BIM技术在建筑运维中的应用

孙丽娜

摘 要：建筑运维管理是建筑过程中关键的一步，而传统的运维面临着缺乏有效的运维工具、缺乏有效的数据治理体系等诸多问题。本文在建筑运维管理中引入了BIM技术，并且分析了其在运维管理中的各种应用，该技术的引入可以有效降低成本并实现投资收益最大化，而且还可以实现永续发展、节能减碳的全方位效益。

关键词：建筑运维管理；BIM技术；传统运维

1 建筑运维管理的概念

建筑运维管理就是在建筑物竣工验收和投入使用之后，对建筑设施、技术等关键资源进行整合。以运营为手段，全面提升建筑物的使用率，减少其经营成本和提高投资收益，并且通过维护尽量延长其使用周期的一种综合性管理。

2 BIM技术的概念与特点

2.1BIM技术的概念

BIM（Building Information Modeling，BIM）技术最初表现为建筑设施物理、功能等属性的数字化表示，它是项目设施实体与功能特征的全面描述。以三维几何数据模型为基础将建筑设施的物理信息、功能需求、性能需求以及相关的参数信息等结合起来并通过统一的开放标准来进行信息的交互。在此共享数字模型的基础上，项目的规划和设计以及维护等各阶段有关人员均可得到其需要的信息，通过BIM模型可以为业主、承包商以及监理工程师等各方提供更加有效的决策支撑平台，同时BIM还能够促进各参与方之间进行更深层次的交流与合作，最终实现整个建设项目管理信息化的目标。BIM是一种先进的信息技术与信息软件相结合的产物。

2.2BIM技术的特点

2.2.1可视化

可视化是BIM技术在施工工程中的重要作用之一，它能够帮助建筑工程管理人员利用现代化技术建立三维模型，实现施工现场的立体化展示，使施工管理人员、建设人员、设计人员以及设计场地等各方面都能直观地了解到施工建筑形象，增强了项目的立体化和生动性。BIM可以为建筑施工企业带来良好的经济效益，提升其管理水平，利用BIM技术能够有效减少建筑生产建设的时间成本与人力成本。

2.2.2协调性

采用BIM技术可以构建施工管理过程综合信息模型，所建模型与实际施工情况和工程运行情况吻合较高。与此同时，这一模式也能够和建筑工程操作过程中各部门人员相吻合，能够实现不同工种、不同人员之间的衔接，促进建筑施工管理兼容性的增强，从而也能够有效地促进建筑工程施工质量和施工效率的提高。首先，建筑工程施工人员可以在该模式的帮助下，对施工工程在操作各阶段的建设内容进行了解，使其能够更好地与施工管理工作相協调，从而促进施工质量的提高。其次是各部门和各施工阶段工作人员之间，可以通BIM技术实现有效沟通和交流，共同协作促进后续施工工作的顺利开展。在此基础上，施工设计单位的人员、施工管理人员、施工监理单位和施工业主方都可以在信息平台上进行沟通，方便后续工作。

2.2.3模拟性

所谓模拟性并不仅仅可模拟所设计的建筑物模型，无法在真实世界里运行的东西也可以模拟[1]。目前，随着科技水平的不断提升，BIM已经成为一种非常先进的技术工具。在设计阶段，BIM可对设计所需仿真的某些事物进行模拟仿真试验，即按照施工中的组织设计对实际施工进行仿真，以制定出合理的施工方案指导施工，同时也可进行5D模拟以达到控制成本等目的。

2.2.4数据化

采用BIM技术对工程项目进行信息化管理，使项目管理过程能够对大量数据进行高效储存，快速精确地计算与分析。比如，通过BIM迅速准确地完成工程量计算，同时，对项目施工方案、进度计划以及成本预算等都能直观地了解到。以BIM为基础进行高效计算以及科学分析，凭借个人能力以及过往经验的管理现状得以极大改善，逐渐实现工程精细化。

