基于BIM的校園建筑設備運營管理系統的構建

義勇正

(山西大學后勤管理處，山西太原 030006)

基于BIM的校園建筑設備運營管理系統的構建

義勇正

(山西大學后勤管理處，山西太原 030006)

針對傳統校園建筑設備運營階段管理方案中存在的諸多弊端，提出了一種基于BIM和Access數據庫的管理系統建設方案，指出該方案整合了建筑設備運營管理所涉及到的復雜的數據和圖紙信息，能夠直觀的觀察到建筑設備的實時狀態，提高了建筑設備運營階段的管理效率。

校園，建筑設備，運營管理，BIM

1 概述

目前，建筑物全生命周期的概念被建筑行業所接受，建筑物的全生命周期，包含了建筑從設計規劃、建設施工，到運營使用和最終的廢除四個階段，由于建筑物的使用價值，在這四個階段中，運營使用階段成本占據了建筑物全生命周期成本的80%以上［1］。

校園建筑一直以來結構簡單，使用功能單一，然而隨著科技的發展，越來越多的校內建筑物使用功能趨于復雜，不但要滿足多媒體化的教學、信息化的辦公，還對室內的溫濕度、含塵量、防靜電等級等因素提出了更高的要求。因此校園建筑引入了大量的設備，這些設備種類繁多，結構復雜，包含了各種空調、電梯、節能控制裝置等，在裝設階段固然要耗費大量的人力、物力、財力，在運營維護階段更是對運營管理造成了巨大的困難。

以往在建筑設備的運營管理時，管理方多采用的方案是將施工方、設備供應商等提供的資料和設計圖紙以紙質方法保存，這些信息存儲分散，很難進行各個方面的關聯，更新困難也容易丟失損壞，在信息查詢時，往往需要翻閱大堆的資料和圖紙。

2 校園建筑設備運營管理系統

以上問題導致了在后期運營管理階段，往往會因為校內建筑設備的信息不完整，圖紙過于專業，無法實時的快速準確的維護好運營中的設備，大量的人力成本和時間成本被浪費在無意義的資料查找和讀圖識圖中，使得管理效率極其低下。為了解決這些問題，提高校內建筑設備的運營管理效率，本文提出一種基于建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)和數據庫調用技術的建筑設備信息運營管理方案。

BIM技術因其完善的信息融合能力，在行業內被廣泛應用，目前，國內對于BIM技術的使用主要是由施工方牽頭設計方跟進，在造價和施工管理上使用較多，在后期的運營管理時，由于工程圖集本身沒有整合到建筑內部設備的合同信息、狀態信息、維護管理信息等，往往不能發揮有效的效用，管理方也就忽視了在建筑設備運營維護時使用BIM的信息集成及可視化功能的可能，既浪費了前期的設計投入，又增加了后期的運營成本。

本方案是利用BIM的信息融合能力和3D視圖方法，將設計方和施工方提供的建設工程BIM圖集進一步精細化，通過通用數據庫接口，將復雜的建筑設備的信息，引入到BIM的數據庫中，再利用VB建立一個登錄及管理程序，簡化整個程序的使用難度。研究該方案能夠使復雜的建筑設備信息被整合，便于快速查詢;使建筑設備信息在管理終端上實時共享，無損傳遞;使得原本復雜平面的建筑設備信息變成3D可視化的圖像，使非專業人員也能夠快速的掌握建筑設備信息;綜合建筑設備的基本信息，方便對于建筑設備運營維護的綜合管理，提高了設備的管理效率和整體的管理水平。

3 建筑設備管理

建筑設備管理，是指應用多種理論方法，通過一定的技術措施，使得建筑內設備能夠保持良好的工作狀態，增強其使用壽命，減緩設備損耗，發揮出各類設備的綜合價值，以提高經濟收入，降低管理成本的一種科學管理［2］。

在校園建筑運營使用中，設備管理需要詳細記錄各方面信息，制成表格，形成一個數據庫，表格內容主要包含:設備的基本信息、維護維修信息、合同信息、成本信息四項內容［3］。

其中，設備的基本信息記錄了設備的最基本性能和使用組別等，是設備基本功能的體現，也是設備運營管理的依據;維護維修信息記錄著設備的日常維護狀態，體現了設備的使用狀態，這個信息不但需要保持實時性和共享性，還應包含維護人員和廠商的訊息;合同信息的引入能夠完善建筑設備的基礎信息，明確管理中的責權和內容，對于維護管理也具有指導意義;成本信息是最后一個信息，它是建筑設備的全生命周期信息，記載了整個設備從購買安裝到投入使用，維護維修和最終廢止這一過程中的全部成本，是建筑設備管理經濟性的體現［4］。

這四個方面的信息，能夠基本表示出校內建筑設備方方面面的情況，以往這些數據被分類匯總保存在不同的地方，但通過BIM軟件，這些信息能夠直接或間接的保存在建筑模型中，不但便于觀看還能夠便于查詢，生成表格，如表1所示建筑設備的基本信息。

表1 建筑設備的基本信息表

4 基于BIM的校園建筑設備運營管理模型

本方案的基本思路是利用BIM能夠在三維圖紙上匯總建筑信息的特點［5］，利用施工方最終提交的BIM圖集，把能夠輸入到BIM自有數據庫的建筑設備基本信息輸入進數據庫中，在模型中實時體現，讓管理人員能夠方便的查詢到校園建筑內每個設備的基礎信息，運行狀態。把運營維護階段大量復雜無法整合進BIM的管理信息，利用Access數據庫建立表格，在BIM中利用內含的開放數據庫互聯軟件接口調用Access數據，使得管理者能夠在BIM中查看合同信息等不屬于建筑模型基本信息的內容。如圖1所示建筑設備運營管理模型結構圖。

