基于項目運維需求的建設方BIM知識體系建立

BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）是一個建筑物物理與功能特征的數字化表達，通過在計算機中建立虛擬的建筑三維模型，利用數字化技術，為這個模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。該信息庫不僅包含描述建筑物構件的幾何信息、專業信息及狀態信息，而且還包含了空間、運動行為等非構件對象的狀態信息。借助這個包含建筑工程信息的三維模型，大大提高了建筑工程信息的集成化程度，為建筑工程項目的相關利益方都提供了一個工程信息交互和共享的平臺。這些信息能夠幫助建筑工程項目的相關利益方增加效率、降低成本、提高質量。

機場航站樓作為大體量、高復雜性的公共建筑，近年來成為BIM應用的熱門領域。為了滿足民航業持續發展和航空業務量高速增長需求，更好地服務于地方社會經濟發展，提升航空運輸保障能力，國家在民航機場的布局上將再次提速。在重點建設區域性的樞紐機場的同時，打造地區性的支線機場群，通勤機場、貨運機場與公務機機場。眾多的新建、擴建民航運輸機場項目開工建設對BIM行業的從業者們既是機遇也是巨大的挑戰。

機場航站樓建筑應用BIM的現狀

從建筑的全生命周期來看，BIM 的應用對于提高建筑行業規劃、設計、施工、運營的科學技術水平，促進建筑業全面信息化和現代化，具有巨大的應用價值和廣闊的應用前景。在項目立項規劃前期 ，BIM 能夠幫助企業建立一整套項目管理的信息平臺，有助于企業控制整個工程項目的進度、成本、風險、品質；在項目的設計階段，BIM 有力的協同參與設計的各個專業工作，通過三維的界面協調各個專業的配合，優化項目設計，有效的避免專業間的錯、漏、碰、缺；進入工程施工階段，借助BIM 的三維模型，對施工中各種管線、構件進行模擬定位，優化排布，精確統計工程材料數量，通過模型模擬指導工程施工；在運維過程中，基于信息集成的 BIM運維模型，可以有效的提升運維管理的效率，降低運維管理的成本。當發生火災等災害時，可以利用 BIM 模型，科學地指導人員快速疏散和組織營救；在反恐應急救援時，通過BIM 模型迅速了解建筑物空間結構，設定救援路線，快速排除危險物、制服恐怖分子、解救人質等。

隨著 BIM 在國內認知度的提升，特別在國內工程建設行業蓬勃發展的背景下，BIM已在國內一些大型公建工程項目中得到應用。通過很多成功案例，充分展現了 BIM 在建筑工程行業的應用價值。但從目前來看，機場航站樓建筑在設計、施工階段的BIM應用案例較多，但包括運維階段在內的BIM應用案例并不多見。

機場航站樓BIM運維管理知識體系

就機場航站樓而言，BIM 不單是一個軟件層面的技術，而是針對規劃、設計、施工、運營階段管理、技術、經驗等各項知識體系的系統。應用BIM技術進行運維管理的平臺可以視為一個信息管理系統。航站樓信息的管理包括信息的采集、信息傳輸、信息存儲和信息處理幾個階段；航站樓的信息管理要有一定的時效性，就是說，這是一個實時信息系統，雖然不像航空航天或軍事上對時間要求非常精準的那種強實時系統，但也要求及時處理。

機場的核心業務是航空業務，保障飛行器的正常起降、過站、停留，實現旅客與貨物的運輸。航站樓的核心功能是面對旅客的服務，主要包括：

為離港旅客提供值機（含行李托運）、安檢、等待、登機等服務；為中轉旅客提供等待、登機服務；為到港旅客提供廊橋服務、行李提取和出站換乘其他交通工具的服務；接待組織轉運航延及補班旅客。

航站樓BIM運維管理平臺是以航站樓實現核心功能為目標導向，以設計、施工階段的BIM模型為基礎，以滿足建筑物運維管理應用需求為核心，確定運維BIM 模型深度、構件編碼規則，形成用于運維階段的 BIM 模型的企業實施標準。

通過 BIM 技術將建筑物各個專業的子系統構成、構件的尺寸、位置、設備的規格、型號、顏色、材料、價格、作業時間等所有信息都作為該構件的屬性，存儲于統一的模型中，并通過三維建模技術，以三維的形式呈現給運維管理人員，使設計、施工、維護過程中的信息得以共享。

作為建設方，對設計、施工階段與運維階段的BIM模型需求側重還是有著很大的差異性。前兩個階段由于要建模，做碰撞、模擬，對計算機硬件的性能要求較高，但好在需求的計算機數量不大，而且可重復利用，使得設計或施工方都可以接受高配置的圖形工作站級別的計算機。但在航站樓BIM運維管理上，使用到的終端設備數量會較大，如果一味地采用高性能圖形工作站級別的配置，會嚴重增加成本而且降低便攜性?？梢栽谶\維BIM模型中采取結構化設計，將設計、施工階段的較大單一模塊做小型化（或者稱為模塊化）處理，在圖形處理中采取“需要才填充”、“需要才渲染”的方式，以降低對BIM運維管理終端的硬件性能要求。在保留少量高性能終端的的同時，大大降低多數的移動終端成本，從而調低BIM運維的應用成本。

