BIM技术在建筑运维管理中的应用研究

訾妍，谢强，钟炜

（1.天津理工大学管理学院；2.天津生态城国有资产经营管理有限公司）

1 引言

近年来，数字化、智慧化已然成为一种发展趋势，以BⅠM技术为代表的信息技术与传统建筑行业的融合逐渐走入建筑管理市场，并在设计、施工阶段取得了相对成熟的应用，但当前在运维阶段的应用还较少[1]。建筑运维阶段占据整个项目全生命周期的大部分，是维持项目回收投资和取得效益的重要阶段，因此建设智慧城市的关键在于实现建设项目运维阶段的智慧化管理。随着建筑设备种类的增多，产品功能不断更新迭代，在彼此交互使用的过程中，产生的数据越来越庞大，使运维管理阶段的难度增加。BⅠM技术作为数据集成的基本工具，通过获取设计、施工阶段的信息，将建筑物各部分信息数据集成在一起，储存到数据库中，供项目各参与方实时获取，对工程后期的维护、改造提供了数据支撑[2]。

2 传统的运维管理模式

传统的建筑运维阶段管理模式相对原始，主要依靠各阶段管理人员通过人工采集、处理、整合信息的方式对各阶段数据进行记录。建筑所产生的数据来源于四个阶段：规划阶段、设计阶段、施工阶段和运维阶段[3]。运维管理模式如图1所示。通过数据信息的流通链可以发现，在整个管理过程中，各阶段人员需要整理的数据信息庞大而冗杂，且各个阶段的工作相对独立，数据信息难以集成和统一，造成传统的运维管理模式不能有效应对信息的高速运转。

图1 传统的运维管理模式

3 基于BIM的运维管理模式

3.1 BIM运维管理模式构建

BⅠM技术的出现和发展为整个建设项目建设过程中各个阶段的信息创建、共享和管理提供了技术平台，能更好地解决建筑全生命周期的各种功能需求[4]。从建筑设计、施工、运行直至建筑全生命周期的结束，在建筑规划、设计、施工阶段，它通过对建筑的数据化、信息化模型进行整合，在运行和维护阶段进行共享和传递，使工程管理人员对各种建筑信息做出正确判断和高效应对[5]，为各方建设主体提供协同工作的基础，实现管理的高效化透明化。

将BⅠM技术应用于建筑运维管理阶段，能够解决由于人为因素引发的信息缺失及信息模糊等问题，实现运维阶段数据的集成共享，提高工作效率。BⅠM运维管理模式是利用BⅠM技术对建筑四个阶段的数据进行录入，通过对数据的整合、处理，使BⅠM数据库中项目全生命周期的所有基本信息，通过数据可视化平台，可随时被查询到。同时，可三维动态地观测设备实施运行状态，使管理人员实时了解设备使用情况，提前预测设备可能发生的故障并进行维修保养[6]。管理模式框架图如图2所示，整个管理过程主要分为：信息录入、数据储存、平台管理。

图2 BIM运维管理模式

1）信息录入

建筑的BⅠM运维数据来源于建筑固有的静态数据和建筑使用过程中所产生的动态数据，静态数据主要是在规划、设计、施工阶段产生的，包括建筑各部分信息数据、建筑文化资料等。静态数据可通过建模的方式同步建筑的实际信息，当前建筑信息模型数据的创建方法主要有两种：①利用三维激光扫描、近景摄影测量等手段获取建筑外形点云数据，再通过网格封装形成高精度网格模型，能够精确反映建筑物的外形信息；②利用Revit、Sketchup等BⅠM建模软件对建筑进行正向建模[7]。通过图纸信息，在设计好的内容及尺寸信息之下，利用计算机技术进行三维模型的建立，实体建筑的数据即刻同步在模型之中。动态数据主要是在工程竣工数据集成后的基础上，结合运维过程中各部分产生的实时运行数据所形成的，包括设备运行数据、楼宇自控系统数据、安保管理数据等。

2）数据储存

在完成BⅠM运维数据的录入后，需要对海量离散的数据进行预处理，确保数据的准确性、一致性，形成标准的数据库中心。预处理阶段包括对BⅠM静态几何数据的轻量化处理以及对动态数据的采集、清洗、储存等处理。在数据处理完成后，整理好的数据将录入BⅠM数据库。在这个数据库中，存储着项目全生命周期的全部信息和数据，同时数据会随着项目的变化实时更新。基于BⅠM数据库，项目各参与方能及时获得管理所需的数据，还能快速对数据进行统计、分析、管理。

3）平台管理

数据经处理后，集中储存在BⅠM数据库中，此时还需要对数据进行进一步融合。一方面实现动态运行数据与原始BⅠM数据的挂接；另一方面根据业务需要，将各类数据融合、沉淀，形成数据可视化平台，为运维系统的数据分析提供基础依赖服务。

3.2 BIM运维管理优势

1）提高了管理时效性

BⅠM运维管理体系有一套集成项目全生命周期信息的数据库，改善了传统运维管理模式的时效性问题，使数据信息能随时自由获取、修改和管理。

2）实现了可视化管理

BⅠM运维管理模型提供了各类信息的共享平台，不仅能让项目各参与方同时了解建筑项目内的各类信息，实现信息交换，避免信息流失，还能使建筑各项业务信息在信息传递过程中减少损耗，便于维护管理工作。再加上BⅠM提供的可视化操作平台，使运维管理人员能直观、清晰地掌握建筑内各项业务的基本情况，便于对各类信息的实时监控，提前规划风险应对策略，实现运维管理过程的精细化和科学化。

4 结语

在传统的建筑运维管理过程中，由于各系统、各设备、各软件之间的信息相对独立，形成了信息孤岛，加大了运维管理难度，降低了工作效率。文章从“实现信息交互”的角度提出了基于BⅠM的运维管理模式，并通过信息录入、数据处理、平台管理三个过程对整个管理模式进行阐述。最后，在实际的项目应用中分析得出其管理模式的价值：能够对多维设备信息数据进行整合，实时记录日常运维情况，通过三维可视化运维平台实现各参与方信息共享与交换，提升了运维管理效率。