BIM技術在高校建筑運維管理中的應用

摘" 要：該文結合江蘇省鎮江市江蘇大學京江學院8#圖文中心運維階段的實際情況，實現BIM技術對運維管理系統的設計與開發，并自主開發出微信小程序用于實現與運維管理相關的具體操作。該文首先分別介紹BIM技術和建筑運維管理的相關概念，通過指出當前階段建筑行業運維管理階段技術和方式的局限性，提出將BIM技術引入建筑的運維管理階段，并闡述將BIM技術結合到運維管理中的顯著優勢。結果表明，BIM技術推動智能建造在高校建筑管理方面的發展，該研究為BIM技術在高校建筑運維管理中的應用提供參考依據和成功案例。

關鍵詞：BIM技術；運維管理；模型展示；小程序開發；智能建造

中圖分類號：TU375" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）35-0187-05

Abstract： Based on the actual situation of the operation and maintenance stage of the 8# Graphic Center of Jingjiang College of Jiangsu University in Zhenjiang City， Jiangsu Province， this paper realizes the design and development of the operation and maintenance management system with BIM technology， and independently develops Weixin Mini Programs to realize specific operations related to operation and maintenance management. The article first introduces the related concepts of BIM technology and building operation and maintenance management respectively. By pointing out the limitations of the technology and methods in the operation and maintenance management stage of the construction industry at the current stage， it proposes to introduce BIM technology into the operation and maintenance management stage of the building， and expounds the significant advantages of integrating BIM technology into operation and maintenance management. The results show that BIM technology promotes the development of intelligent construction in university building management. This research provides a reference basis and successful cases for the application of BIM technology in university building operation and maintenance management.

Keywords： BIM technology; operation and maintenance management; model display; Mini programs development; intelligent construction

建筑工程項目中的運維管理階段已經成為全生命周期中不可忽視的關鍵性一環，建筑運維階段的工作效率和管理水平的有效提升，可以節約項目成本、節約時間，延長建筑物的使用年限。建筑在運維管理階段所花費的時間和成本在目前建筑全生命周期中占比達到70%～80%，隨著項目建成并長期投入運行，其運營和管理費用將大大超過前期的設計和建設費用，后期維護過程成為耗費時間和費用最多的一個環節，也是施工過程中最為關鍵的一個環節。

除了要加大在設施和設備等硬件條件上的投入，運維管理的模式和技術等軟件方面的提高也顯得格外重要。除此之外，建筑工程項目在運維管理階段產生的費用是在以一種非線性的模式增長。有效提高運維階段的工作效率，構建出合適的運維管理系統，減少運維過程中不必要的安全隱患，就顯得尤為重要。

1" 項目概況

江蘇大學京江學院坐落于江蘇省鎮江市丹徒區長香西路大學城，由江蘇省南通二建集團有限公司承建，該項目正式開工于2017年7月，其中8#圖文信息中心建筑位于學校主軸線的中心位置，施工現場如圖1所示。建筑面積267 000 m2，包括地上部分250 000 m2，地下部分17 000 m2，樓體高度27.7 m。建筑密度約為12％，總造價1.8億元。圖文中心是京江校區內所有單體建筑中體量最大，建造耗資最高，設計最獨特，結構最復雜，造型最新穎的建筑。該建筑是按照江蘇大學的校徽形狀進行設計，寓意著校園師生關系和諧融洽。

本研究以京江學院8#樓圖文中心項目為背景，該項目位于江蘇省鎮江市丹徒區長香西大道537號，其渲染效果圖如圖2所示。該項目作為我國高等學校科技信息集成化的代表性建筑物之一，其主體功能立足于科研教育、師生互動和信息產業交融等物質文化需要的同時，還為學校廣大師生提供了良好的自習和閱讀環境。學校始終秉承我國教育系統長期以來踐行的可持續發展道路，從而適應新形勢下教育發展的需求。

