BIM技術(shù)在建筑運營維護階段中的應(yīng)用

任宏芳 劉艷芳

摘 要：在介紹BIM技術(shù)特點和內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑運營維護中的空間管理、維護管理、安全管理三大問題，指出BIM技術(shù)在建筑運營維護中的應(yīng)用價值。針對傳統(tǒng)二維設(shè)計的弊端，從BIM三維可視化技術(shù)，利用BIM具有的信息化、參數(shù)化、構(gòu)件關(guān)聯(lián)性等特征對三大問題提出改善方案。探討B(tài)IM技術(shù)在建筑運營維護階段中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑信息模型；建筑運營維護

國家建設(shè)部2015年6月16日出臺《關(guān)于推進建筑信息模型BIM應(yīng)用的指導(dǎo)意見》，BIM技術(shù)迅猛的發(fā)展，并在建筑行業(yè)廣泛應(yīng)用，而在2017《綠色建筑運行維護技術(shù)規(guī)范》的生效，對BIM理念和技術(shù)的研究與在建筑項目的維護階段的應(yīng)用研究意義重大，而現(xiàn)階段信息化水平相對比較低，普遍性的存在著建筑總生命周期的信息利用率不高、運營維護管理的效率相對較低、大量重復(fù)的工作浪費了工作中的時間、人力以及財力等弊端。因此，研究BIM技術(shù)在建筑運營維護階段的應(yīng)用，具有重要的意義。

1 BIM技術(shù)定義、特點

1.1 BIM技術(shù)定義

美國國家BIM標準（NBIMS）對BIM的定義分為三大部分[1]。一是BIM是一個功能特性和建設(shè)工程的數(shù)字表達；二是BIM是信息資源并且是共享的，它分享一個建設(shè)項目的立體表達，為該建設(shè)項目從建設(shè)到結(jié)束中全生命周期的全部決策提供著可靠原理過程；三是在項目不同的階段，以及不同利益相關(guān)方都可通過在BIM中插入、提取、更新以及修改信息，從而支持并反映其各自的職責(zé)的相互作業(yè)。

1.2 BIM技術(shù)特點

BIM（Building Information Modeling）技術(shù)是近幾年在傳統(tǒng)的CAD二維技術(shù)的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展的一種關(guān)于建筑信息模型集成的技術(shù)。根據(jù)包含BIM模型信息的豐富程度，BIM技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的三維信息（如建筑的長度，寬度，高度的等幾何信息）甚至拓展為四維（施工的進度模擬），五維（造價分析），乃至六維建筑全生命周期運營維護[2]。BIM具有可視化、可協(xié)作、可模擬、可優(yōu)化、可動態(tài)及可出圖等特點，應(yīng)用貫穿于項目決策、設(shè)計、施工、運營的全周期過程。

2 建筑運營維護階段中存在的問題及原因

建筑運維管理離不開對建筑空間管理、建筑維護管理、建筑安全管理和建筑能耗管理等控制運營成本的要素的總體把控。在傳統(tǒng)項目的建筑運營維護管理中存在著建筑能耗大、建筑空間規(guī)劃和使用不合理、公用設(shè)施監(jiān)管不當(dāng)、設(shè)備維護不及時等問題[3]。

2.1 空間區(qū)域劃分不合理

對于商業(yè)建筑來說，了解公共區(qū)域的人流分布以及建筑空間布局是最有效的空間控制前期準備，也是實現(xiàn)商業(yè)建筑經(jīng)濟效益的有效方法。但是傳統(tǒng)的商業(yè)建筑在對建筑空間進行規(guī)劃和劃分時缺乏標準和需求分析，在記錄建筑的基本信息時無法做到空間變更的實時更新，對于人流量以及空間使用率無法準確分析，沒有準確的數(shù)據(jù)進行合理規(guī)劃。從而導(dǎo)致空間區(qū)域應(yīng)用不全、空間利用率低下、區(qū)域劃分不合理等問題的出現(xiàn)。

2.2 公用設(shè)施監(jiān)管不當(dāng)、設(shè)備維護不及時

在以往運營維護的安全管理中，不僅缺乏對安全隱患的預(yù)防，還在危機出現(xiàn)時不夠主動，不能迅速的對緊急事情進行展開措施。通常情況下，傳統(tǒng)的運維只做了安全問題發(fā)生后的處理以及對損失的計算，而在事故發(fā)生時處于被動，這些原因?qū)е鹿こ踢\營過程中設(shè)施設(shè)備事故多發(fā)、無法第一時間降低風(fēng)險、損失加大。

