BIM技術在建筑運維階段應用探索

汪霏，葉晨茂

（1重慶建筑工程職業學院，重慶400072；2重慶賽迪熱工環保工程技術有限公司，重慶401122）

BIM技術在建筑運維階段應用探索

汪霏1，葉晨茂2

（1重慶建筑工程職業學院，重慶400072；2重慶賽迪熱工環保工程技術有限公司，重慶401122）

在建筑項目的運維階段內引入BIM技術，對于建筑業信息化管理具有重要的意義。該文在總結了傳統的運維管理現狀的基礎上，引入融合BIM技術在項目運維階段中可以高效地解決在運維階段內信息管理、設備管理等問題，推動了BIM技術在建筑全壽命周期內的應用。

BIM；信息化；運維階段；全壽命周期

1 概述

1.1 背景分析

BIM（Building Information Model）即建筑信息模型，由Eastman等[1]在19世紀70年代首次提出，隨后廣泛地應用于土木建筑行業。BIM技術的出現和發展為整個建設項目建設過程中各個階段的信息創建、共享和管理提供了技術平臺，能更好地調合建筑全生命周期的各種功能需求（圖1所示）。建設項目的全生命周期指的是規劃設計階段、生產階段、建造階段、運營維護及拆除后利用這四個階段。在這四個階段內，建筑運營維護階段的資金以及時間都占到建筑全生命周期70%左右。由此可見，建筑運營維護的成本要遠遠高于項目初始的資本投入[2]。目前，我國已經有很多成功應用BIM技術的案例，但在這些成功案例中，BIM技術多廣泛應用于設計——施工——管理過程中，而針對運維階段的研究較少，成功運用到運維管理中的項目更是屈指可數，如表1所示[3]。伴隨著現代化的建筑業逐漸向精細化管理發展，業主對于建筑產品的服務和要求也逐漸提高，這意味著建設項目在運維階段內的管理模式將面臨著改革。并且2015年住建部發布的《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》中提出，以國有資金投資為主的大中型建筑、申報綠色建筑的公共建筑和綠色生態示范小區兩類新立項90%的項目在勘察設計、施工、運營維護過程中集成應用BIM技術。

1.2 運維管理

關于建筑物的運營維護管理（運維管理）的含義目前國內并沒有明確的定義，主要是指工程建設完成后將進入到運營維護階段，在此階段內，運營管理者將負責項目所有的管理任務，包括經營管理、設備管理、安全管理和能源管理等內容（圖1），其最主要的目的是能夠滿足人員在建筑空間內的基本使用、安全和舒適需求。當建筑物的使用年限在50年以上時，建筑物的造價費和使用階段內的維護費的比例可高達1︰9。因此，現代化、規范化的運維管理將會給業主和運營商帶來極大的經濟效益[4]。

圖1 BIM全壽命周期應用

2 傳統的運維管理方法

傳統的國內工程項目運維管理模式主要根據工程項目的性質不同而采取不同的管理模式。目前，運維階段采取的可分為租賃經營、自主經營、委托經營、特許經營四種管理模式。由于建設項目的周期較長，涉及的文件較多，信息資料眾多，各個階段又處于各自為營的狀態，導致了整個項目建設全過程中信息難以集成和統一，未免出現信息丟失現象，給業主帶來經濟損失。傳統的運維階段的管理主要存在以下弊端。

表1 近年來國內工程的應用案例[3]

（1）信息的孤立性。建筑項目在其生命周期內由于不同的工作階段，各工作階段內的工作主體不同，導致各自的信息不流通和不統一性，直接造成的影響是項目建成，但無法滿足運營能力的要求，出現了信息孤島。所以，應該從運維管理的角度出發介入到項目的設計與施工階段，消除信息的斷層，才能為運維階段的管理工作帶來最大的效益。

（2）缺乏控制性。隨著越來越多的超高層建筑的出現，對于項目建設周期內的信息管理而言將面對巨大的挑戰。傳統的運維管理模式不能及時地了解最新的運營情況，管理部門不能及時做出準確決策，不能對工程項目的運維情況進行有效的控制。特別是在運營的過程中，當排水、監測、消防等系統如果發生故障的情況下，如果沒有及時采取措施進行控制，將造成經濟損失更甚者造成人員傷亡。

（3）管理模式粗放。我國建筑行業大而不強，現仍處在粗放式勞動密集型產業，企業規模化程度低，建設項目組織實施方式和生產方式落后，產業現代化程度不高，很多建設項目并不重視運維階段的管理，導致運營管理不善而失敗。因此，形成精細化的運維管理勢在必行。

3 基于BIM技術的運維管理

3.1 基于BIM工程運維管理的內容

對于建筑運維階段而言，其管理的主要問題歸根結底就在信息效率上，因此解決建筑運營管理的問題可通過信息化手段[5]。BIM技術作為信息化的管理工具能夠將建筑物的結構設施和設備設施等信息整合起來，為管理者提供建筑物的全局信息；通過BIM共享施工過程中的信息，對于工程后期的維護、改造提供了一套終身制的“檔案”。當工程項目建設完成以后，建設項目將進行移交。對于物業管理部門而言，他們希望得到的不只是竣工圖紙，還希望能得到反映設備狀態、材料使用情況以及與運營維護有關的資料。在運維階段內，BIM還能進行資產管理，與RFID（無線射頻識別技術）相結合能夠快速準確地知道資產在建筑物的位置及其對應的相關參數。

