BIM技術(shù)在建筑運維中的應(yīng)用

孫麗娜

摘 要：建筑運維管理是建筑過程中關(guān)鍵的一步，而傳統(tǒng)的運維面臨著缺乏有效的運維工具、缺乏有效的數(shù)據(jù)治理體系等諸多問題。本文在建筑運維管理中引入了BIM技術(shù)，并且分析了其在運維管理中的各種應(yīng)用，該技術(shù)的引入可以有效降低成本并實現(xiàn)投資收益最大化，而且還可以實現(xiàn)永續(xù)發(fā)展、節(jié)能減碳的全方位效益。

關(guān)鍵詞：建筑運維管理；BIM技術(shù)；傳統(tǒng)運維

1 建筑運維管理的概念

建筑運維管理就是在建筑物竣工驗收和投入使用之后，對建筑設(shè)施、技術(shù)等關(guān)鍵資源進行整合。以運營為手段，全面提升建筑物的使用率，減少其經(jīng)營成本和提高投資收益，并且通過維護盡量延長其使用周期的一種綜合性管理。

2 BIM技術(shù)的概念與特點

2.1BIM技術(shù)的概念

BIM（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)最初表現(xiàn)為建筑設(shè)施物理、功能等屬性的數(shù)字化表示，它是項目設(shè)施實體與功能特征的全面描述。以三維幾何數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)將建筑設(shè)施的物理信息、功能需求、性能需求以及相關(guān)的參數(shù)信息等結(jié)合起來并通過統(tǒng)一的開放標(biāo)準(zhǔn)來進行信息的交互。在此共享數(shù)字模型的基礎(chǔ)上，項目的規(guī)劃和設(shè)計以及維護等各階段有關(guān)人員均可得到其需要的信息，通過BIM模型可以為業(yè)主、承包商以及監(jiān)理工程師等各方提供更加有效的決策支撐平臺，同時BIM還能夠促進各參與方之間進行更深層次的交流與合作，最終實現(xiàn)整個建設(shè)項目管理信息化的目標(biāo)。BIM是一種先進的信息技術(shù)與信息軟件相結(jié)合的產(chǎn)物。

2.2BIM技術(shù)的特點

2.2.1可視化

可視化是BIM技術(shù)在施工工程中的重要作用之一，它能夠幫助建筑工程管理人員利用現(xiàn)代化技術(shù)建立三維模型，實現(xiàn)施工現(xiàn)場的立體化展示，使施工管理人員、建設(shè)人員、設(shè)計人員以及設(shè)計場地等各方面都能直觀地了解到施工建筑形象，增強了項目的立體化和生動性。BIM可以為建筑施工企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益，提升其管理水平，利用BIM技術(shù)能夠有效減少建筑生產(chǎn)建設(shè)的時間成本與人力成本。

2.2.2協(xié)調(diào)性

采用BIM技術(shù)可以構(gòu)建施工管理過程綜合信息模型，所建模型與實際施工情況和工程運行情況吻合較高。與此同時，這一模式也能夠和建筑工程操作過程中各部門人員相吻合，能夠?qū)崿F(xiàn)不同工種、不同人員之間的銜接，促進建筑施工管理兼容性的增強，從而也能夠有效地促進建筑工程施工質(zhì)量和施工效率的提高。首先，建筑工程施工人員可以在該模式的幫助下，對施工工程在操作各階段的建設(shè)內(nèi)容進行了解，使其能夠更好地與施工管理工作相協(xié)調(diào)，從而促進施工質(zhì)量的提高。其次是各部門和各施工階段工作人員之間，可以通BIM技術(shù)實現(xiàn)有效溝通和交流，共同協(xié)作促進后續(xù)施工工作的順利開展。在此基礎(chǔ)上，施工設(shè)計單位的人員、施工管理人員、施工監(jiān)理單位和施工業(yè)主方都可以在信息平臺上進行溝通，方便后續(xù)工作。

2.2.3模擬性

所謂模擬性并不僅僅可模擬所設(shè)計的建筑物模型，無法在真實世界里運行的東西也可以模擬[1]。目前，隨著科技水平的不斷提升，BIM已經(jīng)成為一種非常先進的技術(shù)工具。在設(shè)計階段，BIM可對設(shè)計所需仿真的某些事物進行模擬仿真試驗，即按照施工中的組織設(shè)計對實際施工進行仿真，以制定出合理的施工方案指導(dǎo)施工，同時也可進行5D模擬以達到控制成本等目的。

