BIM技术在建筑运维管理中的应用

BIM技术在建筑运维管理中的应用

朱春明

关键词：BIM；项目管理；运营维护

引言

工业化与信息化是推进技术发展，提高生产率的重要技术手段，而BIM即建筑信息模型技术就是建筑行业信息化的代表，对建筑行业的发展产生巨大的影响改变。BIM技术的研究主要分为三个阶段：萌芽阶段、产生研究阶段以及应用发展阶段。在1975年，由于1973年全球石油危机对各行各业的影响，美国全行业都面临着提高行业效益的问题。乔治亚理工大学的查尔斯·伊斯曼教授在课题“建筑描述系统”的研究中提出了“基于计算机系统的建筑描述方式”，实现了建筑工程项目的可视化和量化分析，进而提高了工程建设效率，也意味着BIM概念的诞生。

1.BIM技术的特点

（1）可视化

BIM技术的可视化主要包括设计、施工、设备可操作性、机电管线碰撞检查等多个方面的可视化。设计可视化可以将工程项目的建筑、构件及设备等以三维立体的方式直观的展现出来，帮助用户直接获取信息，大大减小了因交流产生的障碍。施工可视化指利用BIM创建建筑设备、周转材料、临时设施等的模型，还可以进行虚拟施工，帮助确定施工方案，还可以呈现项目中的复杂的结构节点，有利于施工和技术交底。设备可操作性可视化可以对建筑设备空间进行直观清晰的检验，帮助找出最佳的设备房安装位置和工序。机电管线碰撞检查可视化可帮助找出碰撞点，极大程度的减少后期的管线的变更调整。

（2）一体化

基于BIM设计可以对项目进行从前期策划到设计施工到交付运维的工程项目全过程的一体化管理。在设计阶段，将建筑、结构、给水排水、空调、电气等各个专业的模型进行三维集成协同设计。便于调整各专业模型之间的冲突，促进设计一体化。在施工阶段，可以实现建筑安全、质量、进度及成本的信息同步管理，提高管理效率，降低管理成本。在运维阶段，可以直接应用前期获得的模型数据，减少因为数据搜集造成的数据遗漏问题。

（3）参数化

BIM可以实现以参数变量的形式建立和分析模型，当工程发生变更时，通过简单的改变模型中的参数值就在原模型的基础上建立新模型，BIM的参数化设计主要指图元与修改引擎的参数化，参数化图元是指BIM中的图元以构件的形式出现，而数字化建筑构件的所有信息都可以保存在图元的参数中。参数化修改引擎则是当用户对构件的参数进行修改时，在相关联的部分也可以实现修改，大大提高模型的生产和修改速度。

2.BIM技术应用现状

据相关统计，在2007年到2012年之间，整个北美建筑行业的BIM普及率从28%上升到72%，截至2013年，美国1/3企业的BIM技术利用率达到60%，而由美国政府负责建设的项目中更是达到了100%。在2014年2月由英国建设行业网发表的调查报告显示英国建筑企业的BIM应用率达到57%。

从中国BIM应用价值研究报告（2015）中的数据来看，上海有以32%的工程项目应用BIM技术，处于领先地位，之后分别是华北地区（28%）和华南地区（26%），北京地区有20%的工程项目应用BIM技术，并且在之后的几年中BIM的应用率会迅速提高。通过对上海市13家已经运用BIM技术的建筑企业进行了访谈调研，应用IDT及扩散过程“S”曲线对获得数据进行分析，结果表明我国BIM技术的发展依然处于早期的使用者阶段，如图1。BIM技术虽然有了广泛的学术研究与应用实践，但整体扩散还是处于一个缓慢的过程。通过绘制BIM与2D-CAD技术的扩散曲线可以发现，如图2，BIM技术目前还处于应用的早期阶段。

3.传统运维管理中的问题

（1）数据信息不准确，在传统的项目运维管理过程中，管理人员获取数据主要依靠项目竣工交付之后由设计方、施工方等参与各方提供的图纸和纸质资料，在信息的传递过程中极易发生信息遗漏问题，例如某些部位结构图纸缺失、管线综合图纸不全，当建筑物因老化等需装修改造时，导致图纸缺失难以施工。信息图纸以二维CAD图纸为主，经常发生图纸与实际工程状况不符。各专业图纸无法统一表示，对某一部位的信息需要通过多个图纸的综合统一，过程复杂耗时。

4.BIM技术在运维管理中的价值

在运维阶段的管理工作首先需要搭建运维管理框架，管理框架体系主要包括四个方面的内容，分别是设施层、数据层、平台层和应用层，四部分层层递进，共同结合形成运维管理系统，如图3。BIM技术经过多年的研究应用，在设计与施工阶段的应用已经较为成熟，在设计阶段可以实现模型的建立、场地分析、管线综合等应用，在施工阶段可以实现场地规划、进度管理、施工模拟等应用，实现工程的可视化，在进度、安全、质量、成本等多个方面均有作用。相比于设计施工阶段，BIM在运维阶段的研究应用还少，但是作为项目信息的集合体，BIM在运维阶段的运用具有很大的价值。

（1）项目运维最重要的核心为数据的整理搜集，而BIM技术的一体性可以将各个专业的模型整合在一起，并通过BIM模型将信息传递到运维阶段，而BIM的信息完备性保证了BIM模型中的构件信息的完整，尤其是在设备维护的过程中，使维修人员对构建的组成属性有快速的了解，给维修工作带来极大的便利。利用BIM模型的参数化特点，当项目发生改变时，可以在原有的模型的基础上进行修改，科学的储存运维简单产生的新的数据。

（2）BIM模型的可视化特点可以通过三维模型直观的展示传统CAD二维平面图纸中的建筑与构造，对于安装的设备甚至是门牌等细小的信息都可以在模型中展现出来，在实际工程中，考虑到建筑的美观性、设备安全性等因素，往往将水、暖、电等管线设备隐藏起来，根据图纸很难对隐蔽工程进行准确的定位，也影响了线路的检查等工作，而这些都可以在BIM模型中直观的查看。

（3）在运维管理阶段包含的工作非常多，包括空间管理、安全管理、设备管理、资产管理、能耗管理等多个方面，将BIM引入运维中可以实现基于BIM模型将各个管理内容整合在一起，通过计算机对相应的数据处理分析，并将结果展现在运维平台中，大大提高了管理的效率。

5.结论

参考文献

[1]庞剑.BIM在电力工程中的应用[J].工程技术研究,2017(12):167-168.

[2]向敏,侯建成,冯文龙.BIM技术与智能建筑结合应用的研究[J].智能建筑,2016(10):30-34.

[3]胡振中,彭阳,田佩龙.基于BIM的运维管理研究与应用综述[J].图学学报,2015,36(05):802-810.