BIM技術(shù)在數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目中的應(yīng)用

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引言

在工程設(shè)計(jì)中，有必要建立有效的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以確保數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目各參與方有效地使用BIM技術(shù)。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以為決策者提供準(zhǔn)確的依據(jù)，使各個(gè)環(huán)節(jié)的建設(shè)能夠緊密協(xié)調(diào)、精細(xì)管理。利用BIM技術(shù)建立的信息模型可以方便施工參與方獲取數(shù)據(jù)信息，保持密切溝通和交流。只有正確認(rèn)識(shí)和理解該技術(shù)，才能保證應(yīng)用的合理性，充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，使工程質(zhì)量達(dá)到相關(guān)要求，全面保證工程的使用安全。

1 BIM技術(shù)概述

BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的英文簡(jiǎn)稱，是利用現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展而來的一項(xiàng)軟件性工具。BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)同性、模擬性優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)全生命周期。在工程設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑信息的全面收集與處理，并以計(jì)算機(jī)為載體，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)圖紙從二維平面向三維模型的轉(zhuǎn)變。借助BIM技術(shù)完成三維建筑模型的構(gòu)建，通過分析模型數(shù)據(jù)完成參數(shù)設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙可行性的檢驗(yàn)，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，最大限度提高建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量，從而為后期建筑施工安全穩(wěn)定提供可靠依據(jù)。并且將建設(shè)周期內(nèi)產(chǎn)生的大量圖紙、報(bào)表數(shù)據(jù)融入以時(shí)間進(jìn)度、投資發(fā)生進(jìn)度為維度的4D、5D模型中，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)輔助設(shè)計(jì)、采購、施工、試運(yùn)行等諸多環(huán)節(jié)，整合各方信息，增強(qiáng)項(xiàng)目信息的互動(dòng)與共享，提升工程效率。因此，BIM技術(shù)在數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目建設(shè)中，將發(fā)揮出巨大的作用和價(jià)值[1]。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

早在1975年，BIM理念就已經(jīng)被提出，但國內(nèi)BIM技術(shù)起步較晚。BIM技術(shù)在全球范圍內(nèi)具有一定影響力，各國學(xué)者都對(duì)其非常重視，而且從理念提出到現(xiàn)在，BIM技術(shù)進(jìn)行了多方面的深化，目前BIM技術(shù)應(yīng)用范圍明顯擴(kuò)大。為了促進(jìn)我國建筑行業(yè)與BIM技術(shù)相融合，我國住建部在“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃、“十一五”科技支撐計(jì)劃、“十二五”信息化發(fā)展綱要中均指出，要加強(qiáng)對(duì)于BIM技術(shù)的使用和推廣。在國家政策的支持下，BIM技術(shù)作為時(shí)代發(fā)展方向，受到了企業(yè)、高校、相關(guān)政府部門的重視，企業(yè)主要是將加強(qiáng)技術(shù)實(shí)用性，貼合我國建筑行業(yè)實(shí)際所學(xué)，力圖增加經(jīng)濟(jì)效益，優(yōu)化工程質(zhì)量等；高校主要是研究技術(shù)，開發(fā)新功能，我國最早對(duì)于BIM技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的場(chǎng)所就是高校內(nèi)的技術(shù)研究中心，該中心的設(shè)立也推進(jìn)了其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展；相關(guān)政府部門對(duì)于BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用，主要是在全國范圍內(nèi)舉辦BIM技術(shù)大賽以及研討會(huì)，提供一定的資金和政策支持，促進(jìn)BIM技術(shù)的相關(guān)發(fā)展[2]。

3 BIM技術(shù)在數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用

3.1 三維可視化設(shè)計(jì)

由傳統(tǒng)CAD二維平面設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為BIM三維立體設(shè)計(jì)，通過建立BIM模型，可以充分發(fā)揮可視化軟件的優(yōu)勢(shì)和作用，制作多視角和任意場(chǎng)景的動(dòng)畫，以直觀的方式為人們展示設(shè)計(jì)效果，使人們對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的預(yù)期得到有效體現(xiàn)，讓業(yè)主提前感受項(xiàng)目全景。另外，通過BIM技術(shù)還可以對(duì)建筑物進(jìn)行多角度、全方位的觀察，帶來的是設(shè)計(jì)深度和設(shè)計(jì)精度的顯著提升，最終使業(yè)務(wù)的需求得到最大化的滿足。

3.2 多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)的信息數(shù)據(jù)庫互聯(lián)互通

數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目設(shè)計(jì)參與專業(yè)較多，包含建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、建筑電氣、工藝變配電、建筑防排煙、工藝空調(diào)、精密空調(diào)、柴油發(fā)電機(jī)、油庫和供油管路、智能化和動(dòng)環(huán)監(jiān)控、電源、數(shù)據(jù)、傳輸、裝修、景觀、造價(jià)等眾多專業(yè)，在互聯(lián)網(wǎng)＋技術(shù)不斷普及和信息化處理技術(shù)提升的背景下，將設(shè)計(jì)過程中的各種信息進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)庫互聯(lián)互通，建立全專業(yè)的三維模型進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，各專業(yè)在同一個(gè)三維可視化模型上同步設(shè)計(jì)，可避免各專業(yè)信息不對(duì)等的現(xiàn)象，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和工作效率。

