基于BIM的智慧建筑運(yùn)維實(shí)現(xiàn)方式及價值探討

摘 要：在經(jīng)濟(jì)牽引下，智慧建筑規(guī)模擴(kuò)大，優(yōu)勢不斷顯現(xiàn)，熱議度居高不下。智慧建筑的大力推廣與BIM技術(shù)脫離不開。BIM屬于建筑技術(shù)的集成，通過多視角管理方式，可提高建筑的質(zhì)量，消除建筑施工的風(fēng)險。當(dāng)前，基于BIM技術(shù)討論智慧建筑運(yùn)維方式的意義十分顯著。從運(yùn)維軟件開發(fā)等視角，提出智慧運(yùn)維可靠實(shí)現(xiàn)路徑，同時綜合評估 BIM 運(yùn)維平臺的功能，進(jìn)而立體呈現(xiàn)出BIM運(yùn)維的價值。

關(guān)鍵詞：運(yùn)維方式;智慧建筑;應(yīng)用價值;BIM技術(shù)

中圖分類號：TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2022）07-0112-03

0 引言

智慧建筑設(shè)計需要具有一定的理論技術(shù)，與城鄉(xiāng)建設(shè)過程結(jié)合起來，對建筑設(shè)計進(jìn)行集中考量，保障智慧建筑運(yùn)維的發(fā)展目標(biāo)。智慧建筑屬于近年來新型建筑理念，在運(yùn)營維護(hù)方面具有較高難度，確保建筑設(shè)計模型能夠?qū)崿F(xiàn)。智慧建筑采用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，提高運(yùn)營平臺構(gòu)建的先進(jìn)性，保證建筑的智能化水平。

1 建筑信息模型（BIM）應(yīng)用優(yōu)勢

隨著 BIM 技術(shù)的發(fā)展，在建筑施工領(lǐng)域（包括項(xiàng)目設(shè)計和建造），融合了較多BIM 技術(shù)?，F(xiàn)階段，BIM應(yīng)用技巧成熟，特別是在設(shè)計和施工體系中，指導(dǎo)價值較高，應(yīng)用水平趨于理想。相比于設(shè)計和施工，實(shí)際的建筑項(xiàng)目運(yùn)維階段，整體能力較差，BIM 技術(shù)應(yīng)用停留在初級。研究發(fā)現(xiàn)在運(yùn)維階段存在大量待處理數(shù)據(jù)（建筑項(xiàng)目），這些數(shù)據(jù)量大且凌亂。如果缺少管理平臺的支撐，想要系統(tǒng)化處理這些數(shù)據(jù)，會消耗許多精力，同時還會誘發(fā)關(guān)鍵性數(shù)據(jù)的丟失[1]。與此同時，在實(shí)際應(yīng)用中，也不能及時檢索信息，數(shù)據(jù)挖掘和分析決策推行較艱難?；诖耍珺IM技術(shù)應(yīng)用價值高，作為建筑全生命期中核心的技術(shù)，在建筑運(yùn)維階段作用非常顯著[2]。

2 智慧運(yùn)維實(shí)現(xiàn)方式

2.1 需求分析

2.1.1物業(yè)管理需求

通過實(shí)際應(yīng)用了解到，BIM平臺在應(yīng)用中，可整合多項(xiàng)有效信息，借助關(guān)鍵性運(yùn)維管理信息的整合與評估，實(shí)現(xiàn)物業(yè)信息化管理，提高管理透明度。同時在現(xiàn)實(shí)工作中，結(jié)合BIM相關(guān)技術(shù)，在立體模型中進(jìn)行有效三維瀏覽，這樣的實(shí)現(xiàn)方式可精準(zhǔn)定位空間，提升移動端檢修報修的便利性，重點(diǎn)推出維護(hù)保養(yǎng)的功能性。