2.2.4數(shù)據(jù)化

采用BIM技術(shù)對工程項目進行信息化管理，使項目管理過程能夠?qū)Υ罅繑?shù)據(jù)進行高效儲存，快速精確地計算與分析。比如，通過BIM迅速準(zhǔn)確地完成工程量計算，同時，對項目施工方案、進度計劃以及成本預(yù)算等都能直觀地了解到。以BIM為基礎(chǔ)進行高效計算以及科學(xué)分析，憑借個人能力以及過往經(jīng)驗的管理現(xiàn)狀得以極大改善，逐漸實現(xiàn)工程精細(xì)化。

3傳統(tǒng)運維面臨的問題

3.1缺乏對IT元素的有效監(jiān)控

從宏觀方面來看，IT設(shè)施的類型不同，構(gòu)成也比較復(fù)雜，在硬件和軟件方面，由后臺的應(yīng)用支撐服務(wù)向前臺的頁面服務(wù)轉(zhuǎn)變，這些紛繁復(fù)雜的IT元素難以對其進行高效的整合監(jiān)控。從微觀的角度進行細(xì)究，具體IT設(shè)施的類型不同，品牌也多種多樣，不同的廠商對設(shè)備的維護方式也不盡相同，這給企業(yè)的運維管理帶來了極大的挑戰(zhàn)。再加上不同廠商的設(shè)備類型不一，硬件配置各不相同，因此，對監(jiān)控結(jié)果的分析也存在較大差異。企業(yè)經(jīng)年累月地布置許多監(jiān)控工具，但監(jiān)控手段閾值設(shè)置簡單，并通常為靜態(tài)閾值，且指標(biāo)與警告不正常情況呈多樣化，這將導(dǎo)致大量誤報和漏報。另外，大部分的監(jiān)控軟件只能對數(shù)據(jù)進行分析處理，無法實現(xiàn)智能預(yù)警功能，不能及時準(zhǔn)確地提供給用戶相關(guān)信息，從而導(dǎo)致企業(yè)的管理部門做出錯誤決策。另外，現(xiàn)行監(jiān)控工具絕大部分趨勢預(yù)測能力不足，讓運維局面變得十分被動，致使很難找到問題所在。

3.2缺乏有效的運維工具

企事業(yè)單位用戶可以通過廠家提供的管理工具，如vmware的VC客戶端、存儲的管理客戶端、硬件服務(wù)器的web管理控制臺或者通過查看日志/硬件設(shè)備的指示燈等方式查看運行狀態(tài)和性能指標(biāo)。很明顯，這些分散的方法加大了運維工作量，影響了故障檢測及時性。隨著信息化建設(shè)的不斷深入，企業(yè)IT系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、中間件、操作人員、業(yè)務(wù)系統(tǒng)使其難以應(yīng)對，甚至要加班加點地進行維護、調(diào)配和管理。另一方面，大量的數(shù)據(jù)被分散到不同的部門中，導(dǎo)致大量冗余信息，增加了運維成本。往往由于設(shè)備故障，導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷，極大地影響了企業(yè)正常運轉(zhuǎn)。這些問題主要是因為缺少事件監(jiān)視與診斷工具以及其他IT操作與維護工具，如果缺乏有效的技術(shù)工具支撐，就很難做到積極主動、對故障事件進行迅速處置。

3.3缺乏有效的數(shù)據(jù)治理體系

隨著信息化及互聯(lián)網(wǎng)+普及推廣，在企業(yè)信息化建設(shè)過程中，由于缺少有效的管控手段和方法，導(dǎo)致了很多問題的出現(xiàn)，如信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重等。在數(shù)字化建設(shè)達到一定水平后，管理對象數(shù)據(jù)量也相應(yīng)水漲船高，數(shù)據(jù)數(shù)量多、類別多，而且十分零散，很難用某一個指標(biāo)體系對系統(tǒng)健康度進行測評，也沒有統(tǒng)一的角度來評判數(shù)據(jù)質(zhì)量。傳統(tǒng)的運維體系已不能滿足企業(yè)發(fā)展需求，需要對其加以優(yōu)化改進以提高運維工作效率。

