基于BIM的校园建筑设备运营管理系统的构建

义勇正

(山西大学后勤管理处，山西太原 030006)

基于BIM的校园建筑设备运营管理系统的构建

义勇正

(山西大学后勤管理处，山西太原 030006)

针对传统校园建筑设备运营阶段管理方案中存在的诸多弊端，提出了一种基于BIM和Access数据库的管理系统建设方案，指出该方案整合了建筑设备运营管理所涉及到的复杂的数据和图纸信息，能够直观的观察到建筑设备的实时状态，提高了建筑设备运营阶段的管理效率。

校园，建筑设备，运营管理，BIM

1 概述

目前，建筑物全生命周期的概念被建筑行业所接受，建筑物的全生命周期，包含了建筑从设计规划、建设施工，到运营使用和最终的废除四个阶段，由于建筑物的使用价值，在这四个阶段中，运营使用阶段成本占据了建筑物全生命周期成本的80%以上［1］。

校园建筑一直以来结构简单，使用功能单一，然而随着科技的发展，越来越多的校内建筑物使用功能趋于复杂，不但要满足多媒体化的教学、信息化的办公，还对室内的温湿度、含尘量、防静电等级等因素提出了更高的要求。因此校园建筑引入了大量的设备，这些设备种类繁多，结构复杂，包含了各种空调、电梯、节能控制装置等，在装设阶段固然要耗费大量的人力、物力、财力，在运营维护阶段更是对运营管理造成了巨大的困难。

以往在建筑设备的运营管理时，管理方多采用的方案是将施工方、设备供应商等提供的资料和设计图纸以纸质方法保存，这些信息存储分散，很难进行各个方面的关联，更新困难也容易丢失损坏，在信息查询时，往往需要翻阅大堆的资料和图纸。

2 校园建筑设备运营管理系统

以上问题导致了在后期运营管理阶段，往往会因为校内建筑设备的信息不完整，图纸过于专业，无法实时的快速准确的维护好运营中的设备，大量的人力成本和时间成本被浪费在无意义的资料查找和读图识图中，使得管理效率极其低下。为了解决这些问题，提高校内建筑设备的运营管理效率，本文提出一种基于建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)和数据库调用技术的建筑设备信息运营管理方案。

BIM技术因其完善的信息融合能力，在行业内被广泛应用，目前，国内对于BIM技术的使用主要是由施工方牵头设计方跟进，在造价和施工管理上使用较多，在后期的运营管理时，由于工程图集本身没有整合到建筑内部设备的合同信息、状态信息、维护管理信息等，往往不能发挥有效的效用，管理方也就忽视了在建筑设备运营维护时使用BIM的信息集成及可视化功能的可能，既浪费了前期的设计投入，又增加了后期的运营成本。

本方案是利用BIM的信息融合能力和3D视图方法，将设计方和施工方提供的建设工程BIM图集进一步精细化，通过通用数据库接口，将复杂的建筑设备的信息，引入到BIM的数据库中，再利用VB建立一个登录及管理程序，简化整个程序的使用难度。研究该方案能够使复杂的建筑设备信息被整合，便于快速查询;使建筑设备信息在管理终端上实时共享，无损传递;使得原本复杂平面的建筑设备信息变成3D可视化的图像，使非专业人员也能够快速的掌握建筑设备信息;综合建筑设备的基本信息，方便对于建筑设备运营维护的综合管理，提高了设备的管理效率和整体的管理水平。

3 建筑设备管理

建筑设备管理，是指应用多种理论方法，通过一定的技术措施，使得建筑内设备能够保持良好的工作状态，增强其使用寿命，减缓设备损耗，发挥出各类设备的综合价值，以提高经济收入，降低管理成本的一种科学管理［2］。

在校园建筑运营使用中，设备管理需要详细记录各方面信息，制成表格，形成一个数据库，表格内容主要包含:设备的基本信息、维护维修信息、合同信息、成本信息四项内容［3］。

其中，设备的基本信息记录了设备的最基本性能和使用组别等，是设备基本功能的体现，也是设备运营管理的依据;维护维修信息记录着设备的日常维护状态，体现了设备的使用状态，这个信息不但需要保持实时性和共享性，还应包含维护人员和厂商的讯息;合同信息的引入能够完善建筑设备的基础信息，明确管理中的责权和内容，对于维护管理也具有指导意义;成本信息是最后一个信息，它是建筑设备的全生命周期信息，记载了整个设备从购买安装到投入使用，维护维修和最终废止这一过程中的全部成本，是建筑设备管理经济性的体现［4］。

这四个方面的信息，能够基本表示出校内建筑设备方方面面的情况，以往这些数据被分类汇总保存在不同的地方，但通过BIM软件，这些信息能够直接或间接的保存在建筑模型中，不但便于观看还能够便于查询，生成表格，如表1所示建筑设备的基本信息。

表1 建筑设备的基本信息表

4 基于BIM的校园建筑设备运营管理模型

本方案的基本思路是利用BIM能够在三维图纸上汇总建筑信息的特点［5］，利用施工方最终提交的BIM图集，把能够输入到BIM自有数据库的建筑设备基本信息输入进数据库中，在模型中实时体现，让管理人员能够方便的查询到校园建筑内每个设备的基础信息，运行状态。把运营维护阶段大量复杂无法整合进BIM的管理信息，利用Access数据库建立表格，在BIM中利用内含的开放数据库互联软件接口调用Access数据，使得管理者能够在BIM中查看合同信息等不属于建筑模型基本信息的内容。如图1所示建筑设备运营管理模型结构图。