項目按照總體規劃方案的總平面圖紙進行設計，圖文中心的位置在江蘇大學京江學院校園的主軸線的中心，位于主教學樓的正前方，在整個校園空間序列位置中處于核心地帶。

2" 項目前期建模與渲染

江蘇大學京江學院圖文中心運維管理研究中需要BIM模型中的數據，需要在工程項目前期階段基于BIM技術構建出便于實時查看的模型。目前已投入使用的BIM相關軟件有很多種，如3Dmax、Rhino、Revit和May等。

利用Autodesk Revit軟件建立學校圖文中心的結構模型，如圖3所示，其建模全過程，包括結構、機電、暖通和消防等模塊專業內容，并制作渲染效果視頻和虛擬動畫視頻，截圖如圖4所示，以此來幫助運維管理者更加直觀地看到圖文中心內部各樓層、各板塊，每一個房間、角落的具體情形，方便協助后期運維管理的使用操作。

2.1" 運維管理平臺介紹

該運維管理平臺可以用巡查人員、維修人員和部門經理3種身份登錄，這3種角色的使用者都注冊了各自可以獨立使用的賬號（表1）。此外，平臺還設有管理員的賬號，這是小程序開發者使用的賬號，在小程序開發完成后，登錄管理員賬號還可以第三人稱視角瀏覽。

2.1.1" 巡查人員

巡查人員在項目現場巡查時發現的或者通過管線連接口處安裝的傳感器和各個房間內的攝像頭查看到暖通空調系統中需要及時維保的具體位置，巡查人員做出具體詳細說明并現場拍攝圖片，并及時通過自己的賬號在運維管理平臺上發布任務清單，制定合適的完成時間后在平臺上發送給項目經理。

2.1.2" 維修人員

維修人員登錄自己的賬號查看“最新接受的任務”一欄中接受項目經理分配的任務后，及時趕赴指定樓層的具體位置，并及時編寫文字反饋和現場拍照傳輸，等待部門經理的審核。若經部門經理查看，維修后暖通設備的效果沒有達到安全標準，則在平臺系統上原路退回，等待維修人員到現場重新維修，直至故障設備達到相應的安全指標。

2.1.3" 經理

各模塊項目經理可在自己賬號中收到清單任務，其中包括最新創建的任務、正在進行中的任務、待確認收到的任務和歷史任務4個模塊，經理可在對應模塊實時查詢，并根據系統值班表詳情和分工明細，通過智能化的方法分配給具體的維修人員。

2.1.4" 管理員

管理員即微信小程序的開發人員，以第三人稱的視角，登錄自己的賬號后可隨時查看各設備的具體情況，且在小程序系統中擁有最高權限，可以以不同視角在任何時候看到該系統中的運行狀況。若無特殊情況，一般只能讓管理員進行后臺登錄，對小程序的全局進行管理，比如更換輪播圖、閃屏頁，或是添加其他模塊，完善小程序的功能配套。普通用戶，甚至運維經理，都沒有這樣的權限。

2.2" BIM運維平臺操作介紹

2.2.1" 設備監測

實現了對資產信息的可視化管理，對資產進行可視化監測、查詢、定位等功能。利用“查詢”功能，可以查找到暖通空調模塊中任意機器設備的型號和數目，以及各自分布的具體位置。例如在查詢“柜式風機”的數目和位置時，只需要在搜索欄手動輸入“柜式風機”外加對應的設備編號，再點擊下方查詢按鈕，即可得到整體建筑中該式樣暖通設備的數目和具體的分布位置，只要點擊某個機器的資料，這個機器就會被輸入到機器所在的地方。與此同時，平臺界面上半部分的顯示欄中會自動出現該設備的具體實物圖，這樣操作人員就可以得到這個機器的全部資料，包括設備對應相關責任人的具體身份信息。

2.2.2" 故障查詢

針對運維階段隱蔽位置暖通管線的具體排布在建筑內出現的緊急狀況，不但可以通過BIM技術展開模擬逃生演習，并制作出一場人員撤離的虛擬動畫，還可以在最短的時間內通過定位到暖通空調系統巡查到意外發生處的暖通空調系統的總閥門的具體位置，及時關掉閥門以防止發生火災，保障人身、財產安全。

