基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)備運維管理可操作性分析

朱洪順 曾 雪 田欣鑫

(西華大學，四川 成都 610039)

1 概述

BIM技術(shù)在政策和其實用性的不斷推動下不斷向前發(fā)展，在項目的決策、設(shè)計和施工期間BIM技術(shù)已經(jīng)較成熟的使用，主要應(yīng)用在三維建模、碰撞檢查等方面。在項目竣工驗收投入使用后的運營維護階段BIM技術(shù)應(yīng)用得較少，BIM技術(shù)沒有得到可持續(xù)的利用。建筑的運維階段是全壽命周期中占時最長、成本占比最大、管理難度最大以及管理內(nèi)容最復(fù)雜的階段，建筑設(shè)備的運營維護是整個運維管理階段的核心部分，保證設(shè)備的正常安全運行才能保障建筑的正常安全運營。所有的設(shè)備都有壽命問題，不同功能、不同性能的設(shè)備壽命各不同，在設(shè)備的使用過程中會涉及到設(shè)備故障修理、設(shè)備升級更新等，定期對設(shè)備進行檢修維護能延長設(shè)備的使用壽命、提升設(shè)備價值度、減小損失降低運維階段的成本。BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和信息集成性等特點，將BIM技術(shù)應(yīng)用于項目的各個階段可在一定程度有效地解決項目全壽命周期中所存在的問題。BIM技術(shù)數(shù)據(jù)核心層可為建設(shè)項目不同領(lǐng)域的建筑信息模型提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)架構(gòu)，為各專業(yè)信息交流提供平臺。在項目后期設(shè)備運維管理中使用BIM技術(shù)，可以解決傳統(tǒng)設(shè)備運維管理中的設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜帶來的運維難度大問題，以及設(shè)備信息割裂、人工依賴度高等問題。

2 建筑設(shè)備運營維護管理現(xiàn)狀

建筑設(shè)備運維管理是指以建筑設(shè)備為對象，追求其綜合效率，使用一系列方法理論，依靠一系列技術(shù)、經(jīng)濟、組織措施，保證所有的設(shè)備經(jīng)常處于良好的運行狀態(tài)，充分發(fā)揮各種設(shè)備的各個功能，降低運營成本。建筑設(shè)備的運維決定了設(shè)備的壽命長短、能效特性、運維成本等，是建筑正常運營的重要保障機制。現(xiàn)階段的設(shè)備管理主要存在以下問題：

1)設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜，運維管理難度大。

設(shè)備系統(tǒng)包括給排水、消防、暖通、電力橋架等系統(tǒng)，十分專業(yè)復(fù)雜。目前的建筑設(shè)備管理還主要停留在二維時代，設(shè)備圖紙由二維CAD展示，直觀性很差，平面圖、剖面圖、詳圖等圖紙非常多，不同設(shè)計院還有不同排版設(shè)計，比較混亂。在后期運維人員進行設(shè)備維修管理時經(jīng)常需要查閱海量的圖文資料，維修完成后進行設(shè)備信息更新時，需要在各個資料文檔中逐一修改，重復(fù)工作，浪費管理人員時間，增加管理人員的工作量。這樣的管理方式很容易導(dǎo)致信息錯誤、丟失，運維人員也很難及時、全面的得到自己所需的設(shè)備運維信息。建筑的規(guī)模越大、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其設(shè)備系統(tǒng)和管道線路就越復(fù)雜，運維人員的能力要求也越高，相應(yīng)的管理成本也越高。憑借經(jīng)驗的物業(yè)管理仍是我國現(xiàn)在主要的設(shè)備管理模式[1]。

