BIM在智能建筑中的應用

張小杰

（廣東暨通信息發展有限公司，廣東 廣州 510075）

隨著智能建筑的發展，智能建筑樓宇集成管理系統設計與應用也成為了領域內研究的熱點，將BIM技術應用于智能樓宇集成管理系統中，真正促進了智能建筑樓宇自動化的實現，為智能建筑發展提供了更多可能。

1 BIM技術概述

BIM技術就是建筑信息化模型技術，它是一個完整的信息模型，可以對工程項目進行全生命周期的模型構建，將不同階段的工程信息、過程以及資源匯集到同一個模型之中，從而便于參與工程施工建設的各個方面都能夠快速地調取和應用。

2 BIM應用于智能建筑的內容分析

結合BIM技術對其在智能建筑關鍵內容的應用進行具體分析。

2.1 BIM 技術在智能建筑設計施工中的應用

（1）智能建筑設計過程。運用 BIM 技術對建筑工程建立虛擬建筑模型，有利于設計師確定設計思路、材料和建筑內部空間效果等。將傳統二維專業抽象的建筑標準轉換成三維直觀生動的建筑模型，更好的便于建設單位對于項目功能的選擇和相關決策。

（2）BIM能夠優化建筑設計方案。通過三維演示的方式對建筑區域、建筑性能、建筑成本進行科學預測分析。借助BIM技術，還可以將非圖形數據導入分析模擬軟件中，從而實現對建筑物日照、耗能、結構驗算、管道排布等方面的評估，為設計人員提供科學的依據。

（3）BIM技術建立的虛擬模型。其可以自我生成相關的建筑圖紙、材料統計、造價計算、工程量清單等，極大的提高了設計質量和效率。實現了各個專業學科的協同工作，打破了傳統的流水線式的設計流程，將建筑、結構、水電暖等各專業在同一個模型的基礎上協同工作，來提高建筑設計效率。

2.2 BIM 技術在智能建筑的施工與管理

（1）可實現集成項目交付 IPD（集成產品開發Integrated Product Development，簡稱 IPD）管理。把項目主要參與方在設計階段就集合在一起，著眼于項目的全生命期，利用 BIM 技術進行虛擬設計、建造、維護及管理。

（2）可實現動態、集成和可視化的 4D 施工管理。可將建筑物及其施工現場 3D 模型與施工進度相連接，并與施工資源和場地布置信息集成一體，建立 4D 施工信息模型；實現建設項目施工階段的工程進度、人力、材料、設備、成本和場地布置的動態集成管理，以及施工過程的可視化模擬。

2.3 BIM 技術在智能建筑運營和維護中的應用

（1）基于 BIM 技術的智能建筑，建立設計、施工和項目竣工模型，為后期建筑工程的運營和設備的管理、維護提供完整準確的項目信息。

（2）在項目竣工交付使用后，在竣工模型的基礎上進入項目運營階段，將項目的設計和施工 BIM 建筑模型中的信息傳遞到建筑運營平臺，提供更加直觀的模型，便于后期監控建筑內設備的運行狀態，維護等信息也可以通過運營平臺進行實時查詢、統計和分析。再通過 BIM 技術對建筑性能、可靠性、能耗和經濟等多方面進行分析、評估，實現建筑工程運營階段對設備運行和排放等實施監控管理。

（3）通過 BIM 運營平臺的數據處理，模擬各種可預見的災害和安全事故等，建立對應的應急處理預案，在事故發生前，根據監控數據分析模擬出最佳的疏散路線，降低事故風險。

2.4 BIM技術在智能樓宇管理中的應用

此外BIM通過3D數字化技術，為物業管理提供虛擬模型，直觀形象地展示各個機電設備系統的空間布局和邏輯關系，并將其相關的所有工程信息實現電子化、集成化、可視化，對MEP的能耗分析及節能管控、突發事件進行應急處理等，給物業管理的日常管理發揮著重要的作用。例如：跑水應急處理。當市政自來水外管線破裂，水從未完全封堵的穿管進入樓內地下層，盡管有的房間漏水報警，但由于水勢較大，并且從管線、電纜橋架、未作防水的地面向地下多層漏水，這時雖然有CAD圖紙，但地下層結構復雜，上下對應關系不直觀，必須要動用大量人力，對配電室電纜夾層、倉庫、輔助用房等逐一進行開門檢查。如果能將漏水報警與BIM模型相結合，那么就能非常直觀的看到浸水的平面和三維圖像，從而立即制定搶救措施。