2.1.2 設(shè)施管理需求

BIM模型中，將囊括大量設(shè)施管理參考信息，為后續(xù)管理夯實(shí)基礎(chǔ)。需要注意的是錄入的設(shè)備設(shè)施信息是較為綜合的，需包括多個維度，只有這樣，應(yīng)用效果才理想。需從勘察設(shè)計入手，按照科學(xué)思維路徑，匯集運(yùn)營維護(hù)全過程的各種動態(tài)信息。具體應(yīng)用中，平臺可提供查詢界面，并以此作為前提，完善好三維顯示功能，針對空間復(fù)雜部位要化繁為簡完成直觀表達(dá)，例如機(jī)房內(nèi)空間關(guān)系等。同時安裝相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)，在系統(tǒng)應(yīng)用中當(dāng)設(shè)備形成故障威脅時，借助定位查詢、故障分析，完成統(tǒng)計分析等操作，提高設(shè)施管理的實(shí)效性。

2.1.3 安全管理需求

安全管理是非常重要的模塊，在實(shí)際應(yīng)用中，BIM運(yùn)維平臺優(yōu)勢突出，可以憑借高可靠性的手段，與現(xiàn)有安防系統(tǒng)集成，在此基礎(chǔ)上，以三維可視化模型作為優(yōu)質(zhì)保障和基礎(chǔ)，提高安全管理能力。同時，集成人員定位等系統(tǒng)，關(guān)聯(lián)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)實(shí)時聯(lián)動，為高效的管理夯實(shí)基礎(chǔ)。

2.1.4 空間管理需求

空間管理屬核心內(nèi)容。從應(yīng)用中了解到，BIM 運(yùn)維平臺功能完善，支持對空間細(xì)致的在線劃分，并在此基礎(chǔ)上動態(tài)化管理，借此提升空間管理水平。在先進(jìn)技術(shù)保障下，可精準(zhǔn)化管理每個房間，綜合評估房間的狀態(tài)，在具體實(shí)操中，會通過計算房間數(shù)據(jù)途徑，掌握面積、租戶、能耗內(nèi)容[3]。在BIM 運(yùn)維平臺中，可靈活統(tǒng)計部門空間，控制其運(yùn)行成本，在先進(jìn)理念的推動下，為管理員提供值得借鑒的空間優(yōu)化方案，確?？臻g優(yōu)化的理想化程度。

2.1.5 資產(chǎn)管理需求

BIM平臺的資產(chǎn)管理，依據(jù)的核心數(shù)據(jù)是模型中的信息，資產(chǎn)管理期間可運(yùn)用信息化技術(shù)，強(qiáng)化資產(chǎn)監(jiān)管效果，在充分措施維護(hù)中，降低資產(chǎn)閑置浪費(fèi)，提高資源利用率。避免資產(chǎn)流失的同時，確保業(yè)主資產(chǎn)管理規(guī)范，從而提高業(yè)主資產(chǎn)綜合維護(hù)能力。

2.1.6隱蔽工程管理需求

建筑竣工交付后，需注重圖紙資料存放，以便今后的使用。研究發(fā)現(xiàn)，隨著年限的增加，圖紙不準(zhǔn)確的問題會高概率出現(xiàn)，影響建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。基于此，隱蔽工程的信息需特別留意，例如混凝土保護(hù)層等，需明確其參數(shù)和配比比例。但采用傳統(tǒng)方式，通常難以二次獲取核心參數(shù)，這樣就會增加日后綜合維護(hù)的風(fēng)險，給安全作業(yè)埋下隱患。

現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，BIM運(yùn)維管理平臺集成的技術(shù)，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)模式不足，在先進(jìn)技術(shù)促動下可確保建筑信息完備。此外，竣工信息至關(guān)重要，在此平臺中可充當(dāng)參考依據(jù)，應(yīng)用期間竣工數(shù)據(jù)可直接導(dǎo)入運(yùn)維平臺。借助這樣的方法，保證信息不丟失，同時提高信息方便查詢的程度。想要提高工作效率，需落實(shí)好三維展示工作，借助積極、穩(wěn)妥的機(jī)制，直觀表達(dá)管線的內(nèi)容。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用可知，BIM運(yùn)維平臺效果積極，在實(shí)踐期間可為改造工程夯實(shí)基礎(chǔ)，提供二次裝修信息保障，多方位提高工作效率，保障施工安全。

