淺析BIM 技術在智能化建筑運營管理中的應用
——以同濟設計院集團大樓為例

孫小萍 李楠楠

（大連財經學院 管理學院，遼寧 大連 116622）

智能建筑已成為當今世界城市發展中不可或缺的部分，而其后期運營與維護是智能建筑可持續發展的重要條件。以下針對BIM 技術在智能化建筑運營管理中的應用情況與傳統的智能建筑運營管理中存在的問題進行對比，分析BIM 的技術應用點，通過具體實例來說明BIM 技術對于建筑行業發展的優勢。

1 概述

1.1 BIM

BIM 的中文全稱為建筑信息模型，是將各項相關數據和信息作為基礎模型應用于建筑工程項目，貫穿于建筑工程項目的各個管理階段，發揮著統一協調的作用。在建立模型的同時，可以實現高效創新的管理模式。整合各項相關信息和相關數據，使工程技術人員能夠在建筑發生各種情況時，及時、高效地做出判斷，采取應對措施，有效提高項目建設質量和運營管理水平。

1.2 智能建筑管理系統

智能建筑的運營管理是對系統進行優化設計，并結合計算機、通訊、控制、感應等智能化技術，以達到最優組合的結果，從而顯著提高智能建筑的運營管理能力。簡言之，智能建筑就是為業主、物業管理人員等提供更加舒適方便、節能高效、安全的建筑物。

1.3 運營維護在智能化建筑中的作用

房屋是一種特殊的消耗品，隨著設計建造和使用年數的增加，部分墻體難免會出現劣化。經過長時間的使用后，管道和設備也會出現故障，這都會影響業主的生活。維修過程中，也可能出現效率較低、人員較多、水平較差、成本較高的情況。

因此，為保證設備正常運轉，對所有建筑物都要進行預防性維護以及定期檢查和修理，盡可能避免突發事故的出現，產生不必要的后果。BIM 在智能建筑中的應用，將為其運營維護管理帶來諸多便利。

2 傳統智能建筑運營維護管理中遇到的問題

2.1 效率低

傳統智能建筑將前期的規劃建設階段與后期的建筑物運營維護管理階段進行分割，相互聯系不緊密，管理模式不完善。運營維護建筑物時，需要物業管理工作人員對建筑物的前期數據、相關信息重新進行多方面溝通和整合，增加了運營維護管理的時間，工作重復性較大，降低了有關建筑物信息使用效率以及運維管理整體效率。

2.2 成本高

高強度的運營維護管理物業服務、產品設備質量參差不齊、運營維護管理人員水平與素質有所差別等情況，使智能建筑在運營維護管理中存在成本過高的問題，而過高的運營維護管理成本導致無人管理物業系統，出現了只建設而不管理的局面，且一般建筑物使用階段的維護費是其建造階段的9 倍左右。目前，市面的設備水平高低不齊，無法保證產品質量，一旦出現問題不能正常使用，就會因更換設備增加運營維護管理的成本，這些都阻礙了智慧建筑的可持續發展。

2.3 人員多

依靠傳統方式對智能建筑物進行預防性維護以及定期檢修維護，會耗費大量人力。首先，建筑物占據空間面積大，檢修人員對建筑物進行檢查，往往需要依賴圖紙，工作效率不高。其次，在檢查過程中發現問題進行匯報，組織專業人員開會集中討論，找出相應的對策。最后，再派相應維修人員進行維修。這一過程從開始到結束，現場訪問和溝通次數較多，人員使用量較大。當設備不能正常運轉時，由于整個管理系統過于龐大，包含大量設備數據信息的采集和分析，需要大量的人力、物力和技術支持，難度系數增大，工作效率降低。

2.4 水平差

物業維護管理智能化系統的操作維護人員存在知識面單一、技術操作水平不高、對系統及設備的理解不夠透徹等問題，主要體現在智能建筑運營維護出現問題時，往往首先依靠二維圖紙，而專業人員主要依靠過往經驗對問題進行判斷，甚至緊急狀況下，憑個人直覺做出判斷，這都是造成智能建筑運營維護管理水平差的原因。

3 BIM 技術點的運用

3.1 可視化

可視化的優點在于能夠增強人們對于信息的理解與交流，將復雜的事物簡單化。使人們處理信息更快，因為大腦相比從書面得到的二維信息，更加容易記住通過視覺所捕捉到的三維信息，因此，可視化是一種非常清晰的溝通表達方式。

通過數據可視化的形式可以清晰明了地將原來的二維圖紙模式轉變為現在的三維可視化模式，通過三維可視化全方位、精細化、多維度增加項目的真實性，實現對項目內原本無法表現的部位進行可視化描述，通過VR、AR、顯示屏、視頻等形式表達數據。

3.2 模型輕量化

模型輕量化可以解決部分建筑項目數據模型過于龐大而出現瀏覽困難的情況，若將龐大的數據全部引入系統當中，很容易導致系統無法運轉甚至崩潰。模型輕量化是指將不需要的數據模型進行拆分，只提取出需要的數據模型，減少運維系統的負擔，保證系統穩定運行。同時，不影響原本的數據情況，不會產生任何數據丟失的現象。如同我們頻繁使用的壓縮文件，只打開提取需要的部分進行解壓，其他暫時不被需要的信息數據被壓縮至較小的內存占比。