3.2 基于BIM技術的精細化管理模式

3.2.1 設備設施管理

傳統的設施維護管理的方法主要是通過二維的圖形以及紙質資料來保存信息，設施維護過程中，主要依靠人力巡檢來完成。當出現問題后，由于二維圖紙的局限性，難以對問題進行準確定位和快速處理。BIM技術與智能檢測系統相結合，能夠在計算機模型上實時獲取設施的數據，一旦出現問題能夠準確地獲得出現問題的設備定位，大大減少了在傳統的維修過程中逐個排查的時間和資源，提高工作效率。

3.2.2 空間管理

對于建筑物而言，空間管理實際指的是對建筑空間、設施空間以及企業空間的管理和利用。BIM的3D可視化能夠打破人類對復雜建筑物想象力的局限性，將建筑物直接地反映在模型當中，并且可以在3D可視化模型中對空間的使用進行規劃，減少在傳統管理模式中在二維圖紙中一次性的規劃對空間資源造成閑置。

3.2.3 應急管理

針對大型的公共建筑而言，必須制定完備的應急預案，保證發生意外事故時安全逃生通道的暢通，傳統的應急管理方式多采用的是實際演練。利用BIM技術的建筑運維系統可以主動應對這種突發事件[6]。制定應急預案時，可以通過3D可視化的模型模擬逃生路線；當有意外情況發生時，管理人員可以通過監測系統了解險情發生地點，找到最合適的逃生路線，指導現場管理人員進行有效地疏散，提升應急行動的效率。

基于BIM技術的運維階段的管理，為運維階段提供了有序的保障作用，能夠以3D可視化的形式，形象地展示整個建筑物的空間情況，實時獲取設備設施信息，當遇到有突發情況時能夠快速地定位設備和構件，并且BIM技術與現行的EMS（能源管理系統）相應用，還能夠對建筑物在運營階段內的能耗情況進行檢測和經濟性分析，促進了綠色智能建筑在我國的發展。BIM技術在運維階段的運用，使建設項目的運維管理從傳統的事后控制過渡到基于BIM技術的事前控制，增強了安全性能，提高了運維管理水平。

4 總結

BIM技術最早使用是在設計階段，逐步推廣到施工階段中。與這兩個階段比較而言，其在運維階段內的研究與應用總體還處于初級階段，對于其在運維階段內的應用還將面臨著巨大的挑戰。盡管如此，BIM在運維階段內的應用，能夠保障建筑全壽命周期內信息的完整，減少運維階段的資源消耗，為管理者的正確決策提供可靠的依據，推動建筑產業化的發展，獲得良好的經濟效益。

[1]Eastman C,Teicholz P,Sacks R.BIM handbook:a guide to building information modeling for owners,managers,designers,engineers and contractor[M].New Jersey：John Wiley&Sons Inc,2011：1-30.

[2]張彬.基于BIM技術建筑運營管理應用探索[D].成都：西南交通大學，2016.

[3]何關培.BIM總論[M].北京：中國建筑工業出版，2011.

[4]汪再軍.BIM技術在建筑運維管理中的應用[J].建筑經濟，2013（9）：94-97.

[5]紀博雅，戚振強，金占勇.BIM技術在建筑運營管理中的應用研究——以北京奧運會奧運村項目為例[J].北京建筑工程學院學報，2014（1）：68-72，82.

[6]王代兵，佟曾.BIM在商業地產項目運維管理中的應用研究[J].住宅科技，2014（3）：58-60.

責任編輯：孫蘇，李紅

建筑工程上的“出血”

“出血”是一個常用術語，指印刷時為保留畫面有效內容預留出以方便裁切的部分，這個要印刷并裁切掉的部分，就稱為“出血”或“出血位”。

施工中遇到建筑物室內吊頂時(衛生間的墻磚、室內涂料等)，總要伸入吊頂內一部分；施工的窗框、門框處：室內外的建筑做法(窗臺板、抹灰、幕墻等)總要壓住一點框子等，對于“出血”在實際施工中我們應該認真地對待，首先要仔細研究圖紙和相關規范，確定“出血”的尺寸，并要考慮“出血”線位置留置的經濟和合理，而不同的做法“出血”尺寸也是各不相同的，一定要根據實際情況考慮到位，避免返工；另外在質量方面，因為“出血”的位置在兩種不同材料的交接處，此處也較容易發生問題，應將此處作為質量的控制點，重點進行檢查，嚴格要求，以保證質量。在施工過程中我們應該重視這些“出血”的地方，要不然就要真的“出血”了。

Application of BIM Technology in Buildings at Operational and Maintenance Phase

The BIM technology in the construction projects at the operational and maintenance phase is of great importance for the informatization management of the construction industry.Based on the summary of the traditional operation and maintenance situations,this paper proves that the introduction of BIM technology to the operation and maintenance phase can effectively solve relevant problems like information management and equipment management and promote the application of BIM technology in the whole life cycle of buildings.

BIM;informatization;operational and maintenance phase;the whole life cycle

TU18

A

1671-9107（2017）08-0015-03

基金論文：該論文為重慶市建設科技計劃項目2015年重大課題“裝配式住宅建設關鍵技術研究集成與示范”（項目編號：城科字2015第（0-1）號）論文之一。

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.08.015

2017-06-12

汪霏（1988-），女，重慶人，講師，主要從事水運工程結構設計、管理等科研及教學工作。