運(yùn)維期合肥南站建筑信息模型的創(chuàng)建與應(yīng)用

盧健

摘 要：高鐵站房建筑信息模型可以使建筑、電氣、暖通、給排水、消防、通信等各專業(yè)設(shè)備設(shè)施具有同平臺(tái)、可視化、可定位、關(guān)聯(lián)性、協(xié)調(diào)性和信息完備性等特點(diǎn)，為運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持，極大提高管理效率、降低管理成本、控制管理風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：建筑信息模型技術(shù);信息模型;運(yùn)維軟件;物聯(lián)網(wǎng)

合肥南站始建于2011年，2014年滬漢蓉場(chǎng)投入運(yùn)營(yíng)，2015年合福場(chǎng)投入運(yùn)營(yíng)，是一座集鐵路、城市軌道、城市道路交通換乘功能于一體的現(xiàn)代化大型交通樞紐。最高聚集人數(shù)2萬(wàn)，預(yù)計(jì)2030年高峰小時(shí)客流量將達(dá)到9 500人/時(shí)。主體站房地上兩層、地下一層，局部設(shè)置夾層，總高度38.05 m，站房建筑面積99 284 m2，與上海虹橋站、南京南站、杭州東站并稱我國(guó)華東四大高鐵特等站。

1 ? ?設(shè)備管理現(xiàn)狀分析

（1）合肥南站投入運(yùn)營(yíng)后，客服、房建、供電、消防、通信、信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)分別在各自的管理平臺(tái)上進(jìn)行運(yùn)營(yíng)維護(hù)，管理分界復(fù)雜，相互之間關(guān)聯(lián)性差，很多事件的處理都需要各單位協(xié)調(diào)解決，嚴(yán)重影響運(yùn)維效率。

（2）各專業(yè)管線錯(cuò)綜復(fù)雜、隱蔽設(shè)備數(shù)量大，而基礎(chǔ)資料所反映的設(shè)備位置、型號(hào)尺寸很多與實(shí)際并不相符或互相矛盾，且由于各竣工圖之間、各變更之間沒(méi)有內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，全靠專業(yè)人員根據(jù)大量圖紙、文字等信息才能在大腦中形成對(duì)建筑設(shè)備的基本認(rèn)識(shí)，無(wú)法形成有效數(shù)據(jù)。

（3）管理人員對(duì)設(shè)備的位置定位不準(zhǔn)或無(wú)法描述空間定位，維修改造無(wú)記錄或不關(guān)聯(lián)，相關(guān)專業(yè)人員工作多年都不了解設(shè)備狀況，特別是理不清隱蔽設(shè)備位置，摸不清相關(guān)管線走向;有些位置和走向雖清楚了，但由于無(wú)法記錄和定位，地下管線等隱蔽設(shè)備始終是改造施工的最大威脅。

2 ? ?建筑信息模型

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是在建立各構(gòu)件模型的同時(shí)，賦予模型豐富的參數(shù)信息，采用Autodesk Revit進(jìn)行建模，具體如下。

（1）各設(shè)備管理單位分別收集基礎(chǔ)資料。包括所有能反映設(shè)備真實(shí)、最新的設(shè)備狀況的竣工圖、變更記錄和區(qū)域功能劃分、裝飾改造、構(gòu)件的材質(zhì)、型號(hào)、尺寸等文件，提供給相關(guān)的專業(yè)建模人員，并與建模人員協(xié)調(diào)出一套滿足管理要求的建模深度和參數(shù)要求。比如，玻璃幕墻的建模應(yīng)要求網(wǎng)格劃分與實(shí)際一致，而干掛石材由于單片石板面積較小，可以以一面墻為單位進(jìn)行建模，其劃分可不與實(shí)際嚴(yán)格一致;幕墻每片玻璃數(shù)除了編號(hào)、面積、長(zhǎng)、寬、厚、圖像、成本、制造商、隔熱系數(shù)、透光率等既有參數(shù)外，還可根據(jù)管理要求添加產(chǎn)權(quán)單位、維護(hù)單位、拆換日期、操作人員、加工尺寸等參數(shù)。

