BIM技術在建筑運營維護階段中的應用

任宏芳 劉艷芳

摘 要：在介紹BIM技術特點和內涵的基礎上，結合建筑運營維護中的空間管理、維護管理、安全管理三大問題，指出BIM技術在建筑運營維護中的應用價值。針對傳統(tǒng)二維設計的弊端，從BIM三維可視化技術，利用BIM具有的信息化、參數化、構件關聯(lián)性等特征對三大問題提出改善方案。探討B(tài)IM技術在建筑運營維護階段中的應用。

關鍵詞：BIM技術；建筑信息模型；建筑運營維護

國家建設部2015年6月16日出臺《關于推進建筑信息模型BIM應用的指導意見》，BIM技術迅猛的發(fā)展，并在建筑行業(yè)廣泛應用，而在2017《綠色建筑運行維護技術規(guī)范》的生效，對BIM理念和技術的研究與在建筑項目的維護階段的應用研究意義重大，而現(xiàn)階段信息化水平相對比較低，普遍性的存在著建筑總生命周期的信息利用率不高、運營維護管理的效率相對較低、大量重復的工作浪費了工作中的時間、人力以及財力等弊端。因此，研究BIM技術在建筑運營維護階段的應用，具有重要的意義。

1 BIM技術定義、特點

1.1 BIM技術定義

美國國家BIM標準（NBIMS）對BIM的定義分為三大部分[1]。一是BIM是一個功能特性和建設工程的數字表達；二是BIM是信息資源并且是共享的，它分享一個建設項目的立體表達，為該建設項目從建設到結束中全生命周期的全部決策提供著可靠原理過程；三是在項目不同的階段，以及不同利益相關方都可通過在BIM中插入、提取、更新以及修改信息，從而支持并反映其各自的職責的相互作業(yè)。

1.2 BIM技術特點

BIM（Building Information Modeling）技術是近幾年在傳統(tǒng)的CAD二維技術的基礎上逐漸發(fā)展的一種關于建筑信息模型集成的技術。根據包含BIM模型信息的豐富程度，BIM技術已經從傳統(tǒng)的三維信息（如建筑的長度，寬度，高度的等幾何信息）甚至拓展為四維（施工的進度模擬），五維（造價分析），乃至六維建筑全生命周期運營維護[2]。BIM具有可視化、可協(xié)作、可模擬、可優(yōu)化、可動態(tài)及可出圖等特點，應用貫穿于項目決策、設計、施工、運營的全周期過程。

2 建筑運營維護階段中存在的問題及原因

建筑運維管理離不開對建筑空間管理、建筑維護管理、建筑安全管理和建筑能耗管理等控制運營成本的要素的總體把控。在傳統(tǒng)項目的建筑運營維護管理中存在著建筑能耗大、建筑空間規(guī)劃和使用不合理、公用設施監(jiān)管不當、設備維護不及時等問題[3]。

2.1 空間區(qū)域劃分不合理

對于商業(yè)建筑來說，了解公共區(qū)域的人流分布以及建筑空間布局是最有效的空間控制前期準備，也是實現(xiàn)商業(yè)建筑經濟效益的有效方法。但是傳統(tǒng)的商業(yè)建筑在對建筑空間進行規(guī)劃和劃分時缺乏標準和需求分析，在記錄建筑的基本信息時無法做到空間變更的實時更新，對于人流量以及空間使用率無法準確分析，沒有準確的數據進行合理規(guī)劃。從而導致空間區(qū)域應用不全、空間利用率低下、區(qū)域劃分不合理等問題的出現(xiàn)。

2.2 公用設施監(jiān)管不當、設備維護不及時

在以往運營維護的安全管理中，不僅缺乏對安全隱患的預防，還在危機出現(xiàn)時不夠主動，不能迅速的對緊急事情進行展開措施。通常情況下，傳統(tǒng)的運維只做了安全問題發(fā)生后的處理以及對損失的計算，而在事故發(fā)生時處于被動，這些原因導致工程運營過程中設施設備事故多發(fā)、無法第一時間降低風險、損失加大。