2.1.7 應(yīng)急管理需求

通常在一些公共建筑等人流聚集區(qū)域，建筑設(shè)計中突發(fā)事件的響應(yīng)同樣不容忽視。應(yīng)急事件的響應(yīng)，牽扯面比較廣，只有具備這方面能力，管理水平方能直線上升。BIM運(yùn)維管理平臺，屬于眾多技術(shù)集成，想要發(fā)揮應(yīng)用優(yōu)勢，需客觀評估應(yīng)用環(huán)境，提高應(yīng)急管理能力。在具體項(xiàng)目中，要利用相關(guān)模擬軟件，借助可視化途徑，進(jìn)行人員疏散模擬，不斷優(yōu)化疏散方案，降低事故危險等級。同時，有效進(jìn)行車輛疏散，保障實(shí)際的疏散秩序，增強(qiáng)應(yīng)急管理有效性。在有效措施保障下，將警報和處理同步，提升緊急事件關(guān)注度，夯實(shí)科學(xué)決策的基礎(chǔ)。

2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計

BIM運(yùn)維意義非凡，核心原理非常易于理解，即將BIM技術(shù)綜合分析后，與維護(hù)管理系統(tǒng)結(jié)合，在此基礎(chǔ)上可形成運(yùn)維的完整體系，科學(xué)管理建筑的空間設(shè)備，合理評估各類資產(chǎn)，精準(zhǔn)控制維護(hù)成本。從當(dāng)前了解到，BIM運(yùn)維的實(shí)現(xiàn)方式非常靈活，具體設(shè)計要求如下：相對于二次開發(fā)，深入推廣的自主研發(fā)運(yùn)維平臺，靈活與多變性更強(qiáng)，現(xiàn)實(shí)工作中，可根據(jù)需要選擇理想中配套的開發(fā)功能，同時從底層優(yōu)化開始，合理、高效選擇企業(yè)級平臺。與此同時，較為穩(wěn)妥、可靠的自主開發(fā)運(yùn)維平臺性能較為穩(wěn)定，可從源頭擺脫對外部商業(yè)軟件的依賴，借助這樣的方式，可充分保障信息安全，維護(hù)基礎(chǔ)信息的穩(wěn)定。但現(xiàn)實(shí)工作中，由于受到研發(fā)能力、基礎(chǔ)條件等的制約，想打造功能完善系統(tǒng)，還需進(jìn)行積極嘗試。在BIM運(yùn)維理論的核心保障下，基于BIM的橋梁運(yùn)維管理系統(tǒng)被優(yōu)先開發(fā)出來，該系統(tǒng)為橋梁運(yùn)維夯實(shí)了可視化的基礎(chǔ)。

2.3 系統(tǒng)關(guān)鍵核心功能及界面

系統(tǒng)具有的核心功能較多，需要合理展展開功能設(shè)計，遵守《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50314-2015）[2]，使智能建筑的功能更加完善，提高功能設(shè)計的有效性。智能建筑設(shè)計采用BIM技術(shù)并且與電氣設(shè)計相結(jié)合，保證智能建筑設(shè)計的功能核心，確保建筑的智能化水平。智能建筑具有監(jiān)控、報警、巡視等多項(xiàng)功能，具體功能組成見圖1所示，需要對功能實(shí)現(xiàn)引起重視，核心功能能夠順利實(shí)現(xiàn)。在核心功能界面方面，采用BIM軟件進(jìn)行二次開發(fā)，提高界面的可操作性。在BIM運(yùn)維應(yīng)用中，有一種常見的方式，那就是基于BIM 軟件的補(bǔ)償性二次開發(fā)，在整個過程中，會涉及到Autodesk Revit等軟件。從實(shí)際應(yīng)用來看，二次開發(fā)的系統(tǒng)想要保障成果，需運(yùn)用成型的界面維護(hù)，同時高效利用圖形平臺，在實(shí)際工作中，開發(fā)周期和成本較低。但現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，由于其軟件架構(gòu)特殊，整體框架是立足在商業(yè)軟件上，所以有效的數(shù)據(jù)存儲難以維護(hù)到位，管理操作更是無法控制，一些擴(kuò)展功能局限程度較大，長期成本較高。