3传统运维面临的问题

3.1缺乏对IT元素的有效监控

从宏观方面来看，IT设施的类型不同，构成也比较复杂，在硬件和软件方面，由后台的应用支撑服务向前台的页面服务转变，这些纷繁复杂的IT元素难以对其进行高效的整合监控。从微观的角度进行细究，具体IT设施的类型不同，品牌也多种多样，不同的厂商对设备的维护方式也不尽相同，这给企业的运维管理带来了极大的挑战。再加上不同厂商的设备类型不一，硬件配置各不相同，因此，对监控结果的分析也存在较大差异。企业经年累月地布置许多监控工具，但监控手段阈值设置简单，并通常为静态阈值，且指标与警告不正常情况呈多样化，这将导致大量误报和漏报。另外，大部分的监控软件只能对数据进行分析处理，无法实现智能预警功能，不能及时准确地提供给用户相关信息，从而导致企业的管理部门做出错误决策。另外，现行监控工具绝大部分趋势预测能力不足，让运维局面变得十分被动，致使很难找到问题所在。

3.2缺乏有效的运维工具

企事业单位用户可以通过厂家提供的管理工具，如vmware的VC客户端、存储的管理客户端、硬件服务器的web管理控制台或者通过查看日志/硬件设备的指示灯等方式查看运行状态和性能指标。很明显，这些分散的方法加大了运维工作量，影响了故障检测及时性。随着信息化建设的不断深入，企业IT系统变得越来越复杂，许多网络设备、服务器、中间件、操作人员、业务系统使其难以应对，甚至要加班加点地进行维护、调配和管理。另一方面，大量的数据被分散到不同的部门中，导致大量冗余信息，增加了运维成本。往往由于设备故障，导致业务中断，极大地影响了企业正常运转。这些问题主要是因为缺少事件监视与诊断工具以及其他IT操作与维护工具，如果缺乏有效的技术工具支撑，就很难做到积极主动、对故障事件进行迅速处置。

3.3缺乏有效的数据治理体系

随着信息化及互联网+普及推广，在企业信息化建设过程中，由于缺少有效的管控手段和方法，导致了很多问题的出现，如信息孤岛现象严重等。在数字化建设达到一定水平后，管理对象数据量也相应水涨船高，数据数量多、类别多，而且十分零散，很难用某一个指标体系对系统健康度进行测评，也没有统一的角度来评判数据质量。传统的运维体系已不能满足企业发展需求，需要对其加以优化改进以提高运维工作效率。

4BIM技术在建筑运维管理中的应用

4.1BIM在设备信息及资产管理中的应用

传统的资产信息的整理与录入工作主要依靠档案室资料管理人员或者录入员以纸媒质形式来完成，这不仅不易保存也不易调阅，而且人员一调整或者周期长就会丢失或者记录无法查询，从而导致工作效率下降，成本增加。因此如何解决这些问题就成了资产管理部门亟待解决的重要课题之一，BIM技术的应用为实现这一目标提供了可能。资产管理信息化建设的核心就是要建立起数字化资产管理体系，结合三维虚拟实体BIM技术，使得建筑物内资产位置及相关的参数信息更加明确，新技术的产生使资产管理范围亦由过去重点资产向资产各方面扩展。现代建筑借助BIM系统将物业整体房间与空间分割开来，在每一个分割区域内标注资产，当用户需要查看某个房间时，可以在手机上查询这个房间内所有资产的位置坐标，方便用户快速找到所需的物品。

4.2BIM在设施管理中的应用

建设项目设计与施工阶段应用较多的计算机辅助设计应用软件一般被用作画图工具 ，并不用于设施管理数据的存储，从而不能对设施管理中的特殊功能需求进行支撑。此外，传统的数据库管理系统已经很好地满足了一些专业领域对数据快速、准确、全面和可靠的要求，这些技术也被应用到其他行业，如交通规划、城市规划等方面，但其适用范围有限。尽管设施管理信息化软件的功能日益增强，但因组织各系统间缺乏普适性标准与界面，且建设项目全生命周期内生成的数据需按照一定格式收集整理才能输入运维系统，这一过程不但耗时耗力，且系统数据格式无法二次使用，给运维系统改造升级带来不便。

BIM技术最初被用于更高效的建模设计与数据收集，被更多应用于设计与施工阶段，建筑师与工程师可以通过初始建模迅速地从中得到准确的规划与图纸变更、工作任务检查与材料采购。BIM技术可以自动完成材料订购，与此同时， BIM可以完成碰撞检查、施工模拟及进度控制，可以降低成本。提高建筑行业收益率信息对设施管理非常重要，且建筑物交付后运维阶段的设施管理需要不同于设计施工阶段。BIM模型及模型所含数据可以为设施管理人员在建筑决策、设计及施工各个生命周期阶段提供数据支持，因此运维阶段BIM技术的开发与应用可以有效降低成本并实现投资收益最大化。