3.3 設(shè)計(jì)智能化

圖1 屋頂設(shè)備管線

數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)在制冷機(jī)房、走道工藝管線、屋頂設(shè)備及管線和室外管線綜合等部位的管線非常復(fù)雜，做好這些部位的管線排布是數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。BIM技術(shù)的運(yùn)用，使設(shè)計(jì)立體化、三維化和可視化（特別是隱蔽工程）。設(shè)計(jì)過程在3D可視化的環(huán)境內(nèi)，可精確定位各類管線位置并且可以各專業(yè)間協(xié)作檢測(cè)、及時(shí)解決管線碰撞沖突問題，真實(shí)反應(yīng)管路連接情況，找到設(shè)計(jì)中存在的問題和不足，做到及時(shí)修改，減少錯(cuò)、漏、碰、缺、設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和設(shè)計(jì)缺陷。根據(jù)參數(shù)數(shù)值的調(diào)整，BIM會(huì)實(shí)時(shí)生成調(diào)整后的三維模型，將設(shè)計(jì)形象直觀地呈現(xiàn)出來，減少在實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致返工的過程。

3.4 設(shè)計(jì)過程中的造價(jià)控制

數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目工藝復(fù)雜，在設(shè)計(jì)階段的造價(jià)控制,對(duì)整個(gè)項(xiàng)目成本管理具有重要意義，是投資控制的關(guān)鍵。BIM技術(shù)可實(shí)時(shí)進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)，形成工程量清單，極大地簡(jiǎn)化造價(jià)的工作量，更準(zhǔn)確控制工程造價(jià)，更好的實(shí)現(xiàn)限額設(shè)計(jì)[3]。

4 BIM技術(shù)在數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目施工階段的應(yīng)用

4.1 施工準(zhǔn)備階段BIM技術(shù)的應(yīng)用

施工準(zhǔn)備階段，要進(jìn)行材料、勞力、生產(chǎn)資源、硬件設(shè)備工具等方面的施工準(zhǔn)備，同時(shí)還要對(duì)安全、降噪、降塵等輔助措施進(jìn)行落實(shí)，以及對(duì)于施工隊(duì)伍、技術(shù)人員、材料供應(yīng)商等進(jìn)行落實(shí)和聯(lián)絡(luò)。通過BIM技術(shù)可以減少不必要的流程。施工前對(duì)設(shè)計(jì)階段形成的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行準(zhǔn)確性檢驗(yàn)，作出適當(dāng)調(diào)整、優(yōu)化后，融入以施工時(shí)間進(jìn)度和投資發(fā)生進(jìn)度為維度，對(duì)項(xiàng)目信息模型進(jìn)行推演，模擬施工，生成模擬的施工視頻，方便施工整體過程的宏觀認(rèn)知，并且可以更加直觀地了解到施工要求，方便根據(jù)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行施工狀況的調(diào)整。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的運(yùn)算，可以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)減少人力資源投入。并且可以在施工前反復(fù)推演，查找問題，多次修改、完善項(xiàng)目信息模型。

4.2 安全管控

由于勞動(dòng)者個(gè)人原因、施工工藝、機(jī)器設(shè)備、建筑環(huán)境等因素的影響，建筑中的安全問題時(shí)有發(fā)生。使用BIM技術(shù)可以將施工中可能遇到的危險(xiǎn)因素通過可視化的方式，運(yùn)用不同標(biāo)記呈現(xiàn)出來，加強(qiáng)了施工現(xiàn)場(chǎng)的安全等級(jí)，同時(shí)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控技術(shù)、定位技術(shù)、預(yù)警技術(shù)、軟件數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，采取相應(yīng)的技術(shù)防控措施和管理措施，實(shí)現(xiàn)全過程安全管控，有效降低安全風(fēng)險(xiǎn)和管理成本。

4.3 通過信息共享實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理

數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的施工過程復(fù)雜，涉及專業(yè)工種多，各專業(yè)施工人員多，這就使得通過傳統(tǒng)管理手段難以將各專業(yè)施工隊(duì)伍的職責(zé)和管理范圍進(jìn)行清晰的界定。而通過借助BIM模型，將各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬，并在多方模擬的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合的分析，充分利用BIM平臺(tái)的可視化的特點(diǎn)以及信息共享的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)模擬出的情況，對(duì)管理過程中可能發(fā)生的碰撞和沖突等情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，并根據(jù)工序進(jìn)行必要的調(diào)整。通過對(duì)施工方案和安全計(jì)劃的不斷優(yōu)化，保障施工順利進(jìn)行，防止意外情況的發(fā)生。此外，還可以利用BIM對(duì)一線操作者進(jìn)行安全技術(shù)的培訓(xùn)，BIM技術(shù)的三維模型使文化水平不高的操作者如臨其境，更能理解安全隱患的存在，提高其安全防范意識(shí)。利用BIM技術(shù)的復(fù)核設(shè)計(jì)，將模型與現(xiàn)場(chǎng)管理相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)可視化的溝通，有助于糾正工序，縮短施工時(shí)間、提高施工效率。