2.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

結(jié)合實(shí)際情況，國內(nèi)建筑運(yùn)維管理尚處于初級，在應(yīng)用的系統(tǒng)中，分別以ERP 或BMS系統(tǒng)為核心，同時也會增加IIS（智能化集成系統(tǒng)）模塊的占比。但以上幾類系統(tǒng)的軟件，集中度不高，并無法支持 BIM 模型進(jìn)行高效的三維展示，同時支撐其開展數(shù)據(jù)分析功能，因此軟件升級刻不容緩。根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，CAFM系統(tǒng)功能完善，可支持BIM 功能實(shí)現(xiàn)，各類應(yīng)用CAFM的軟件，國內(nèi)外約200 種，在眾多軟件中，Archibus 和Maximo影響最大，在國內(nèi)發(fā)展?jié)摿^大[4]。智能建筑需要注重系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，遵守BIM的深度開發(fā)要求，使智能建筑具有可實(shí)現(xiàn)性，提高建筑的功能展現(xiàn)效果。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)采用EcoDomus運(yùn)維管理系統(tǒng)，將BIM模型應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計中，從三維角度對建筑空間進(jìn)行標(biāo)注，提高建筑的可視化程度。同時，還要運(yùn)用到儀表、傳感器等技術(shù)，獲得智能建筑的運(yùn)行數(shù)據(jù)，保障智能建筑的運(yùn)維管理效果，進(jìn)行實(shí)現(xiàn)智能建筑智慧運(yùn)維功能[3]。

2.5 系統(tǒng)成效評價及運(yùn)維價值

2.5.1 三維可視化展示

BIM運(yùn)維平臺最大優(yōu)勢在于可對建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)等信息實(shí)施三維可視化展示，借此提升建筑可靠性，保障其施工安全性。BIM 技術(shù)應(yīng)用期間，優(yōu)勢是多方面的，其中三維可視化功能是最基礎(chǔ)的保障，不容忽視。這種功能的具備，可加強(qiáng)對構(gòu)件的直觀表達(dá)，在該展示方式的保障下，可提高溝通的效率，結(jié)合呈現(xiàn)的效果增強(qiáng)理解的程度，降低圖紙把握的難度。研究發(fā)現(xiàn)，這種立體可視化功能，對于復(fù)雜的空間關(guān)系來說優(yōu)勢明顯，對復(fù)雜管線結(jié)構(gòu)剖析、體型復(fù)雜建筑安全性評估幫助較大。三維可視化可以提高系統(tǒng)的可操作性，便于對運(yùn)維控制狀態(tài)進(jìn)行理解，使運(yùn)維設(shè)計能夠基于BIM模型展開，構(gòu)建三維可視化的技術(shù)條件。

2.5.2 全過程信息整合平臺

通過實(shí)際工作可知，從建筑勘察設(shè)計開始直到運(yùn)營維護(hù)整個建筑周期中將形成海量的信息?；诤Ａ啃畔⒌拇嬖?，若采用傳統(tǒng)二維圖紙，會讓信息相互孤立。實(shí)踐表明，信息化程度很低對后續(xù)建筑施工影響較大，由于管理信息的缺失，信息化運(yùn)維管理將無法達(dá)標(biāo)。傳統(tǒng)運(yùn)維管理中，因?yàn)槿鄙贆C(jī)制保障，經(jīng)常會出現(xiàn)資料缺失、資料信息模糊以及查詢不方便的情況，圖紙與圖紙之間信息多處表達(dá)不一致，會降低工程品質(zhì)?；诖?，需借助BIM技術(shù)，將這一問題解決。在BIM技術(shù)保障下，可實(shí)現(xiàn)一處改變處處變化，借助較高的協(xié)調(diào)性，保證信息的一致。具體工作中，通過建立基于構(gòu)件的數(shù)據(jù)庫，錄入型號、廠家等參數(shù)，完善建筑信息，提高信息利用率[5]。