4BIM技術(shù)在建筑運維管理中的應(yīng)用

4.1BIM在設(shè)備信息及資產(chǎn)管理中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的資產(chǎn)信息的整理與錄入工作主要依靠檔案室資料管理人員或者錄入員以紙媒質(zhì)形式來完成，這不僅不易保存也不易調(diào)閱，而且人員一調(diào)整或者周期長就會丟失或者記錄無法查詢，從而導(dǎo)致工作效率下降，成本增加。因此如何解決這些問題就成了資產(chǎn)管理部門亟待解決的重要課題之一，BIM技術(shù)的應(yīng)用為實現(xiàn)這一目標(biāo)提供了可能。資產(chǎn)管理信息化建設(shè)的核心就是要建立起數(shù)字化資產(chǎn)管理體系，結(jié)合三維虛擬實體BIM技術(shù)，使得建筑物內(nèi)資產(chǎn)位置及相關(guān)的參數(shù)信息更加明確，新技術(shù)的產(chǎn)生使資產(chǎn)管理范圍亦由過去重點資產(chǎn)向資產(chǎn)各方面擴展。現(xiàn)代建筑借助BIM系統(tǒng)將物業(yè)整體房間與空間分割開來，在每一個分割區(qū)域內(nèi)標(biāo)注資產(chǎn)，當(dāng)用戶需要查看某個房間時，可以在手機上查詢這個房間內(nèi)所有資產(chǎn)的位置坐標(biāo)，方便用戶快速找到所需的物品。

4.2BIM在設(shè)施管理中的應(yīng)用

建設(shè)項目設(shè)計與施工階段應(yīng)用較多的計算機輔助設(shè)計應(yīng)用軟件一般被用作畫圖工具 ，并不用于設(shè)施管理數(shù)據(jù)的存儲，從而不能對設(shè)施管理中的特殊功能需求進行支撐。此外，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)已經(jīng)很好地滿足了一些專業(yè)領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確、全面和可靠的要求，這些技術(shù)也被應(yīng)用到其他行業(yè)，如交通規(guī)劃、城市規(guī)劃等方面，但其適用范圍有限。盡管設(shè)施管理信息化軟件的功能日益增強，但因組織各系統(tǒng)間缺乏普適性標(biāo)準(zhǔn)與界面，且建設(shè)項目全生命周期內(nèi)生成的數(shù)據(jù)需按照一定格式收集整理才能輸入運維系統(tǒng)，這一過程不但耗時耗力，且系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式無法二次使用，給運維系統(tǒng)改造升級帶來不便。

BIM技術(shù)最初被用于更高效的建模設(shè)計與數(shù)據(jù)收集，被更多應(yīng)用于設(shè)計與施工階段，建筑師與工程師可以通過初始建模迅速地從中得到準(zhǔn)確的規(guī)劃與圖紙變更、工作任務(wù)檢查與材料采購。BIM技術(shù)可以自動完成材料訂購，與此同時， BIM可以完成碰撞檢查、施工模擬及進度控制，可以降低成本。提高建筑行業(yè)收益率信息對設(shè)施管理非常重要，且建筑物交付后運維階段的設(shè)施管理需要不同于設(shè)計施工階段。BIM模型及模型所含數(shù)據(jù)可以為設(shè)施管理人員在建筑決策、設(shè)計及施工各個生命周期階段提供數(shù)據(jù)支持，因此運維階段BIM技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用可以有效降低成本并實現(xiàn)投資收益最大化。

基于BIM技術(shù)可以向FM人員提供詳細(xì)的空間信息（包含真實空間占用、建筑對標(biāo)等信息）。同時，BIM借助可視化功能能夠輔助跟蹤部門位置，勾連建筑信息與具體空間相關(guān)信息，并在網(wǎng)頁中進行打開與監(jiān)控，增強空間利用效果。根據(jù)建筑使用者的實際需求，提供基于運維空間模型的工作空間可視化規(guī)劃與管理功能，對于工作空間變化可能引起的建筑設(shè)備、設(shè)施功率負(fù)荷及其他數(shù)據(jù)的決策支持也為運維單位案三維空間模型的快速更新起到了借鑒作用[2]。將BIM技術(shù)應(yīng)用到空間可視化管理當(dāng)中，通過對空間利用狀態(tài)、收入、成本等方面的信息進行分析，對影響不動產(chǎn)財務(wù)狀況的周期性變化及趨勢進行判斷，幫助提高空間投資回報率的同時可以抓住發(fā)生的機會，規(guī)避潛在的風(fēng)險。

