Doskonalenie prefabrykatów: 8 wskazówek dotyczących projektów budowlanych w służbie zdrowia

Wiodące firmy AEC oferują pomocne porady dotyczące wykorzystania BIM do przygotowania prefabrykatów do wszystkiego, od infrastruktury MEP po całe łazienki.

Nick Pfenning myślał, że wie, czym jest szybki utwór, zanim wstąpił do szpitala Exempla St. Joseph Heritage Hospital w Denver. Jako ośmioletni weteran zarządzania budową z Mortenson Construction, Pfenning pracował nad kilkoma ściśle zaplanowanymi projektami opieki zdrowotnej, w tym 376 000-sf, 150 milionami dolarów Exempla Lutheran Medical Center, zbudowanymi w ciągu zaledwie 30 miesięcy.

Ale te wysiłki bledną w porównaniu do tego, co próbuje zbudować zespół budowlany z projektem św. Józefa: 840 000 sf przestrzeni programowej, wartej około 625 milionów dolarów, w mniej niż 31 miesięcy.

„To nie jest szybka droga, to jest psychiczna ścieżka, zgodnie z harmonogramem”, mówi Pfenning, Assistant Superintendent w biurze Mortensona w Denver.

Osiemset mil na południowy wschód, w Dallas, kolejny zespół budujący – kierowany przez Austin Commercial i Balfour Beatty, z Corganem i HDR jako architektami projektowymi – jest już bliski ukończenia największego w kraju projektu budowy publicznych szpitali. Tego lata, niespełna cztery lata po przełamaniu, zostanie ukończone 1,7 miliona sf, 1,2 miliarda dolarów, 862-osobowy szpital zastępczy Parkland.

Zarówno szybkie projekty megaprojektowe, jak i dziesiątki mniejszych zakładów opieki zdrowotnej w USA są budowane w rekordowym czasie, między innymi dzięki wdrożeniu zaawansowanych technik prefabrykacji wielobranżowej. Poprzez montaż komponentów takich jak infrastruktura MEP, ściany czołowe, łazienki, pokoje dla pacjentów i elementy zewnętrzne poza budynkiem w kontrolowanym środowisku, zespoły budowlane mogą kompresować harmonogramy projektów, wykonując równolegle wiele prac budowlanych.

Weźmy na przykład regały wielowartościowe. W ramach projektu św. Józefa zespół przygotowuje prefabrykowane napowietrzne regały mechaniczne, w których znajdują się mechaniczne rurociągi szpitala, przewody, korytka kablowe, przewód elektryczny, kanał świetlny i przewody pneumatyczne – w zasadzie wszystko oprócz infrastruktury tryskaczy przeciwpożarowych.

Każda sekcja o długości 25 stóp jest zaprojektowana i wyprodukowana na zamówienie (nie ma dwóch takich samych) i wysyłana do miejsca pracy, gdzie jest przenoszona na kółko w celu dokładnego umiejscowienia i podniesiona na miejsce. Proces usuwa aż 10 transakcji z tętniącego życiem miejsca pracy i do pobliskiego magazynu prefabrykatów.

„Nie wiem, czy istnieje jakikolwiek inny sposób, w jaki moglibyśmy spełnić harmonogram i mieć tak wielu ludzi pracujących jednocześnie bez prefabrykacji wielu komponentów” – mówi Pfenning. „W miejscu pracy jest nawet 850 pracowników, a od 100 do 200 osób poza miejscem pracy.”

Harmonogram oszczędności z prefabrykacji może być znaczący, w niektórych przypadkach przekraczający sześć miesięcy. Co ważniejsze, prefabrykacja minimalizuje ryzyko opóźnień, mówi Timothy Krawetz, PE, LEED AP, wiceprezes z Syska Hennessy Group i szef nowojorskiej praktyki zdrowotnej firmy.

„Im szybciej będą mogli przenieść ludzi, tym szybciej szpital zacznie generować dochody” – mówi Krawetz.

Dodatkowe zalety prefabrykacji obejmują potencjał lepszej jakości, lepsze wskaźniki bezpieczeństwa i mniej odpadów. Ale nie spodziewaj się oszczędności kosztów z góry, mówią eksperci z prefabrykatów: dobrze wykonane prace prefabrykowane są zwykle neutralne pod względem kosztów.

I nie oczekuj, że proces będzie łatwy – mówi Chris Giattina, dyrektor z Giattina Aycock Architecture Studio oraz CEO i założyciel BLOX, producenta modułów medycznych. „Prefabrykacja wymaga większej koordynacji ze strony zespołu i, w większości przypadków, fundamentalnych zmian w sposobie działania tradycyjnego zespołu projektowego” – mówi Giattina. „Jeśli chodzi o prefabrykaty, większość zespołów nadal uczy się chodzić.”