3 BIM信息模型應(yīng)用于運營維護階段

3.1 BIM建筑模型技術(shù)在項目中應(yīng)用

3.1.1 便捷式的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

BIM富含的大量建筑信息數(shù)據(jù)，可以詳盡記錄建筑構(gòu)件、設(shè)備信息[4]。利用數(shù)據(jù)庫的采光分析，達到最大程度對太陽能的利用。同期，風(fēng)能和生物能也是能耗管理的一部分。優(yōu)化建筑能耗結(jié)構(gòu)，與國家能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)交互，接軌各處能耗管理平臺。

3.1.2 宏觀調(diào)控空間區(qū)域

項目利用信息模型技術(shù)對空間管理實現(xiàn)宏觀調(diào)控、細部把握。將內(nèi)部有機與建筑信息融合在一起。對項目中的出租空間進行信息集成處理，登記租客的租賃記錄、物業(yè)記錄以及個人信息和出入情況。而同樣的，當(dāng)租客信息發(fā)生相對應(yīng)的變化時，信息模型將重新調(diào)整數(shù)據(jù)庫，快速便捷。

3.1.3 BIM模型與公用設(shè)備、設(shè)施的系統(tǒng)嵌入

①安防監(jiān)控系統(tǒng)。可以把現(xiàn)有的安防監(jiān)控系統(tǒng)納入BIM建筑模型中，更加直觀地觀察每個監(jiān)控的所在位置，對突發(fā)事件能及時發(fā)現(xiàn)并快速到達現(xiàn)場處置，同時，有利于管理者對巡視狀況進行管理。電梯系統(tǒng)與監(jiān)控和BIM模型的動態(tài)結(jié)合，能快速地定位某部電梯的故障，及時排除安全隱患[5]。②供水、供電系統(tǒng)結(jié)合。水箱水位和水泵傳感器的連接，在可視化模型中能實時觀察設(shè)備情況，及時發(fā)現(xiàn)故障并處理；電氣系統(tǒng)中的電力故障在BIM模型中顯示的清晰明確，兼具由于電氣系統(tǒng)故障引起的火災(zāi)防范的及時應(yīng)對。

3.2 項目小結(jié)

通過對建筑運營系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析，對建筑的安全問題進行監(jiān)控，對施工安全管理做到事前預(yù)防、事中監(jiān)控和事后處理全過程的監(jiān)管，對能耗管理進行最優(yōu)控制。提高建筑安全管理工作效率，提高了用戶對安全管理要求的理解程度和應(yīng)急處理能力，真正實現(xiàn)建筑運營管理的科學(xué)化、智能化和安全化發(fā)展。

與傳統(tǒng)建筑的運營管理不同，BIM從大數(shù)據(jù)下手，以項目保值及增值為目標，創(chuàng)建大數(shù)據(jù)平臺。基于其信息管理系統(tǒng)為所需要的決策提供相對應(yīng)的依據(jù)，讓企業(yè)運營和項目管理進行更加順暢。同時，BIM技術(shù)的發(fā)展站在IT行業(yè)高速發(fā)展的條件下，在IT行業(yè)美好前景的帶動下，BIM減輕建筑行業(yè)員工的負荷量，幫助建筑行業(yè)員工進行工作開展。

參考文獻：

[1]榮欽.國立臺灣大學(xué)土木工程學(xué)系工程信息與管理研究中心執(zhí)行長.美國國家BIM標準V.3再進化[J].國立臺灣大學(xué)BIM中心刊，2016.04.

[2]武大勇.基于云計算的BIM建筑運營維護系統(tǒng)設(shè)計及挑戰(zhàn)[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2014，6（05）：46-52.

[3]孫偉.現(xiàn)代結(jié)構(gòu)混凝止耐久性評價與壽命預(yù)測[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.

[4]未來五年中國建筑行業(yè)信息化的發(fā)展趨勢[C].深圳建筑業(yè)協(xié)會，2017.

[5]江文.BIM技術(shù)在公共建筑運營維護階段的應(yīng)用研究[D].大連理工大學(xué)，2016.

注：本文系2016年福建省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目WeRepair——基于BIMVR技術(shù)的建筑運營維護系統(tǒng)開發(fā)（編號201711498047）階段性成果。