2.5.3 模擬優(yōu)化功能集成

BIM運(yùn)維平臺運(yùn)行中，主體功能的實(shí)現(xiàn)，需利用BIM模擬化功能，充分發(fā)揮功能優(yōu)勢，在此功能維護(hù)下細(xì)致化判斷，完成專業(yè)模擬分析，運(yùn)用完善工作模式提高分析的精確度?，F(xiàn)實(shí)工作中，像建筑性能分析、應(yīng)急疏散模擬等，均可應(yīng)用該方法，提高BIM運(yùn)維平臺應(yīng)用價值。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，BIM 模擬分析思路較為特殊，其優(yōu)勢在于承載了大量的建筑信息，這些信息可為今后的施工夯實(shí)基礎(chǔ)。當(dāng)前較多建筑性能分析軟件，應(yīng)用的系統(tǒng)較為穩(wěn)定，可支持BIM模型格式，在應(yīng)用中一模多用均可實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐表明，正是因?yàn)閷I(yè)技術(shù)的升級，模擬優(yōu)化功能集成的諸多應(yīng)用，現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)分析軟件的門檻正在逐步降低，同時建模的時間也得到了縮短。在模擬優(yōu)化功能集成中，可綜合評價和分析，得出結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，提高管理效率同時，也滿足了運(yùn)維的多角度需求。

結(jié)合行業(yè)需求，科學(xué)剖析了BIM 運(yùn)維管理平臺優(yōu)勢，并系統(tǒng)闡述了三種實(shí)現(xiàn)方式。與此同時，對當(dāng)前呈現(xiàn)的BIM運(yùn)維平臺功能完成了系統(tǒng)分析與總結(jié)概括，在具體工作中通過歸納等方法，指出了運(yùn)維平臺的優(yōu)勢，即三維可視化展示、信息整合優(yōu)化、模擬優(yōu)化功能集成。通過研究發(fā)現(xiàn)，建筑運(yùn)維管理平臺應(yīng)用價值高，具有一定的借鑒意義，對智慧城市的建立幫助較大。

3 智慧建筑設(shè)計實(shí)例分析

為了對智慧建筑設(shè)計進(jìn)行深入了解，結(jié)合新國際博覽中心項(xiàng)目展開分析，該項(xiàng)目以消防報警安全設(shè)計為重點(diǎn)，在建筑內(nèi)部增設(shè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，提高建筑內(nèi)部信息的共享能力。消防報警功能設(shè)計的重點(diǎn)在于防控，提高對火源的監(jiān)測能力，使著火點(diǎn)得到及時發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)對火災(zāi)的防控作用。本項(xiàng)目中采用智能型探測器，能夠?qū)χ饏^(qū)域進(jìn)行識別，根據(jù)煙霧濃度判斷火災(zāi)情況，保證火災(zāi)發(fā)現(xiàn)的及時性。在展廳內(nèi)部設(shè)置有多功能分機(jī)，可以與消防聯(lián)動設(shè)備建立連接，而且主機(jī)位于消防中心內(nèi)，便于對消防檢驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行匯總，保障消防控制的智能化程度。在報警設(shè)計方面，分為手動報警和自動報警，手動報警位于大廳出入口處，自動報警24 h開啟，提高對火災(zāi)的防范作用。探測器檢測到火災(zāi)后，將會觸發(fā)自動報警裝置，使警鈴、閃燈處于激活狀態(tài)，同時自動發(fā)動火險警告，提供建筑內(nèi)部人員及時進(jìn)行疏離，降低火災(zāi)對人身安全的影響。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著建筑品質(zhì)提升，科學(xué)使用BIM技術(shù)，搭建優(yōu)質(zhì)的智慧管理平臺，可使建筑工程設(shè)計趨于完善，確保管理工作開展順暢，減少管理中的矛盾，借此提升建設(shè)設(shè)計和綜合運(yùn)維能力，滿足增加技術(shù)含量的現(xiàn)實(shí)要求。在未來城市建設(shè)中，BIM智慧管理平臺不可或缺，高效利用BIM技術(shù)，可強(qiáng)化建筑施工效果，實(shí)現(xiàn)效益最大化。在實(shí)際應(yīng)用中，需在了解BIM智慧平臺功能基礎(chǔ)上，擴(kuò)大BIM應(yīng)用范圍，不斷充實(shí)管理技術(shù)內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2022-02-14

作者簡介：黃曉?。?992—），男，山東德州人，本科，工程師，研究方向：BIM技術(shù)應(yīng)用。