Poprosiliśmy kilku liderów w prefabrykacji o ich porady dotyczące wdrażania wielobranżowego podejścia do prefabrykacji w projektach opieki zdrowotnej. Oto co powiedzieli:

1. Nie rezygnuj z podejścia prefabrykowanego, jeśli nie przynoszą one pożądanych rezultatów za pierwszym razem.

Powtarzanie i ciągłe doskonalenie to klucz do sukcesu dzięki prefabrykacji. Wykorzystanie prefabrykatów na komponentach, które mają znaczną powtarzalność, pozwoli na wzrost wydajności po tym, jak zespół AEC i podwykonawcy wspięli się na krzywą uczenia się dla całego procesu, w tym projektu, koordynacji BIM, produkcji poza siedzibą i instalacji na miejscu, mówi Chris Hermreck, PE, Project Menedżer z JE Dunn Construction oraz członkiem BD 40 C 40 Under 40 Class of 2013.

Strąki łazienkowe stały się popularnym podejściem do prefabrykacji dla zespołów budynków opieki zdrowotnej ze względu na potencjalnie znaczne oszczędności w harmonogramie. Przykład: Zespół szpitala Exempla St. Joseph Heritage Hospital w Denver skrócił harmonogram projektu o 10 tygodni poprzez prefabrykację 440 łazienek obiektu. Zdejmowanie łazienek może być jednak trudne, mówią eksperci z prefabrykacji, ze względu na szeroką koordynację wymaganą na wczesnym etapie procesu projektowania. Zdjęcie: BLOX

„Gdy tylko zleceniobiorcy wejdą w rytm, ich wydajność będzie stale rosła, dzięki czemu produkcja i instalacja komponentów będą szybsze i wyższej jakości” – mówi Hermreck. „Wyzwaniem jest zidentyfikowanie projektów i komponentów, które mają odpowiedni próg powtarzalności, tak aby można było osiągnąć efektywność, szczególnie jeśli zespół projektowy jest nowy do prefabrykacji.”

W przypadku dużych projektów, jak mówi Hermreck, zespół zyskuje na wydajności w miarę postępów w prefabrykacji. W przypadku projektu obejmującego 100 prefabrykowanych łazienek może zająć zespołowi 30 kapsuł, aby obniżyć swoją technikę, więc zyski z harmonogramu zostaną zrealizowane z pozostałymi 70 jednostkami.

2. Wczesna współpraca zespołu jest absolutnie najważniejsza.

To stwierdzenie odnosi się do każdego projektu, ale przy wdrażaniu podejść do prefabrykacji, współpraca całego zespołu budowlanego na najwcześniejszych etapach projektowania ma ogromne znaczenie. Oznacza to, że wykonawca, podopieczni, a nawet producenci prefabrykatów powinni mieć miejsce przy stole projektowym.

„Idealnie, chcemy być zaangażowani w projektowanie – niekoniecznie programowo, ale przynajmniej w projektowaniu” – mówi Mike Austin, starszy kierownik projektu ds. MEP-ów w Skanska, który obecnie zarządza pracami prefabrykowanymi przy 1,2 miliarda dolarów University Medical Centrum w Nowym Orleanie. „Możemy lepiej wytłumaczyć projektantom, co chcemy prefabrykować, a to, co naszym zdaniem przyniesie największą wartość.”

Niektóre aspekty prefabrykacji mogą mieć znaczący wpływ na projekt, np. Sposób układania ścian, układy mechaniczne i elektryczne, układ przestrzeni międzywęzłowych i otwory dla komponentów takich jak ściany czołowe.

3. Dokładnie oceń ścieżkę wejścia.

Konieczne jest obszerne przemyślenie całej podróży elementów prefabrykowanych, od magazynu zewnętrznego do zainstalowanej lokalizacji w budynku. Strefy lądowania, odciążenie sprzętu, ścieżki do przemieszczania się przez strukturę, kolejność instalacji oraz procedury przed i po instalacji muszą zostać usunięte przed utworzeniem komponentów prefabrykowanych.

„Każdy szczegół musi zostać zbadany” – mówi Hermesck z JE Dunna. „Na przykład, po ustawieniu kapsuły łazienkowej, w jaki sposób wykonawcy MEP będą wykonywać połączenia w ciasnych obszarach blisko ścian zewnętrznych lub pościgów MEP? Planowanie procesu zminimalizuje potencjalne niespodzianki podczas instalacji, unikając nieprzewidzianych kosztów i wpływu harmonogramu. ”

Zespoły budowlane często stosują modelowanie 4D BIM w celu określenia optymalnej ścieżki i sekwencji instalacji elementów prefabrykowanych. Narzędzie programowe może również pomóc w ustalaniu czasu dostaw i instalacji, aby uniknąć ingerencji w innych podwykonawców pracujących na stronie.

4. Nie zapomnij sprawdzić wody w kapsułach łazienkowych.

Zwykle zespoły budowlane projektują makiety kaset łazienkowych, aby zapoznać się z poradnikami klientów i przeglądem technicznym przez zespół, ale pełny test wody nie zawsze jest standardową praktyką.

Andy Frank, Executive Executive z Mortenson Construction, zaleca podłączenie prysznica, kranu i toalety w ramach testów makiety. Przetestuj także elementy elektryczne, w tym światła.