3 BIM技術在智能建筑集成系統中的應用研究

結合BIM技術及其在智能建筑的應用領域，下面具體針對智能樓宇管理集成系統設計中的應用進行分析。

3.1 BIM智能樓宇設計原則

以基礎信息集成為數據參考，利用先進的管理控制系統，以統籌全局為高度，是BIM智能化樓宇集成管理系統設計的依據與理論基礎。其以三維界圖為視圖標準，將樓宇管理分為多個子系統，包括消防預控、自控報警、照明監控、排水排氣等，利用電子化自動管理系統，有效降低傳統管理的運營成本、利用智能化技術縮減運營耗能，實現節能減排的設計目標。在進行BIM樓宇智能化集成管理系統設計及應用時，應當注意。

（1）充分連接各子系統。利用BIM技術對樓宇子系統進行管理時，要充分注意保證各子系統呈現無縫連接，信息交流無障礙，資源鏈接互不干擾。在遠程集控平臺的統一管理下，實現對樓宇子系統設備的監控與操作。

（2）統一各子系統的管理界面。采用BIM的三維交互管理界面，實現對各子系統運行平臺的管理，通過統一的界面，監測各系統的運行數據，提升系統管控的便捷性。

（3）集成化監控各子系統。利用BIM技術實現對各系統中設備、設施、數據的統一監控管理，通過對數據的分析預判，形成“預案”，使得各子系統在統一的標準下實現自動化節能操作。

樓宇鏈接網絡，是BIM樓宇管理系統的設計基礎，在數據互通、信息交流的情況下，實現智能化管理。BIM技術通過3D人機界面客戶終端、數據跨系統鏈接，實現對各用戶客戶端信息數據的訪問。在集成平臺的自動監控中，完成對信息的實時采集，通過集成化處理數據，形成通常全局的管理系統，實現時間管理、控制、處理的聯動性、迅速性。

3.2 BIM智能樓宇管理系統的具體設計內容

在BIM樓宇管理技術的集控管理下，統一的通信協議是局域互聯網應用的基礎。其系統構建邏輯中，以數據庫為底層基礎系統，在此基礎上構建可視化信息交流平臺，以ODBC數據處理技術為橋梁，實現SQL數據庫與物業管理數據庫之間信息的對等相連。通過此系統邏輯，便于管理者通過訪問權限，實現對數據的實時共享、對樓宇管理的實施監控。通過此系統邏輯，實現對樓系統的高效管理、集成管控、優化控制。常見的BIM智能管理系統以5層邏輯系統為主，在標準規范、信息規范、安全規范、運行維護的要求下，實現統一管理，形成層級間相互配合的有機整體。樓宇智能化集成管理系統的主要層次如下所示。

（1）表現層。不僅是各子系統的功能的集中表現層，更是管理者直接了解管理系統的層面。本層系統以信息錄入、數據讀取為主要的信息收集模式，實現對數據的錄入與讀取。

（2）支撐層。此層系統為整個體系的支撐平臺，以平臺為基礎，可實現信息數據的挖掘、整合、處理等一體化操作，實現對數據的共享與過濾，通過計算系統實現加載數據、處理數據，提升數據存儲提取的速率，滿足不同使用者的多重維度需求，使其在不同環境下可迅速完成指定數據的查找，通過顯示可視化結果，便于管理者更加直接果斷的進行決策，保證實施方案的科學合理性。

（3）數據層。此層系統主要為整個體系操作提供運轉數據，通過IFC格式為標準，實現對數據的轉化與對接，利用BIM模型實現數據充足來滿足數據庫的要求；在現場控制系統中通過微信處理系統控制數據采集、通過現場設備傳輸運行數據、根據管理人員的設備維修經驗形成靜態數據匯總，以此組建運營參考維護數據庫。

（4）網絡層。運用BIM樓宇智能化集成管理系統，以計算機局域網、互聯網技術為網絡依托，實現網絡聯同協作。在集成化樓宇管理中，通過多元化網絡管理模式，如辦公專網、機電專網、企業內部網、英特網等，實現通信技術的聯動發展，促進樓宇管理網絡設備間的聯系，促進用戶間數據傳輸的高效性，建立資源共享型軟硬件網絡模式。

（5）基礎設施層。此部分內容為以上結構的各層軟件的基礎支撐，更是樓宇之間信息傳輸的關鍵途徑，不同的系統設備、不同的信息管理，通過基礎設施層實現信息集成管理，通過互聯網絡強化系統設備間的聯系。

4 結語

在社會不斷發展的過程中，人們對樓宇工作環境與居住環境的追求也更高，這對樓宇運營管理的要求也隨之提高。為了能夠滿足新環境對樓宇管理的要求，有必要對傳統的樓宇運營管理模式進行革新，以滿足當前人們的居住需求。