, construction lean ».

• Optimisation des locaux techniques et production des plans

Conformément aux paramètres dimensionnels des locaux techniques et aux exigences d'installation sur site, les locaux techniques ont fait l'objet d'une conception détaillée à partir du modèle BIM, optimisant rationnellement les tracés de raccordement et les espaces d'installation des équipements et tuyauteries ; des plans dimensionnels détaillés des divers équipements, groupes de vannes et tuyauteries de raccordement sont extraits du modèle, facilitant le dénombrement des matériaux et garantissant le bon déroulement ultérieur des travaux des locaux techniques.

• Parcours virtuel dans les locaux techniques

• Allègement du modèle de structure en acier et consultation des nomenclatures

Le modèle BIM allégé a servi à analyser les zones de construction de la structure en acier ; les nœuds complexes ont été calculés et analysés avec le logiciel de structure Tekla ; une nomenclature détaillée des éléments de structure en acier a été générée pour une fabrication de précision ; un modèle paramétrique détaillé a été exporté pour assister la construction sur site en visualisation tridimensionnelle et améliorer la qualité de construction de la structure en acier de la passerelle.

• Assistance aux autorisations du bâtiment préfabriqué et à la certification des technologies de préfabrication

Le projet exploite la technologie BIM pour détailler les informations de l'ensemble du cycle de vie de la préfabrication — conception, production, transport, installation —, en adoptant la technique de construction BIM + préfabrication modulaire et assemblage intégral ; les procédures de construction difficiles et l'intégration CVC-finitions sont réunies dans une conception intégrée ; les points clés du schéma de mise en œuvre de la préfabrication et le déroulement des travaux sont communiqués en visualisation tridimensionnelle BIM, visant une qualité de projet élevée, affinée et exemplaire.

3. Phase de construction

• Installation de chantier

Selon les schémas d'installation de chantier de chaque phase de construction, un modèle BIM d'installation de chantier a été créé pour agencer rationnellement les abris de transformation des matériaux, les points et réseaux d'eau et d'électricité provisoires, les aires de stockage, etc., compléter en amont les mesures de sécurité des zones de travail des grues à tour, répartir de manière coordonnée les voies de circulation des personnes et des véhicules ainsi que la zone de présentation des maquettes d'exécution, améliorant la conformité, la sécurité et la pertinence du chantier.

• Optimisation du plan d'ensemble de la station de transfert des déchets et analyse des hauteurs libres des rampes

Selon les exigences de terrassement de la fouille des installations d'accompagnement sur site, le modèle BIM a servi à optimiser le plan d'ensemble de construction, en disposant rationnellement les aires de stockage des matériaux, les flux de personnes et de véhicules et les zones de transformation ; une analyse affinée des gabarits par tronçons a été menée pour les rampes de la fouille et les butons intérieurs, garantissant le déroulement fluide de l'excavation des terres et du transport par véhicules.

• Simulation du site de visite

La technologie BIM a servi à aménager le site de visite, approfondi selon les parcours de visite et les relations entre zones d'exposition fonctionnelles ; le logiciel Enscape a simulé les effets de visite et de présentation, couvrant les principales zones : porte n° 3 du projet, centre de contrôle intelligent, zone d'expérience sécurité, galerie de communication, salle principale, zone d'échantillons qualité, zone d'application de la protection sécurité et visite de l'atelier d'opérations, contribuant à créer un chantier numérique et intelligent exemplaire aux caractéristiques de la zone économique spéciale.

• Simulation du transport et de l'installation des grands équipements médicaux de haute précision

Les équipements sont transportés depuis la rampe logistique du premier sous-sol jusqu'au niveau B1, puis descendus au niveau B3 via la trappe de levage du premier sous-sol. Les paramètres des équipements ont été intégrés au modèle BIM et le logiciel Lumion a servi à simuler le transport et le levage des grands équipements médicaux de haute précision dans la salle des accélérateurs linéaires ; la communication visuelle par technologie BIM aide le maître d'ouvrage à arrêter le schéma — largeur de la trappe de levage pour le transport vertical, flux de circulation des véhicules, sécurité de construction des instruments de haute précision, etc. —, assurant l'adéquation étroite entre les besoins d'exploitation de l'hôpital et les plans d'exécution et optimisant la constructibilité de la conception et du schéma de construction.

• Conception détaillée de l'implantation et du positionnement des grues à tour

Avant l'installation des grues à tour, le modèle a servi à simuler les emplacements d'installation pour éviter efficacement et clairement les contours de la structure et obtenir le schéma optimal ; les logiciels Lumion et 3D max ont simulé le fonctionnement des grues à tour à chaque phase de construction ; la portée de rotation des flèches a été analysée rationnellement, améliorant le taux d'utilisation des grues et jetant les bases d'une accélération du calendrier de construction du projet.