2)設(shè)備管理信息不能集成、產(chǎn)生信息孤島、人工依賴程度高。

項目圖紙設(shè)計階段設(shè)備各專業(yè)分模塊設(shè)計并沒有集合到一個整體上，信息分布在多張圖紙上無法相關(guān)聯(lián)，當設(shè)備出現(xiàn)故障時需要翻閱大量的資料，無法短時間內(nèi)找到特定設(shè)備的所有信息，導(dǎo)致不能及時完好地維修設(shè)備。設(shè)備運營維護管理方式主要是依靠人力填寫表格，在電腦管理軟件中又去錄入表格，時常重復(fù)做工作。設(shè)備運營維護管理所需的資料總體上看似都是存在的，但缺乏直觀的交流平臺。各崗位人員的設(shè)備運維管理資料分散儲存，匯總十分困難，無法準確、及時、有效地提供信息。時間成本，人工成本較高。

3 基于BIM的設(shè)備運維管理及實現(xiàn)過程

3.1 BIM在設(shè)備運營維護中的價值體現(xiàn)

1)信息集成共享。建筑信息模型的核心是信息，信息通過模型展現(xiàn)出來[2]。BIM理念在于橫向信息與縱向信息都整合，橫向整合各專業(yè)各供應(yīng)商、縱向進行全壽命周期整合。以BIM為理念設(shè)計的建筑在項目建造完成投入使用時，BIM模型包含了各個專業(yè)絕大部分的數(shù)據(jù)信息，建筑信息模型將各設(shè)備專業(yè)信息集成在一個模型中，信息數(shù)據(jù)可細致到設(shè)備型號、參數(shù)、位置、廠商等。物業(yè)管理部門能從其中獲取到與設(shè)備運維相關(guān)的文件與信息資料，大幅度降低了運維管理難度，節(jié)省人力、物力、財力。利用BIM模型將建筑樓宇設(shè)備信息進行同步，在設(shè)備管理子系統(tǒng)中，設(shè)立設(shè)備的檔案資料，了解各設(shè)備可使用年限和性能；設(shè)備運行記錄，對故障設(shè)備進行及時的處理并將故障信息進行記錄借鑒；設(shè)備維修保養(yǎng)，確定故障設(shè)備的及時反饋以及設(shè)備的定期巡檢保養(yǎng)。這些保證了建筑樓宇運行階段設(shè)備運行維護管理的全面有序，為后勤管理者提供合理計劃，以及為設(shè)備的預(yù)制維修提供幫助。將BIM可視化模型上傳管理平臺與設(shè)備運維技術(shù)相結(jié)合，維保人員利用移動終端掃描每臺設(shè)備上的二維碼，查看管理平臺中相應(yīng)設(shè)備系統(tǒng)模型以及相關(guān)參數(shù)與維保記錄等信息。巡檢、維修、保養(yǎng)等運維數(shù)據(jù)能現(xiàn)場及時上傳，防止運維信息被人為故意改動造成的惡性損失。

2)三維可視化管理。三維可視化是BIM技術(shù)最大的一個優(yōu)點，將其真正運用在建筑設(shè)備的運維管理中的作用是十分突出的。二維圖紙資料轉(zhuǎn)換成三維可視化模型，更加直觀、形象，降低了對運維人員三維想象力的要求。BIM模型結(jié)合運維管理系統(tǒng)可以充分發(fā)揮空間定位和數(shù)據(jù)記錄的優(yōu)勢，合理制定維護計劃，分配專人專項維護，降低建筑物使用過程中突發(fā)狀況的維修次數(shù)。對一些重要設(shè)備還可以跟蹤維護工作的歷史記錄，以便對設(shè)備的適用狀態(tài)提前做出判斷。在立體三維的視角下，維護人員對于設(shè)備尤其是隱蔽工程的位置十分清楚，維護效率得到有效提高。此外，BIM也可對災(zāi)害進行應(yīng)急模擬分析。當災(zāi)害發(fā)生后，BIM模型可以提供救援人員緊急狀況點的完整信息，這將有效提高突發(fā)狀況應(yīng)對措施，使得BIM模型能清晰地呈現(xiàn)出建筑物內(nèi)部緊急狀況的位置，甚至到緊急狀況點最合適的路線，救援人員可以由此做出正確的現(xiàn)場處置，提高應(yīng)急行動的成效[3]。