2.3" 設備運行過程中的數據源

設備相關數據資料源可以以很多形式實現，包括紙質版本、Word版本、PDF版本和CAD二維電子版本。在建筑運維早期資料搜集與整理的過程中，其資料來源如下。

2.3.1" 建筑圖紙

這部分內容主要是以電子文檔的形式，也有部分電子版本制圖。包括各種機電圖紙，有暖通空調類的設計圖紙以及相關建筑、結構類的圖紙。這些都是從設計人員和項目施工方處取得的并通過Autodesk CAD軟件制作，這與其他的BIM軟件有著很好的互通性，能夠保證將相關圖紙導入到其他的應用中，從而確保了資料具有高效的傳遞性和可被明確充分地表述。

2.3.2" 供應方的設備資料

暖通、空調具體合同信息、保養單位、所屬公司的基本信息見表2。工程建設過程中所有的大型設備、閥門、管道和水泵等物料資料，見表3，這類信息以紙質文字形式為主，少數幾個大型儀器都是由CAD軟件設計的。這些資料都是建筑公司或者承包商搜集的，并在向客戶提供資料時，有完全的自主權，最終由負責錄入的工作人員將資料正確地錄入暖通空調的運維管理平臺中。

2.3.3" 監控和監測資料

要求首先將安裝在各個暖通設備房間里的攝像頭、傳感器與運維管理系統相連接，當暖通管線上安裝的傳感設備發出預警提示后，維保人員第一時間通過傳感器的具體型號實時定位具體報警位置，并結合暖通設備房間各個角落安裝的攝像頭，讓其能夠實時記錄暖通管線的現場概況并及時傳輸至運維管理平臺，將所接收到的全部信息上傳至服務器之后，運維工作人員攝像頭記錄的現場監控錄像，將現場三維畫面與三維圖像交互，可對現場情況進行實時監測和作出具體分析，加大維保的科學性和時效性。

2.3.4" 員工資料

包含所有運行管理工作人員信息資料及相關故障地點收集到的有關數據。利用RFID標識裝置，對用戶進行身份信息的采集與識別控制；個人檔案資料可以由一個獨立的采集終端來完成，所有的資料在完成之后都會被保存在運維管理平臺中，然后由服務器進行合并、整理、分發，最后再將所有的信息傳送給小程序終端，讓維修作業的工作人員在小程序系統內可以隨時查閱。

該運維管理平臺系統可以對設備的信息進行查詢以及對設備的質量驗收進行記錄保存。如果要進行暖通設備的運行和控制、維保人員的定位和設備保修等方面的應用，暖通空調器的維修與保養是圍繞著設備，從采購、啟用到運行等各個環節采集和測試的全部信息，并將其全部的基礎信息通過BIM和網絡輸入到系統，不但能對裝置的運行情況進行即時的監測，而且還能從RFID資產的標簽以及運維管理人員的手機移動終端上傳數據，利用這些數據可以對未來的運維情況進行預報和分析，以便在暖通裝置在出現問題之前可以及時維修和替換。利用BIM技術對暖通空調的大型設備進行運維和管理，既能了解設備出廠、安裝、運行過程中的全部情況，又能實現對設備的自動報警和保養，以及設備定期維護等功能。

3" 結論

1）將BIM技術應用于建設工程項目的運維管理階段具有顯著的優勢和價值，能夠有效改善目前建設項目中存在的一系列問題，諸如信息共享程度低、一體化程度低、系統兼容性低等。結合BIM技術可視化的特征以及當前BIM技術在工程領域的廣泛應用，發現BIM技術用于項目的運維階段具有較強的可行性和擁有很大的發展空間。

2）與傳統模式下建筑運維管理的功能相結合，從運維的安全、空間、成本等角度考慮，建立一個基于BIM技術的運維管理系統，可以有效地解決各個子系統、子模塊分散、不能聯動作業的問題，同時還可以提高各個子系統之間的協同功能。

3）將BIM技術與運維管理的內在聯系相結合，從運維系統的設計原理角度入手，對基于BIM的建筑運維管理系統的基本框架進行了設計，將相關數據進行整合和共享，對與運維階段相關的資料進行收集，為BIM技術在高校建筑運維管理中的應用提供了參考依據和成功案例。

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