数据驱动的智慧管理BIM与全生命周期应用

马铁宝

数据驱动的智慧管理BIM与全生命周期应用

马铁宝

住建部《2016-2020 年建筑业信息化发展纲要》提出“十三五”时期，全面提高建筑业信息化水平，着力增强 BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力，建筑业数字化、网络化、智能化取得突破性进展。在这其中，BIM 在建筑全生命周期的应用尤为重要。

BIM全生命周期理念

建筑信息模型 BIM 技术能够应用于工程项目规划、勘察、设计、施工、运营等各阶段，实现建筑全生命周期各参与方在同一建筑信息模型基础上的数据共享，为产业链贯通、工业化建造（住宅产业化）和智慧城市、智慧园区的建设提供技术保障；支持对环境、能耗、经济、质量、安全等方面的分析、检查和模拟，为项目全生命周期的优化和科学决策提供依据；支持各专业协同工作、项目的虚拟建造和精细化管理，为建筑业提质增效、节能环保创造条件。

信息化是建筑产业现代化的主要特征，BIM 作为建筑业信息化的重要组成部分，是建筑业发展战略的基石，也是建筑业转变发展方式、提质增效、节能减排的必然要求，对建筑业绿色发展、提升生活品质具有重要意义。

BIM1.0 Modeling设计阶段的应用：侧重于构建BIM 模型，和相关施工图的检测和建筑性能分析。

BIM 2.0 MODEL施工阶段的应用：用 BIM 模型来指导施工，控制施工进度，控制成本。

BIM 3.0 ： BIM+FM运营维护阶段：将设计及施工阶段的历史信息，与传统的物业资产管理做整合，侧重于静态信息的管理。

BIM 4.0 ： BIM+FM+IBMS+CLOUD智慧建筑管理平台：将设计及施工阶段的历史信息与运营阶段的实时信息做整合，实现智慧建筑运行及综合能耗的科学化、信息化和可视化的管理。

BIM 5.0 ： GIS+BIM+FM+IBMS+CLOUD智慧城市【园区、综合管廊】云平台：基于GIS和BIM的智慧城市管理平台的构建。将城市地理信息和三维建筑信息模型结合在一起，实现智能城市科学化、信息化和可视化的运营管理。

BIM+FM 与IBMS融合

从工程建筑全生命周期的视角切入，BIM与智能化系统的整合并服务于运营管理将成为趋势。

BIM的价值不再局限于建筑 3～5年的设计施工阶段，而是聚焦在 30 年、50年甚至上百年的运营维护。BIM与智能化的整合，不仅能为建筑实现三维可视化的信息管理，而且为建筑中的所有设施设备赋予了感知力和生命力，从而将建筑的运营管理提升到智慧建筑的全新高度，实现建筑运营与智能化 IBMS 的集中监控与管理、智能化系统的集成、信息共享、控制联动，满足智能化系统分布式运营监控的需求，同时为建筑内工作人员和客户提供安全、舒适、便捷、节能环保、高效的工作与业务活动的环境。

传统建筑独立运行并操作的各类设施设备，统一汇集到基于 BIM的物业及设施管理平台（BIM+FM）上，实现统一的设施管理和设备监控。建筑内设施、机电、消防、安防、摄像机、门禁等各监控系统设备和监控点的空间定位和位置信息，通过 BIM 可视化图形进行汇集、分析、应用、展现。BIM 与 IBMS 系统的集成，实现对设备管理系统、楼宇自控系统、公共安全系统、闭路电视监控系统、“一卡通”系统的无缝衔接，实现对设备设施的动态管理。发生应急事件，可按影响程度分级分类，可按不同级别的应急预案进行处置。例如：通过 BIM 图形获取设计阶段的设计图纸和结构计算参数等；建造阶段通过BIM 图形查询水电气管线槽安装位置、材料和尺寸，机电设备及二维码技术参数等；智能化系统运行阶段通过 BIM实时显示报警点、监控摄像机、门禁读卡机、机电设备的位置、状态、影像和运行数据等。在安防和消防报警时，通过 BIM 可以快速定位所在位置，并及时获取周边的疏散通道和重要设备信息。