4.4 三維信息模型在施工管理上的參考作用

BIM技術(shù)在整合數(shù)據(jù)后，以三維信息模型的形式將構(gòu)件位置，包括傳統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)施工如模板支架搭設(shè)、墻柱鋼筋綁扎、梁板支模、梁板鋼筋綁扎、混凝土澆筑等，機(jī)電管線安裝如冷凍水管、強(qiáng)電管線、弱電管線、工藝橋架、光纜、排煙風(fēng)管、給水管、排污管、雨水管、消防管道、電氣橋架等和施工環(huán)境設(shè)備比如吊裝車輛，運(yùn)輸車輛，塔吊等，通過模擬設(shè)備的位置以及所需空間，能夠更好地安排設(shè)備的數(shù)量以及施工順序。對(duì)于施工過程所需要的設(shè)備建立模型，可以提前模擬其運(yùn)行時(shí)可能遇到的問題，例如在有限場(chǎng)地空間內(nèi)，設(shè)備能否正常狀態(tài)使用，設(shè)備之前互相的配合能否正常進(jìn)行。對(duì)于設(shè)備的型號(hào)選擇，也會(huì)提供指導(dǎo)信息，特別是一些大中型設(shè)備的安裝以及使用上。并且可以通過形成視頻動(dòng)畫進(jìn)行直觀呈現(xiàn)。BIM系統(tǒng)除了可以模擬相關(guān)狀況，還可以針對(duì)已發(fā)現(xiàn)的問題，給出問題的細(xì)化描述、相應(yīng)的解決建議以及指導(dǎo)意見。

4.5 BIM技術(shù)在數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目驗(yàn)收中的應(yīng)用

BIM技術(shù)能夠幫助驗(yàn)收人員對(duì)整個(gè)施工過程的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行完整地呈現(xiàn)，并且能夠幫助反映各個(gè)施工細(xì)節(jié)。極大程度方便了相關(guān)工作人員的驗(yàn)收工作，只需要將實(shí)際工程作業(yè)數(shù)據(jù)與相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)在計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)上進(jìn)行對(duì)比分析，在同項(xiàng)目數(shù)據(jù)的對(duì)比中可以清晰看到數(shù)據(jù)的對(duì)比和背后反映的真實(shí)施工細(xì)節(jié)差異，并可隨時(shí)導(dǎo)出因施工過程中出現(xiàn)變化而修正后的BIM模型里的項(xiàng)目工程量數(shù)據(jù)，便于竣工審計(jì)，省去了以往傳統(tǒng)驗(yàn)收工作中繁重的人工計(jì)算操作，幫助企業(yè)節(jié)省了人力、物力的同時(shí)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了更多效益，推動(dòng)合格的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目盡早投入使用。

5 BIM技術(shù)在數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目運(yùn)營管理中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目設(shè)備眾多，管線眾多，安全度要求高，出現(xiàn)服務(wù)器宕機(jī)時(shí)要能馬上啟動(dòng)備份保障系統(tǒng)，運(yùn)營管理面臨很大的挑戰(zhàn)。BIM模型為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心可視化運(yùn)營維護(hù)創(chuàng)造了十分有利的條件。通過構(gòu)建基于3DGIS+BIM基礎(chǔ)平臺(tái)，集成采集設(shè)備、傳輸設(shè)備和管理設(shè)備等，將數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)分散的多種監(jiān)控系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、預(yù)警系統(tǒng)、空間規(guī)劃系統(tǒng)、運(yùn)維流程管理系統(tǒng)等，融合成為5D可視化管理平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、能效監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)、漏水漏電監(jiān)測(cè)、機(jī)房機(jī)器人巡檢等數(shù)據(jù)中心設(shè)備可視化運(yùn)營維護(hù)，甚至遠(yuǎn)程或異地運(yùn)營維護(hù)。

6 結(jié)束語

綜上所述，隨著技術(shù)的發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力也得到了大幅的提升，人們的大型復(fù)雜的工程建設(shè)的能力和要求也越來越高，不僅要求質(zhì)量還對(duì)管理能效、舒適度等提出更高的要求。利用BIM技術(shù)，可以不斷地提升和完善數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的建設(shè)、運(yùn)維水平，提升工作效率和工作質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)更快更好的發(fā)展。但是，值得注意，雖然BIM技術(shù)已經(jīng)相對(duì)比較先進(jìn)，但依舊存在很多問題需要不斷改進(jìn)，這就對(duì)相關(guān)研究工作提出更高的要求，積極優(yōu)化和完善BIM技術(shù)，并且做好推廣，將BIM技術(shù)切實(shí)運(yùn)用到實(shí)際項(xiàng)目中去，提升和優(yōu)化數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營維護(hù)工作的一體化。