3.3 數據集成與傳遞

利用BIM、物聯網、大數據等技術將單一項目信息集成，建立信息數據間的連接，讓各信息系統協同作用。信息集成與傳遞的優點在于能很好建立不同區域的數據連接并進行科學配置，同時同地應用上、下兩個區域數據信息的集成，不必單一拿出某一區域進行獨立分析，再人工進行數據合成。例如，將視頻系統與設備管理系統進行配對，然后將設備信息數據傳遞到運維平臺進行分析整合，以更細化的形式表達數據。

4 BIM 技術在智能化建筑運營管理中的應用

同濟設計院集團大樓總建筑面積64 522m2，其中，包括辦公區、活動區、會議室、報告廳、展廳、餐廳、咖啡廳、停車場、中控室等功能區域。以該辦公樓作為試驗基地，將BIM 技術與智能化建筑有機結合，應用互聯網技術架構，以物聯網、大數據、人工智能技術為核心，通過打造精細管理、高效辦公、智慧生活的方式，促進該辦公樓運營管理質量提升。

4.1 將BIM 技術應用于設備管理系統

本項目中，將設備存儲的數據以及基本運行信息通過BIM 技術整合到一個可操作系統內，再利用BIM 技術的可視化功能，實時動態觀察設備三維畫面。辦公大樓內的工作人員可以實時查詢設備相關信息，了解設備運行狀態，并根據當前運行狀態，提前預測可能會出現的問題，及時進行維修，以有效提高設備的運行維護效率。例如，當管理人員查看集團大樓內某個正在作業設備的運行狀態時，不需要進入現場，只需打開BIM 監控就可以精準定位、遠程查看需要作業的位置和作業人員的工作情況，大大提高管理人員的工作效率。

4.2 將BIM 技術運用到能源管理系統中

能源管理系統要將BIM 技術、物聯網技術有機結合。將建筑中的能源數據整合到BIM 綜合數據庫內進行數據分析，利用BIM 技術與物聯網的有機結合，可以實時信息記錄、信息傳遞、信息分析智能建筑內的能耗數據。系統還可以遠程檢測室內溫度、濕度、室內CO2濃度等數據。例如，檢測大樓內的辦公區溫度變化，自動分析能耗情況。當溫度較高時，自動開啟空調冷氣系統；當溫度較低時，自動開啟空調熱氣系統；當溫度適中時，關閉空調系統。這樣既能保證員工舒適的工作環境還可以節約能源，提高能耗管理精細化水平。當能耗出現異常時，精確定位到能耗異常位置并開啟警報，保證項目管理人員及時作出判斷，有效避免能源浪費。

4.3 將BIM 技術應用于智能控制系統中

應用物聯網技術的同時可將自動控制、傳感器、數據自動分析系統統一接入BIM 數據庫平臺。提前預設各設備信息正常指標區間，基于BIM 可視化技術，監測設備運行狀態及周邊環境狀況，再通過數據傳遞進行遠程操控，實現智能化遠程控制。例如，當辦公樓內展廳區域的設備停止運轉時，首先通過數據庫平臺端遠程操控，重新開啟設備運轉模式，若設備可重新運轉，就不必派出人員進行調試，節約工作效率，減少運營維護管理的時間成本和經濟成本。

4.4 將BIM 技術運用到安全管理系統中

安全系統作為智慧建筑的重要組成部分之一，已經漸漸發展成為可視化監控、報警、感應、智能分析的集成系統。在一些大型智能建筑、公共智能建筑、高層智能建筑中的人流密集區，發生突發事件時能夠及時處理至關重要，而通過BIM 技術的運營維護管理，可以分析并緊急處理突發情況。例如，當辦公樓內發生火災時，BIM 運營管理系統接收到突發事故信息，該管理系統即刻自動觸發火情警報，及時通知樓內人員火災的發生，并即刻鎖定發生火災區域的位置，通過控制系統查詢著火區域周圍的環境和附近設備的情況，同時噴灑式感應器自動開啟滅火模式，為管理人員及時找出適合的疏散應急通道。發生突發事故時，基于BIM 技術的應用，為救援提供了重要信息，最大限度地爭取救援時間，有效避免各種損失。

4.5 將BIM 技術運用到空間管理系統中

空間管理系統主要將BIM 應用在定位、監控、消防、照明、疏散等方面。第一，可以通過BIM 模型快速定位發生緊急狀況的具體位置，并及時查看周邊的疏散通道和需要保護的重要設備，快速做出應急對策。第二，以往的空間結構內部信息都在圖紙上，需要專業人員自己查找相對應的信息，再解決問題。通過BIM 可視化功能建立三維模型，可以調取空間結構內的數據和信息。例如，檢修維護地下管道、線路時，能夠精準快速地獲取不能拆除管道線路的信息，避免在維護修理時引起不必要的麻煩。第三，合理計算空間數據信息，可以有效提升空間資源配置和公共資源利用率。

5 結語

綜上所述，BIM 技術在智能化建筑運營管理中的合理運用勢必為智能建筑的可持續發展帶來便利與優勢，可以實現運營管理水平提高、效率增加、成本降低的目標，具有一定的現實指導意義。BIM的發展前景廣闊，其實際運用也具有操控性，在科技引領生活水平提升、生活促進科技水平發展的良性循環下，我國的智能化建筑發展前景廣闊。