BIM4.0&BIM5.0 [GIS+BIM+FM+IBMS+CLOUD]

1.对建筑内设备运行状态和参数实时采集及记录存储并与 BIM整合，通过 BIM显示设备位置和状态，减少人工巡检设备的工作量和频次。设备数据异常，将自动与 BIM 联动，超过设定预警和报警阈值，自动报警至手机和邮箱等。定时自动巡检，实现对故障快速响应，及时发现设备问题，确保设备安全正常运行。

2.BIM与智能化整合实现对环境的检测和设备远程控制、远程调试，包括环境温度湿度、风机状态、二氧化碳、甲醛、PM2.5 等的监控，监测数据同步与 BIM联动。当传感器检测到数值超标，BIM 自动定位，并启动建筑新风系统或空气过滤系统，实现对空气质量管理。同时通过BIM 进行环境数据的汇集、分析、应用。

3.BIM与智能化整合对建筑内各公共区域、设备房及设备房内的各个设备进行远程数据采集、控制、报警、输出设备巡查记录。通过数据的累计分析，实现对水、电、空调、照明等精细化能源管理；逐步形成预防数据，预防使用寿命，定期向管理者推送管理报表，实现可视化管理。

4.BIM与智能化整合实现远程技术支持。建立系统的设备档案、设备维修知识库、主要备品备件数据、历史维修记录、维修要点等，远程设备 BIM 图像联动和移动视频模块的应用、二维码的应用等远程技术指导，推送维修指引，降低对技术员的技术要求和缩短入职培训周期。

5.智能建筑内公共安全应急系统部署在基于 BIM 的管理平台上。采用“平战结合”的设计原则，从应急业务管理、风险隐患监测、预警管理、指挥调度、空间辅助决策、应急保障、模拟演练等功能与 BIM 系统联动。特别是综合应急管理功能，从值守应急、监督管理、综合协调、值班管理、统计分析、会务管理、工作动态管理、数字化预案管理、短信管理、归档管理等方面与 BIM 紧密联动，实现对事件有序、快速、高效的响应和处理。当出现紧急情况时，系统可及时掌握突发事件的内容、地点、状态，同时可以调用所需相关的信息（如：BIM、CCTV、处理预案、相关人员等），及时通过通讯手段进行事发现场或远程的指挥调度，实现统一接警、集成显示、集中指挥、联动协同、快速响应。

BIM作为促进我国建筑业发展创新的重要技术手段，其应用与推广将对建筑业的科技进步与转型升级产生无可估量的影响，尤其是 BIM 与地理信息系统 GIS、设施管理 FM、智能化系统IBMS 的整合，对城市、园区、建筑的管理和服务产业升级发展带来巨大效益。包括：BIM 全生命周期的管理；海量数据信息的高度集成，跨平台的管理终端；基于“事件”触发的管理理念，综合指挥管理模式，更快的反应速度，更高的处理标准，更主动的管理方式。

BIM应用已经成为趋势，其应用在设计施工阶段可以节省 2%～5%的建造成本；与智能化系统整合应用在运维阶段可以节省 5%～34%的构成运营成本，价值不可小觑。

BIM是工程建筑行业的大数据，是实现资源汇聚共享和跨部门协调联动，以及高效精准管理与安全可靠运行的核心要素。BIM 为网络、数据、信息的集成与应用的展现、监控、管理、运营、服务打下坚实基础，为实现网络互联、信息互通、数据共享、业务协同提供有力保障；BIM 为实现智慧建筑/园区/城市的大数据分析、挖掘、应用提供条件，进而最终打造创新、协调、绿色、开放、共享的家园。