3.2 基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)備運維管理實現(xiàn)過程

BIM技術(shù)核心是信息，模型是建筑信息的承載體，利用BIM模型將建筑以及設(shè)備虛擬性的呈現(xiàn)，集成項目各方參與者提供的項目數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)BIM技術(shù)在設(shè)備運營維護階段的高效、信息化管理。首先利用BIM軟件建立建筑及設(shè)備模型，管道線路上的儀表閥門等附件依照精度需求建立，在模型建立過程中將各專業(yè)設(shè)備的相應(yīng)名稱、型號、規(guī)格、出廠日期、制造廠商和使用年限等基本信息錄入，便于后期的的設(shè)備運維管理的順利進行。目前的市場中有各種基于BIM的設(shè)備運維管理平臺，在基本模型建立完成后將模型數(shù)據(jù)導(dǎo)出并載入運維管理系統(tǒng)之中，在運維平臺中進行設(shè)備信息查詢、設(shè)備報修以及計劃性維護等操作。

4 基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)備運維管理注意事項

雖然BIM技術(shù)在理論上可以為建筑設(shè)備運維管理降低成本，提高經(jīng)濟效益，但在落地實施BIM方面并不能暢通無阻。對于已有建筑來說，大多數(shù)是建成多年的樓宇，其空間格局、水電管道、消防設(shè)施等均在歷年運維過程中一定程度上已經(jīng)相應(yīng)改變，隱蔽的管道線路也無法準確定位，現(xiàn)場和原有圖紙資料大多已經(jīng)不相符。在BIM建模初期需要不斷通過現(xiàn)場比對來更新，部分隱蔽管線需要借助三維激光掃描技術(shù)采集三維空間點云數(shù)據(jù)，利用點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化生成點云模型。BIM技術(shù)需要提前規(guī)劃運營，需要以BIM為理念來進行設(shè)計、建造，集成項目全壽命周期的數(shù)據(jù)資料。

BIM技術(shù)應(yīng)用在設(shè)計和施工階段已經(jīng)逐漸成熟，所帶來的價值被大眾認可，但在運維管理階段還處于起步階段，沒有成熟的運維市場環(huán)境和清晰的運維模式，運維管理階段少有BIM專業(yè)人才培養(yǎng)。雖然設(shè)備運維管理系統(tǒng)終端使用只需進行一定的培訓(xùn)就可操作，不需要高技術(shù)人才。但是由于BIM軟件的性能強大，在運營階段需要專業(yè)人才隊伍定期對BIM模型進行修繕并且對運營階段的管理信息進行安全維護[4]。運維管理部門不需要有自身的BIM團隊，但需要對BIM專業(yè)了解的管理人員。

5 結(jié)語

建筑設(shè)備的運維不僅僅是維保，從嚴格意義上說，建筑設(shè)備運維是一個多維度的系統(tǒng)性工程，涉及了設(shè)備、人、環(huán)境，包括設(shè)備的使用、保修、診斷、維護、維修、分析、優(yōu)化等內(nèi)容，將運維所有維度的管理需求整合的集成管理系統(tǒng)才是一個好的運維管理系統(tǒng)。建筑設(shè)備運維管理過程中含基本信息和運維信息，將BIM技術(shù)應(yīng)用于此階段能使基本信息和運維信息都能完備的儲存，且使信息數(shù)據(jù)查詢更簡單快捷，節(jié)約時間成本、人力成本。傳統(tǒng)的物業(yè)管理模式已經(jīng)不適用于現(xiàn)代化管理的需求[5]，利用BIM技術(shù)的可視化、集成性、協(xié)作性等優(yōu)點可解決設(shè)備運維管理的數(shù)據(jù)資料混亂、丟失等問題，同時可以使數(shù)據(jù)資料更新查詢方便、及時有效，使設(shè)備的運維管理從復(fù)雜變簡單，減少重復(fù)工作，節(jié)約時間、成本。確立完備的市場指導(dǎo)規(guī)范以及相關(guān)的市場運營機制已經(jīng)被迫切需要。