基于BIM技术可以向FM人员提供详细的空间信息（包含真实空间占用、建筑对标等信息）。同时，BIM借助可视化功能能够辅助跟踪部门位置，勾连建筑信息与具体空间相关信息，并在网页中进行打开与监控，增强空间利用效果。根据建筑使用者的实际需求，提供基于运维空间模型的工作空间可视化规划与管理功能，对于工作空间变化可能引起的建筑设备、设施功率负荷及其他数据的决策支持也为运维单位案三维空间模型的快速更新起到了借鉴作用[2]。将BIM技术应用到空间可视化管理当中，通过对空间利用状态、收入、成本等方面的信息进行分析，对影响不动产财务状况的周期性变化及趋势进行判断，帮助提高空间投资回报率的同时可以抓住发生的机会，规避潜在的风险。

4.3BIM在节能减排管理中的应用

当前国内BIM技术以信息整合模式为主，把建筑信息融入到三维模型中，能数字化、参数化、科学化、可视化统计与分析建筑项目建设功能及设计思路，维护施工过程各个阶段数据信息的高度一致性，高效地考察整个工程实时数据，以BIM技术为基础助力绿色建筑运维管理与开发，并对运营效果与工作效率起到实时监管。

受传统CAD技术支持的限制，大多数建筑设计中功能的计算，只把符合规范作为要求，只有很少一部分资金雄厚，指标性强的建筑能对建筑性能做出比较全面的分析。特别是针对耗能或者品质与功能均不充分的情况，通常品质指的是设计品质，也就是实际建筑物在设计规划中所需要的完整程度，如果能将其与經济利益结合起来考虑，则会得到更好的效果。BIM技术总体上处于全球趋势的应用，建筑物的生命周期由建筑管理转向施工管理，对于当今人类来说被过度开发而引起地球环境冲击的问题，每个国家的能源费用都在逐年攀升，而地球的生态环境也在不断地恶化之中，近年掀起节能减碳风潮，据国际能源总署（IEA）统计，建筑耗能在人类耗能中约为30%。

而在BIM3D虚拟建筑的协助下，可以提供业主和建筑师可视化立体功能，用于检视设计误差和减少施工冲突以加强绿建筑节能减碳活动，从而让业界能熟悉项目使用BIM技术的发展趋势，真正减少碳排放带来的空气污染、酸雨和温室效应等问题，提升产业能源效率，达到国际接轨之目的。

BIM建筑性能咨询可以让建筑物在造价和工期受限的情况下对建筑性能做必要分析。目前，BIM技术已逐渐运用于建筑设计领域中，可协助建筑师更精准地预估建筑用地及建筑所需各项参数，进而提升整体工程品质。所以，在BIM建筑性能咨询中，可以实现以下几个方面的分析工作，包括细致规划项目空间布局的日照分析；通过BIM数字信息来模拟实际建筑物所拥有的实际信息；直观形象地展示虚拟构件在建筑物内外各个空间的分布情况。应用BIM可以将建筑生命周期的各个阶段融合在一起，实现高质量的建筑性能设计、施工过程的有效控制、成本的降低及施工工期的把控，实现永续发展、节能减碳的全方位效益[3]。

建筑师利用BIM执行建筑节能设计辅助生成的相关申请文件，将是日后审查过程中建筑师执行绿色建筑设计作业的重要辅助手段，透过BIM技术将有助于绿色建筑设计品质及效率的有效提升。近年来针对全球气候变迁而提出的节能、减排成为全球主要提倡的环保理念，而智慧绿色建筑则是在绿建的基础上引进智能型科技产品，并结合建筑特性合理进行运用，让建筑更加安全与健康，达到节能减碳的效果。

5结语

传统运维的监控手段单一，没有有效的流程管控机制，因此会经常由于设备故障而造成业务中断，这样会导致无法正常运营。本文将BIM技术引入到运维管理中，详细分析了其在设备信息、资产管理、设施管理以及节能减排管理中的应用，说明了BIM技术的引入会使运维管理的效率有非常大的提升。

参考文献

[1]王启光.高速公路软土路基施工工艺研究[J].运输经理世界，2021（17）：46-48.

[2]潘城荣. 基于BIM技术的各参与方的项目管理[C]//.第二届全国智慧结构学术会议论文集.，2016：213-216.

[3]尹佳.试析BIM技术在建筑工程绿色施工中的应用[J].砖瓦，2020（07）：136-137.