3 BIM信息模型應用于運營維護階段

3.1 BIM建筑模型技術在項目中應用

3.1.1 便捷式的數據統(tǒng)計分析

BIM富含的大量建筑信息數據，可以詳盡記錄建筑構件、設備信息[4]。利用數據庫的采光分析，達到最大程度對太陽能的利用。同期，風能和生物能也是能耗管理的一部分。優(yōu)化建筑能耗結構，與國家能耗監(jiān)測數據交互，接軌各處能耗管理平臺。

3.1.2 宏觀調控空間區(qū)域

項目利用信息模型技術對空間管理實現(xiàn)宏觀調控、細部把握。將內部有機與建筑信息融合在一起。對項目中的出租空間進行信息集成處理，登記租客的租賃記錄、物業(yè)記錄以及個人信息和出入情況。而同樣的，當租客信息發(fā)生相對應的變化時，信息模型將重新調整數據庫，快速便捷。

3.1.3 BIM模型與公用設備、設施的系統(tǒng)嵌入

①安防監(jiān)控系統(tǒng)。可以把現(xiàn)有的安防監(jiān)控系統(tǒng)納入BIM建筑模型中，更加直觀地觀察每個監(jiān)控的所在位置，對突發(fā)事件能及時發(fā)現(xiàn)并快速到達現(xiàn)場處置，同時，有利于管理者對巡視狀況進行管理。電梯系統(tǒng)與監(jiān)控和BIM模型的動態(tài)結合，能快速地定位某部電梯的故障，及時排除安全隱患[5]。②供水、供電系統(tǒng)結合。水箱水位和水泵傳感器的連接，在可視化模型中能實時觀察設備情況，及時發(fā)現(xiàn)故障并處理；電氣系統(tǒng)中的電力故障在BIM模型中顯示的清晰明確，兼具由于電氣系統(tǒng)故障引起的火災防范的及時應對。

3.2 項目小結

通過對建筑運營系統(tǒng)進行數據分析，對建筑的安全問題進行監(jiān)控，對施工安全管理做到事前預防、事中監(jiān)控和事后處理全過程的監(jiān)管，對能耗管理進行最優(yōu)控制。提高建筑安全管理工作效率，提高了用戶對安全管理要求的理解程度和應急處理能力，真正實現(xiàn)建筑運營管理的科學化、智能化和安全化發(fā)展。

與傳統(tǒng)建筑的運營管理不同，BIM從大數據下手，以項目保值及增值為目標，創(chuàng)建大數據平臺。基于其信息管理系統(tǒng)為所需要的決策提供相對應的依據，讓企業(yè)運營和項目管理進行更加順暢。同時，BIM技術的發(fā)展站在IT行業(yè)高速發(fā)展的條件下，在IT行業(yè)美好前景的帶動下，BIM減輕建筑行業(yè)員工的負荷量，幫助建筑行業(yè)員工進行工作開展。

參考文獻：

[1]榮欽.國立臺灣大學土木工程學系工程信息與管理研究中心執(zhí)行長.美國國家BIM標準V.3再進化[J].國立臺灣大學BIM中心刊，2016.04.

[2]武大勇.基于云計算的BIM建筑運營維護系統(tǒng)設計及挑戰(zhàn)[J].土木建筑工程信息技術，2014，6（05）：46-52.

[3]孫偉.現(xiàn)代結構混凝止耐久性評價與壽命預測[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.

[4]未來五年中國建筑行業(yè)信息化的發(fā)展趨勢[C].深圳建筑業(yè)協(xié)會，2017.

[5]江文.BIM技術在公共建筑運營維護階段的應用研究[D].大連理工大學，2016.

注：本文系2016年福建省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目WeRepair——基于BIMVR技術的建筑運營維護系統(tǒng)開發(fā)（編號201711498047）階段性成果。