（2）分布式建模。第一，劃分工作集。選局域網(wǎng)中一個(gè)電腦作為中心模型文件服務(wù)器，按專業(yè)劃分工作集，由各專業(yè)建模人員分別建模，建筑工作集進(jìn)一步按層進(jìn)行劃分，交給不同的建模人員完成。第二，搭建項(xiàng)目模型。在共同軸網(wǎng)控制下，各工作集分別搭建項(xiàng)目模型。所有模型以“族”為單元，墻、板、管等稱為系統(tǒng)族，在軟件中通過(guò)尺寸和材質(zhì)的變化構(gòu)成不同形狀和類型的模型，門、窗、設(shè)備等稱為可載入族，由外部提供，導(dǎo)入軟件中，安放在需要的位置。各工作集通過(guò)協(xié)作和系統(tǒng)碰撞檢查，找出各構(gòu)件和設(shè)備在空間上的矛盾之處，及時(shí)修改。第三，系統(tǒng)連接。通風(fēng)、電氣、管道等又稱為系統(tǒng)，需要進(jìn)行符合邏輯的系統(tǒng)連接，從而可以進(jìn)行系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算，以便確定在運(yùn)維過(guò)程中是否可以在負(fù)荷范圍內(nèi)添加設(shè)備，因此，建模人員必須是建筑或設(shè)備的專業(yè)人員。第四，整套出圖。Revit模型和圖紙是同步關(guān)聯(lián)的，平面、立面、剖面圖均由模型直接生成，一處修改，處處變動(dòng)，大大減輕了審圖工作量，保證了不同圖紙的統(tǒng)一性。

（3）現(xiàn)場(chǎng)對(duì)照糾錯(cuò)。建模后，各專業(yè)運(yùn)維人員分別檢查模型尺寸、型號(hào)與實(shí)物是否吻合，空間位置是否正確等。初期可由建模人員調(diào)整，后期由專業(yè)技術(shù)人員調(diào)整。

3 ? ?建筑信息模型數(shù)據(jù)的基本應(yīng)用

（1）明細(xì)表的使用。可以通過(guò)窗明細(xì)表列出模型中所有的窗，并對(duì)其面積進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，如對(duì)窗的成本參數(shù)進(jìn)行錄入，實(shí)際上也同時(shí)具備了成本匯總的功能;在窗明細(xì)表中單個(gè)或批量修改窗的類型，模型可隨之發(fā)生變化，反之，在模型中對(duì)窗進(jìn)行刪除、修改等操作，明細(xì)表也發(fā)生相應(yīng)的變化。

（2）改造信息補(bǔ)充。如果竣工圖包括模型交付，則直接導(dǎo)入既有模型，若仍以傳統(tǒng)平面圖交付，則需專業(yè)人員補(bǔ)充模型。

（3）建筑信息模型作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，再加上運(yùn)維過(guò)程中新增的數(shù)據(jù)和模型，形成巨量的數(shù)據(jù)資料，需要一個(gè)更易用的、各專業(yè)融合的終端人機(jī)界面，這就是運(yùn)維管理軟件。為了適應(yīng)各專業(yè)設(shè)備管理單位的需要，運(yùn)維都是由軟件公司針對(duì)客戶的特殊管理需求開(kāi)發(fā)的。隨著管理的要求越來(lái)越高，還可添加新的運(yùn)維管理模塊，以實(shí)現(xiàn)管理功能，比如，可以添加限界管理模塊，并設(shè)置報(bào)警預(yù)值等。

（4）各專業(yè)在同一個(gè)管理平臺(tái)作業(yè)，且模型中各構(gòu)件的維護(hù)單位、產(chǎn)權(quán)單位都有明確標(biāo)識(shí)，大大提高協(xié)作效率，解決了分界不清、責(zé)任不清、溝通困難的問(wèn)題。

（5）各專業(yè)在運(yùn)維過(guò)程中應(yīng)不斷完善、及時(shí)更新信息模型，保障任何設(shè)備信息一點(diǎn)即得，方便調(diào)取和遠(yuǎn)程共享。

4 ? ?與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備的智能管理

科技在發(fā)展，高效、智能的管理手段在迅速普及，合肥南站的BIM數(shù)據(jù)庫(kù)很快將會(huì)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，解放人力，真正實(shí)現(xiàn)建筑運(yùn)維的智能管理。

（1）將現(xiàn)有的煙感、溫感、濕度傳感器、攝像頭等終端傳感器與BIM結(jié)合，特別是光纖傳感技術(shù)，或直接在模型和圖表中顯示傳感器的空間位置、數(shù)值，一旦報(bào)警，模型中相應(yīng)的構(gòu)件就會(huì)亮顯，無(wú)需通過(guò)地址碼查閱編碼圖，便可在模型中進(jìn)行準(zhǔn)確的空間定位。

（2）根據(jù)管理需求，與大專院校合作，根據(jù)所要探測(cè)位置物理特性的變化，逐步開(kāi)發(fā)和布置終端傳感器或聯(lián)動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)排除或止損。比如，在不能被水淹的位置布置水位傳感器，并與抽水泵聯(lián)動(dòng);在屋面布置風(fēng)力傳感器，在站臺(tái)與線路上布置限界紅外探測(cè)傳感器等，都與BIM相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)信息的采集、記錄、報(bào)警、空間定位、聯(lián)動(dòng)等操作，同時(shí)，這些信息又可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)被遠(yuǎn)程管理者或決策者實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備的智能管理和準(zhǔn)確、及時(shí)的應(yīng)急處置。

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