图1 建筑设备运营管理模型结构图

4.1 BIM信息集成模型的建立

由于施工方最终交付提供的BIM模型所含有的建筑设备等信息往往不足以满足运营维护的要求，所以需要运营维护人员将后续的设备详细信息录入到BIM模型中，这些信息包括了全部的建筑设备管理信息。

该模块是对校内建筑设备的信息整合和3D建模的基础，在施工方提供的BIM模型中，利用Autodesk Revit MEP软件，将先期安装但是信息不全的设备和后期新加入的设备的信息添加到建筑图相应位置的设备上，生成相对应设备的模拟三维图形。

为了能够明确标识出三维图形中每个设备的工作状态，在BIM中定义设备具有不同的色彩［6］，以表示设备是正常运行、停止运行还是维护维修状态。同理，为了在3D建筑图中显示出设备的合同状态和成本状态，利用不同的图形及颜色表示设备是否存在合同问题，成本处于超支、未超支还是警戒状态。

BIM的开放数据库接口能够把BIM数据库内的数据输出成各种形式，其中包含了Excel形式，管理人员利用查询统计功能，能方便的查询到建筑物内全部设备的状态信息，并且通过表格筛选，获取自己需要的数据内容，方便了建筑设备运营管理。

4.2 Microsoft Access数据库的建立

除了建筑设备的基本信息，建筑内存在着更多的与设备相关的管理信息，比如建筑设备基本管理数据，维护管理数据，合同管理数据，成本管理数据，人员管理数据［7］，这些信息大多复杂而关联性强，无法录入BIM的数据库中，因此需要建立一个新的数据库存储调用这些信息，本文采用了Microsoft Access数据库软件。

该软件能够实现和BIM软件以及VB软件的通讯互联，还能够访问互联网，实现远程调用数据，由图1知，Access建筑信息模型数据库应该能实现主要的五个功能模块，在数据库建立过程中，每个模块都有后续的管理数据表，调用各自的子程序规约，此外还应该使每个模块都具有基本的添加、删除、修改功能，能够生成和打印报表。

4.3 校园建筑设备管理系统

建筑设备管理系统是基于VB建立的系统，主要作用是建立一个方便简单的人机交互界面，调用BIM模型中的建筑设备信息和Access数据库中的管理信息数据库［8］。当整个建筑设备运营管理数据建档完成之后，利用该系统实现日常的运营管理，这个管理流程为:首先，由日常的维护人员将每个设备的维护记录、运行状态信息、采购安装信息等录入数据库中更新状态，然后VB程序分别访问BIM的数据库和Access的数据库，更新管理系统中的设备状态。

5 校内综合楼模拟运营管理

根据上文所述的方案和程序调用关系，本文采用了已有校内综合楼交付的BIM工程图集和工程资料建立了一个运营管理系统，对该楼进行了模拟运营管理，如图2所示为在VB程序中观察中央空调F8-1的状态展示图。

图2 中央空调F8-1状态展示图

6 结语

本文提出了一种基于BIM的建筑运营阶段设备管理的方案，并在实践中开发了具体系统，模拟运营管理，该系统能够实时的观测到全楼的设备状态，汇集全部建筑信息，方便建筑设备运营管理，尤其适合应用于学校多栋大楼的综合管理。

［1］Ali Motamedi，Amin Hammad.Lifecycle Management of Facilities Components using Radio Frequency Identification and Building Information Model［J］.Journal of Information Technology in Construction，2009(14):238-262.

［2］董晋兴.现代建筑设备管理［M］.北京:中国建筑工业出版社，1988:3-5.

［3］李葆文.简明现代设备管手册［M］.北京:机械工业出版社，2004.

［4］王汝杰，石博强.现代设备管理［M］.北京:冶金工业出版社，2007.

［5］胡松涛.基于XML的异构数据集成研究［D］.哈尔滨:哈尔滨工程大学，2005.

［6］张睿奕.基于BIM的建筑设备运行维护可视化管理研究［D］.重庆:重庆大学，2014.

［7］王廷魁，张睿奕.基于BIM的建筑设备可视化管理研究［J］.工程管理学报，2014(3):32-36.

［8］黄文涛.基于用户研究的互联网产品界面设计及评估［D］.南京:南京航空航天大学，2013.

The construction of campus construction equipment operation management system based on BIM

Yi Yongzheng
(Logistics Management Department，Shanxi University，Taiyuan 030006，China)

This paper aiming at the disadvantages of the traditional campus construction equipment operation stage management scheme，proposes a scheme of management system construction based on BIM＆Access database.This project integrates the complex data and design information of construction equipment operation management.Observe the real state of the construction equipment，convenient query summary equipment information，improve the management efficiency of the construction equipment operation stage.

campus，construction equipment，operation management，BIM

TP319

:A

1009-6825(2016)36-0252-03

2016-10-19

义勇正(1963-)，男，工程师