4.3BIM在節(jié)能減排管理中的應(yīng)用

當(dāng)前國內(nèi)BIM技術(shù)以信息整合模式為主，把建筑信息融入到三維模型中，能數(shù)字化、參數(shù)化、科學(xué)化、可視化統(tǒng)計與分析建筑項目建設(shè)功能及設(shè)計思路，維護施工過程各個階段數(shù)據(jù)信息的高度一致性，高效地考察整個工程實時數(shù)據(jù)，以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)助力綠色建筑運維管理與開發(fā)，并對運營效果與工作效率起到實時監(jiān)管。

受傳統(tǒng)CAD技術(shù)支持的限制，大多數(shù)建筑設(shè)計中功能的計算，只把符合規(guī)范作為要求，只有很少一部分資金雄厚，指標(biāo)性強的建筑能對建筑性能做出比較全面的分析。特別是針對耗能或者品質(zhì)與功能均不充分的情況，通常品質(zhì)指的是設(shè)計品質(zhì)，也就是實際建筑物在設(shè)計規(guī)劃中所需要的完整程度，如果能將其與經(jīng)濟利益結(jié)合起來考慮，則會得到更好的效果。BIM技術(shù)總體上處于全球趨勢的應(yīng)用，建筑物的生命周期由建筑管理轉(zhuǎn)向施工管理，對于當(dāng)今人類來說被過度開發(fā)而引起地球環(huán)境沖擊的問題，每個國家的能源費用都在逐年攀升，而地球的生態(tài)環(huán)境也在不斷地惡化之中，近年掀起節(jié)能減碳風(fēng)潮，據(jù)國際能源總署（IEA）統(tǒng)計，建筑耗能在人類耗能中約為30%。

而在BIM3D虛擬建筑的協(xié)助下，可以提供業(yè)主和建筑師可視化立體功能，用于檢視設(shè)計誤差和減少施工沖突以加強綠建筑節(jié)能減碳活動，從而讓業(yè)界能熟悉項目使用BIM技術(shù)的發(fā)展趨勢，真正減少碳排放帶來的空氣污染、酸雨和溫室效應(yīng)等問題，提升產(chǎn)業(yè)能源效率，達到國際接軌之目的。

BIM建筑性能咨詢可以讓建筑物在造價和工期受限的情況下對建筑性能做必要分析。目前，BIM技術(shù)已逐漸運用于建筑設(shè)計領(lǐng)域中，可協(xié)助建筑師更精準(zhǔn)地預(yù)估建筑用地及建筑所需各項參數(shù)，進而提升整體工程品質(zhì)。所以，在BIM建筑性能咨詢中，可以實現(xiàn)以下幾個方面的分析工作，包括細(xì)致規(guī)劃項目空間布局的日照分析；通過BIM數(shù)字信息來模擬實際建筑物所擁有的實際信息；直觀形象地展示虛擬構(gòu)件在建筑物內(nèi)外各個空間的分布情況。應(yīng)用BIM可以將建筑生命周期的各個階段融合在一起，實現(xiàn)高質(zhì)量的建筑性能設(shè)計、施工過程的有效控制、成本的降低及施工工期的把控，實現(xiàn)永續(xù)發(fā)展、節(jié)能減碳的全方位效益[3]。

建筑師利用BIM執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計輔助生成的相關(guān)申請文件，將是日后審查過程中建筑師執(zhí)行綠色建筑設(shè)計作業(yè)的重要輔助手段，透過BIM技術(shù)將有助于綠色建筑設(shè)計品質(zhì)及效率的有效提升。近年來針對全球氣候變遷而提出的節(jié)能、減排成為全球主要提倡的環(huán)保理念，而智慧綠色建筑則是在綠建的基礎(chǔ)上引進智能型科技產(chǎn)品，并結(jié)合建筑特性合理進行運用，讓建筑更加安全與健康，達到節(jié)能減碳的效果。

5結(jié)語

傳統(tǒng)運維的監(jiān)控手段單一，沒有有效的流程管控機制，因此會經(jīng)常由于設(shè)備故障而造成業(yè)務(wù)中斷，這樣會導(dǎo)致無法正常運營。本文將BIM技術(shù)引入到運維管理中，詳細(xì)分析了其在設(shè)備信息、資產(chǎn)管理、設(shè)施管理以及節(jié)能減排管理中的應(yīng)用，說明了BIM技術(shù)的引入會使運維管理的效率有非常大的提升。

參考文獻

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[3]尹佳.試析BIM技術(shù)在建筑工程綠色施工中的應(yīng)用[J].磚瓦，2020（07）：136-137.