因此在運維階段，BIM模型中的大量信息是用不到的，因此，在竣工模型交付后，需要對竣工模型中的信息做選擇性的隱藏處理成為運維管理的初始模型并封裝備份。

機場航站樓BIM運維信息的采集與應用

對于運維模型信息的收集主要體現在以下幾個方面: 在項目設計階段，把建筑物的不同構件、設備的具體信息添加到模型上，把結構、安裝、幕墻、鋼結構和場地規劃等信息進行集成，完成設計階段BIM 模型。在項目施工階段，依據設計階段的模型逐步完善和優化施工過程中的信息，將兩個階段的信息進行整合，滿足模型在運維階段的應用。BIM 模型信息集成不僅要整合項目設計和施工階段的項目信息，對于項目運維階段的實時數據也要整合，保持BIM模型數據庫的實時更新。

在設計、施工階段的BIM模型相對于運維階段的BIM模型所需的信息只是靜態的信息，在航站樓使用的過程中，需要對建筑物的一些關鍵部位進行連續監測形成數據庫，與原始建造數據對比用于建筑物整體性能分析。

通過BIM運維平臺，各相關管理單位都可以將各部門的最新運維管理信息加載至BIM三維模型中，同時也能夠實時地調用其他部門的最新BIM 數據，用于本部門空間、設施設備管理所需。

運維管理過程中，機場參與運維的各單位、各部門可以通過BIM技術實現工程信息的有效集成，使項目協同作業成為可能。而且這種遠程的協同作業不要求所有的管理方和決策者都到現場處理問題，極大地方便了參與協同作業的各方，提高了管理效率。

現有的BIM 平臺，無論是針對用戶的商業平臺還是運維方自行開發的平臺，都開放了二次開發的端口。通過對應用端的二次開發，擴展功能，將BIM平臺與各子系統結合，將BIM運維管理平臺的信息共享，實現多專業協同。

BIM運維管理的子系統

在BIM運維管理中，可以按照專業劃分為建筑結構系統和設備管理系統。

對于建筑結構系統的信息采集采取布置監測點的方式，測點的布置原則如下：

一是建筑物關鍵節點、鋼結構的每個施工階段經計算得到的最大應力桿件和最大變形點處布置應力和變形測點。

二是對施工體系及主體結構進行穩定分析，在屈曲變形的特征點處布置應力和變形測點，監測施工過程中及建筑物使用過程中主體結構的整體穩定性。

三是當結構有運動過程或存在動力效應時，應對結構進行全過程的運動分析，并在關鍵構件應力和主要特征點位置布置測點，以監測結構的運動穩定性。

四是在最不利應力、變形以及最易發生整體失去穩定的位置處布置應力和變形測點。

五是結構由施工狀態到設計狀態，存在著結構體系轉換的過程，結構內力將重新分布，局部桿件內力特性會發生根本改變。在此過程中，內力變化較大的桿件必須布置應力測點。

給水、消防、供熱、空調、燃氣、電力等設備管理系統的監測可以采用市場上比較成熟的動態能源管理系統統一管理，一方面可以實時監測建筑物的精確能耗，實現精細化管理；另一方面，可以根據監測數據對各個系統進行故障分析。

現有的信息系統由于自成體系，集成程度較高，可單獨運行。但同時，由于其兼容性好，也可并入BIM運維管理系統。

航站樓運維信息安全

在航站樓BIM運維管理的過程中，也不可避免的會遇到信息安全的問題。我們應對使用BIM模型的信息作出分級管理，對于一些基礎信息及過程信息，只對較高授權級別的管理人員開放，作業人員可以只接觸結果信息，按照系統指令或管理人員的指令處理問題。

運維BIM模型要有運維所需的信息，運維信息能夠方便地被管理、修改、查詢、調用。運維信息的原始信息與修改痕跡應做足夠長時間的留存，同時對修改人身份進行標記。這一方面是出于對運維系統的安全考慮，另一方面也是為可能發生的責任事故保留證據。

除了應急之用，最高權限使用者可以經由互聯網通過VPN接入BIM運維管理系統外，整個BIM運維管理平臺應在機場局域網內運行（包括有線與無線網絡）。

BIM運維管理人員的培訓

對于BIM信息管理系統的使用，應降低使用者的學習難度，適應當前機場人員的基本知識結構。在BIM平臺開發時，注意針對使用人員的水平不同區分新手與專家在使用界面與功能開放方面的差異。

在如何提高對航站樓的BIM運維管理水平方面，應該采取循序漸進的方式，逐步加大對相關管理人員、操作人員的培訓深度。區分基礎培訓與高級培訓，制定定期階梯式滾動培訓制度，結合人力資源部門的全員培訓課程安排，實行相關人員的BIM運維管理知識學習。通過學習進一步提高管理人員素質，針對航站樓運維的實際，實現運維工作流程再造，提高整體運維管理水平。

實際上，BIM運維管理能夠實現的還有更多，比如在地面交通組織；現場指揮調度；信息系統集成；航站樓商業統籌管理；應急救援等等不一而足。

BIM的運維管理知識體系繼承了設計、施工階段的模型信息，但不局限于這兩個階段的成果。其后端的開放式設計，讓許多航空保障性業務與非航業務進入BIM運維管理體系成為可能。

BIM技術未來對于航站樓的運維管理，對于機場的運營流程的優化，其影響都將是革命性的。BIM的建筑全生命周期應用將為未來的智慧機場建設打下堅實基礎。