圖1 建筑設備運營管理模型結構圖

4.1 BIM信息集成模型的建立

由于施工方最終交付提供的BIM模型所含有的建筑設備等信息往往不足以滿足運營維護的要求，所以需要運營維護人員將后續的設備詳細信息錄入到BIM模型中，這些信息包括了全部的建筑設備管理信息。

該模塊是對校內建筑設備的信息整合和3D建模的基礎，在施工方提供的BIM模型中，利用Autodesk Revit MEP軟件，將先期安裝但是信息不全的設備和后期新加入的設備的信息添加到建筑圖相應位置的設備上，生成相對應設備的模擬三維圖形。

為了能夠明確標識出三維圖形中每個設備的工作狀態，在BIM中定義設備具有不同的色彩［6］，以表示設備是正常運行、停止運行還是維護維修狀態。同理，為了在3D建筑圖中顯示出設備的合同狀態和成本狀態，利用不同的圖形及顏色表示設備是否存在合同問題，成本處于超支、未超支還是警戒狀態。

BIM的開放數據庫接口能夠把BIM數據庫內的數據輸出成各種形式，其中包含了Excel形式，管理人員利用查詢統計功能，能方便的查詢到建筑物內全部設備的狀態信息，并且通過表格篩選，獲取自己需要的數據內容，方便了建筑設備運營管理。

4.2 Microsoft Access數據庫的建立

除了建筑設備的基本信息，建筑內存在著更多的與設備相關的管理信息，比如建筑設備基本管理數據，維護管理數據，合同管理數據，成本管理數據，人員管理數據［7］，這些信息大多復雜而關聯性強，無法錄入BIM的數據庫中，因此需要建立一個新的數據庫存儲調用這些信息，本文采用了Microsoft Access數據庫軟件。

該軟件能夠實現和BIM軟件以及VB軟件的通訊互聯，還能夠訪問互聯網，實現遠程調用數據，由圖1知，Access建筑信息模型數據庫應該能實現主要的五個功能模塊，在數據庫建立過程中，每個模塊都有后續的管理數據表，調用各自的子程序規約，此外還應該使每個模塊都具有基本的添加、刪除、修改功能，能夠生成和打印報表。

4.3 校園建筑設備管理系統

建筑設備管理系統是基于VB建立的系統，主要作用是建立一個方便簡單的人機交互界面，調用BIM模型中的建筑設備信息和Access數據庫中的管理信息數據庫［8］。當整個建筑設備運營管理數據建檔完成之后，利用該系統實現日常的運營管理，這個管理流程為:首先，由日常的維護人員將每個設備的維護記錄、運行狀態信息、采購安裝信息等錄入數據庫中更新狀態，然后VB程序分別訪問BIM的數據庫和Access的數據庫，更新管理系統中的設備狀態。

5 校內綜合樓模擬運營管理

根據上文所述的方案和程序調用關系，本文采用了已有校內綜合樓交付的BIM工程圖集和工程資料建立了一個運營管理系統，對該樓進行了模擬運營管理，如圖2所示為在VB程序中觀察中央空調F8-1的狀態展示圖。

圖2 中央空調F8-1狀態展示圖

6 結語

本文提出了一種基于BIM的建筑運營階段設備管理的方案，并在實踐中開發了具體系統，模擬運營管理，該系統能夠實時的觀測到全樓的設備狀態，匯集全部建筑信息，方便建筑設備運營管理，尤其適合應用于學校多棟大樓的綜合管理。

［1］Ali Motamedi，Amin Hammad.Lifecycle Management of Facilities Components using Radio Frequency Identification and Building Information Model［J］.Journal of Information Technology in Construction，2009(14):238-262.

［2］董晉興.現代建筑設備管理［M］.北京:中國建筑工業出版社，1988:3-5.

［3］李葆文.簡明現代設備管手冊［M］.北京:機械工業出版社，2004.

［4］王汝杰，石博強.現代設備管理［M］.北京:冶金工業出版社，2007.

［5］胡松濤.基于XML的異構數據集成研究［D］.哈爾濱:哈爾濱工程大學，2005.

［6］張睿奕.基于BIM的建筑設備運行維護可視化管理研究［D］.重慶:重慶大學，2014.

［7］王廷魁，張睿奕.基于BIM的建筑設備可視化管理研究［J］.工程管理學報，2014(3):32-36.

［8］黃文濤.基于用戶研究的互聯網產品界面設計及評估［D］.南京:南京航空航天大學，2013.

The construction of campus construction equipment operation management system based on BIM

Yi Yongzheng
(Logistics Management Department，Shanxi University，Taiyuan 030006，China)

This paper aiming at the disadvantages of the traditional campus construction equipment operation stage management scheme，proposes a scheme of management system construction based on BIM＆Access database.This project integrates the complex data and design information of construction equipment operation management.Observe the real state of the construction equipment，convenient query summary equipment information，improve the management efficiency of the construction equipment operation stage.

campus，construction equipment，operation management，BIM

TP319

:A

1009-6825(2016)36-0252-03

2016-10-19

義勇正(1963-)，男，工程師