„W ostatnim projekcie odkryliśmy problem z odprowadzaniem ścieków z rowów odpływowych wzdłuż krawędzi prysznica” – mówi Frank. „Rozwiązanie było proste: zastąpiliśmy pokrywę odpływu okapu okapem, który pozwalał na większy przepływ wody. Ale spowodowałoby to o wiele większy ból głowy po zainstalowaniu dziesiątek kapsułek. ”

5. Oczekuj wyższego poziomu szczegółowości w modelu BIM.

Koordynacja przestrzenna nie jest wystarczająca dla większości elementów prefabrykowanych, według Austina Skanska. Model BIM musi również zawierać niezbędną treść, aby móc tworzyć robocze rysunki wspierające prefabrykację.

„BIM jest niesamowicie potężnym narzędziem do sprawdzania koordynacji przestrzennej, ale musi zostać przeniesiony na wyższy poziom, aby wspierać produkcję” – mówi Austin.

Pod względem poziomu specyfikacji rozwoju, Austin zaleca zespołom dążenie do LOD 400 lub lepszej podczas modelowania elementów prefabrykowanych. Oznacza to, że elementy modelu powinny być graficznie reprezentowane w modelu jako konkretny system, obiekt lub zespół pod względem wielkości, kształtu, lokalizacji, ilości i orientacji, z informacjami o szczegółach, produkcji, montażu i instalacji.

„Wiele modeli jest już na tym poziomie” – mówi Austin. „Wykonawcy handlowi oraz dostawcy urządzeń mechanicznych i elektrycznych tworzą swoje rysunki warsztatowe i rysunki szpulowe bezpośrednio z modelu BIM. Musisz tylko upewnić się, że to prawda. ”

6. Przygotuj się do podejmowania decyzji projektowych znacznie wcześniej.

W zależności od kompletności prefabrykowanego elementu, klient i zespół projektowy będą musieli podejmować zdecydowane decyzje projektowe i wybierać materiały znacznie wcześniej w procesie planowania. Brzmi to dość prosto, ale właściciele i projektanci nie zawsze są gotowi, by zadowolić się kolorami ścian, kranami i produktami podłogowymi podczas wczesnego projektowania i planowania – mówi Austin Skanska.

Strąki łazienkowe, na przykład, często są dostarczane z elementami oświetleniowymi, płytkami ściennymi i podłogowymi oraz kranami i armaturami. Podobnie prefabrykowane ściany czołowe muszą spełniać wymagania dotyczące wystroju i funkcjonalności pomieszczeń dla pacjentów i obszarów egzaminacyjnych.

„Robimy pełną koordynację elementów do wysokiego poziomu szczegółowości produkcji, zanim zespół projektowy opracuje strukturę, aby ją wspierać”, mówi Austin. „Podczas gdy zespół projektantów i właściciel wciąż przeglądają rysunki w sklepach strukturalnych, składamy zapytania o komponenty mechaniczne, schematy kolorów i specyfikacje produktów. Proces ten wymaga, aby właściciel i zespół projektowy wcześnie podejmowali liczne decyzje i wybory – i aby się do nich przyczepić „.

7. Obserwuj miejsca połączeń elementów prefabrykowanych.

W zależności od projektu, zespół instalacyjny niektórych elementów prefabrykowanych, takich jak kapsuły łazienkowe i ściany czołowe, może mieć do czynienia z wyjątkowo trudnymi warunkami pracy. Słabo zlokalizowane punkty połączeń mogą pogorszyć problem, powodując opóźnienia w harmonogramie i potencjalne problemy z instalacją.

Frank Mortensona doradza zespołom ds. Budynków, aby szczegółowo określić lokalizacje połączeń i warunki pracy w modelu BIM. „W przypadku kapsuł łazienkowych należy zapewnić możliwie jak największą liczbę połączeń w pobliżu krawędzi modułu” – mówi Frank. „To zminimalizuje ilość pracy wymaganej na szczycie i wokół kapsuły w potencjalnie ciasnych przestrzeniach.”

8. Nie bój się prefabrykowanych łazienek zgodnych z ADA.

Zespoły budowlane, szczególnie te nowe do prefabrykacji, mogą narazić się na ryzyko, pomijając ADA i inne ograniczenia związane z kodem podczas budowania poza siedzibą. Czynniki, takie jak niedokładności wymiarowe ADA, mogą nie zostać wykryte, dopóki nie zostaną zainstalowane strąki na miejscu, a rzeczywiste parametry i ograniczenia budynku staną się widoczne.

„BIM powinien złagodzić większość tej troski, ale nie chwyta wszystkiego” – mówi Hermesck JE Dunna. „Zweryfikuj raz, a następnie zweryfikuj ponownie, aby zminimalizować jak najwięcej problemów z wymiarami. Trudno jest przewidzieć każdy potencjalny problem, a kwestia kodu nigdy nie jest czymś, co chcesz znaleźć za późno. „