• Conception détaillée du schéma spécialisé de blindage de fouille et de terrassement

Selon les exigences des schémas d'excavation de chaque phase, le modèle BIM a servi à détailler la séquence d'excavation, les itinéraires de transport et l'avancement, à analyser l'adéquation entre les volumes de terre et les engins, à affiner l'installation de chantier et à créer un chantier vert ; Navisworks et Enscape ont simulé les conditions réelles d'excavation, affinant le schéma spécialisé de terrassement de la fouille et jetant les bases d'une construction efficace de la structure principale.

• Simulation du schéma de démontage et de remplacement des butons de la fouille

La fouille atteint 20 m de profondeur et comporte trois niveaux de butons intérieurs ; le démontage et le remplacement des butons sont mutuellement contraints par le calendrier de la structure principale ; la distance totale entre le mur extérieur de la fouille et les pieux de blindage n'est que de 1,3 m : l'espace de construction est exigu, l'assemblage et le démontage des échafaudages ainsi que les travaux d'étanchéité sont difficiles ; le remplacement des butons et le remblayage relèvent d'une procédure complexe — des butons de remplacement en acier H doivent être installés entre les bandes de post-coulé du mur extérieur et le remblayage de la tranchée périphérique est difficile.

Le modèle BIM a servi à simuler les étapes de démontage et de remplacement des butons, l'avancement sur site, les procédés de construction et le reprofilage des talus, afin d'affiner les mesures du schéma et de garantir la qualité, la sécurité et les délais ; le logiciel Fuzor a permis une simulation visuelle du schéma de construction, améliorant l'efficacité de la comparaison des options et accélérant la confirmation du schéma de démontage-remplacement des butons par la conception et la construction.

Points d'application	Analyse des bénéfices
Conception détaillée des plans de conception et d'exécution	Au cours de la modélisation et de la conception détaillée, 168 problèmes de plans ont été identifiés et traités, dont 56 problèmes majeurs et 112 problèmes ordinaires, permettant une conception affinée
Optimisation du schéma de conception préliminaire	Analyse comparative BIM assistée ; à ce jour, 10 schémas de conception ont été optimisés, améliorant l'efficacité des décisions de conception
Synthèse des tuyauteries CVC et électricité : conception détaillée et production des plans	Conception détaillée du modèle tous corps d'état, avec production de plans d'analyse des hauteurs libres, de plans détaillés des trémies et réservations, de plans de synthèse détaillés des réseaux et de rapports d'optimisation, raccourcissant le cycle de conception de 20 jours
Installation de chantier	L'installation de chantier a fait l'objet d'une BIM modélisation et d'une conception détaillée, avec un agencement anticipé des effectifs, des matériaux et des engins et une proposition d'agencement optimal, améliorant l'efficacité de l'utilisation du site
Certification des technologies de préfabrication	Application de la technologie BIM à la modélisation de la préfabrication et à la simulation de la construction, communication visuelle du schéma de construction et assistance aux procédures d'approbation et d'autorisation du projet
Intégration conception-construction paramétrique	Conception détaillée et application d'innovation technologique « BIM+ préfabrication » intégrées conception-construction paramétrique pour la structure membranaire, économisant 850 000 yuans de coûts de construction et accélérant le calendrier de 30 jours
Conception détaillée des schémas spécialisés de construction	Utilisation de la technologie BIM pour la simulation et la conception détaillée courantes des schémas de construction et la démonstration de leur faisabilité ; à ce jour, 12 schémas de construction ont été affinés, rattrapant 120 jours de calendrier
Gestion de la qualité et de la sécurité	Combinaison de la plateforme de gestion collaborative du projet avec le modèle pour une gestion collaborative de la qualité, de l'avancement, de la sécurité et des matériaux, permettant le partage des données
Applications innovantes	Le projet a appliqué la technologie BIM de manière innovante dans les plateformes intelligentes, le développement logiciel et la construction verte ; il a obtenu à ce jour 4 brevets de propriété intellectuelle
Communication technique par code QR	Simulation d'animations de construction à partir du modèle léger BIM, avec export des codes QR correspondants, améliorant l'efficacité de la communication visuelle et permettant une utilisation par tout le personnel
Bénéfices sociaux	Le projet a participé activement à l'élaboration des normes pour les hôpitaux verts et les sujets de recherche sur les nouvelles énergies ; BIM l'application de la technologie a amélioré le niveau de gestion du projet et l'efficacité de la construction, favorisant l'autonomisation numérique et intelligente et le développement de haute qualité du projet ; le projet a été hautement reconnu à plusieurs reprises par les dirigeants de la municipalité de Shenzhen, les dirigeants du Bureau des travaux publics et diverses personnalités de la société, créant un projet exemplaire

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