BIM技術(shù)在建筑運(yùn)維階段應(yīng)用探索

汪霏，葉晨茂

（1重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院，重慶400072；2重慶賽迪熱工環(huán)保工程技術(shù)有限公司，重慶401122）

BIM技術(shù)在建筑運(yùn)維階段應(yīng)用探索

汪霏1，葉晨茂2

（1重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院，重慶400072；2重慶賽迪熱工環(huán)保工程技術(shù)有限公司，重慶401122）

在建筑項(xiàng)目的運(yùn)維階段內(nèi)引入BIM技術(shù)，對(duì)于建筑業(yè)信息化管理具有重要的意義。該文在總結(jié)了傳統(tǒng)的運(yùn)維管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，引入融合BIM技術(shù)在項(xiàng)目運(yùn)維階段中可以高效地解決在運(yùn)維階段內(nèi)信息管理、設(shè)備管理等問(wèn)題，推動(dòng)了BIM技術(shù)在建筑全壽命周期內(nèi)的應(yīng)用。

BIM；信息化；運(yùn)維階段；全壽命周期

1 概述

1.1 背景分析

BIM（Building Information Model）即建筑信息模型，由Eastman等[1]在19世紀(jì)70年代首次提出，隨后廣泛地應(yīng)用于土木建筑行業(yè)。BIM技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中各個(gè)階段的信息創(chuàng)建、共享和管理提供了技術(shù)平臺(tái)，能更好地調(diào)合建筑全生命周期的各種功能需求（圖1所示）。建設(shè)項(xiàng)目的全生命周期指的是規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)階段、建造階段、運(yùn)營(yíng)維護(hù)及拆除后利用這四個(gè)階段。在這四個(gè)階段內(nèi)，建筑運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的資金以及時(shí)間都占到建筑全生命周期70%左右。由此可見(jiàn)，建筑運(yùn)營(yíng)維護(hù)的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于項(xiàng)目初始的資本投入[2]。目前，我國(guó)已經(jīng)有很多成功應(yīng)用BIM技術(shù)的案例，但在這些成功案例中，BIM技術(shù)多廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)——施工——管理過(guò)程中，而針對(duì)運(yùn)維階段的研究較少，成功運(yùn)用到運(yùn)維管理中的項(xiàng)目更是屈指可數(shù)，如表1所示[3]。伴隨著現(xiàn)代化的建筑業(yè)逐漸向精細(xì)化管理發(fā)展，業(yè)主對(duì)于建筑產(chǎn)品的服務(wù)和要求也逐漸提高，這意味著建設(shè)項(xiàng)目在運(yùn)維階段內(nèi)的管理模式將面臨著改革。并且2015年住建部發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》中提出，以國(guó)有資金投資為主的大中型建筑、申報(bào)綠色建筑的公共建筑和綠色生態(tài)示范小區(qū)兩類(lèi)新立項(xiàng)90%的項(xiàng)目在勘察設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)過(guò)程中集成應(yīng)用BIM技術(shù)。

1.2 運(yùn)維管理

關(guān)于建筑物的運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理（運(yùn)維管理）的含義目前國(guó)內(nèi)并沒(méi)有明確的定義，主要是指工程建設(shè)完成后將進(jìn)入到運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，在此階段內(nèi)，運(yùn)營(yíng)管理者將負(fù)責(zé)項(xiàng)目所有的管理任務(wù)，包括經(jīng)營(yíng)管理、設(shè)備管理、安全管理和能源管理等內(nèi)容（圖1），其最主要的目的是能夠滿足人員在建筑空間內(nèi)的基本使用、安全和舒適需求。當(dāng)建筑物的使用年限在50年以上時(shí)，建筑物的造價(jià)費(fèi)和使用階段內(nèi)的維護(hù)費(fèi)的比例可高達(dá)1︰9。因此，現(xiàn)代化、規(guī)范化的運(yùn)維管理將會(huì)給業(yè)主和運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)效益[4]。

圖1 BIM全壽命周期應(yīng)用

2 傳統(tǒng)的運(yùn)維管理方法

傳統(tǒng)的國(guó)內(nèi)工程項(xiàng)目運(yùn)維管理模式主要根據(jù)工程項(xiàng)目的性質(zhì)不同而采取不同的管理模式。目前，運(yùn)維階段采取的可分為租賃經(jīng)營(yíng)、自主經(jīng)營(yíng)、委托經(jīng)營(yíng)、特許經(jīng)營(yíng)四種管理模式。由于建設(shè)項(xiàng)目的周期較長(zhǎng)，涉及的文件較多，信息資料眾多，各個(gè)階段又處于各自為營(yíng)的狀態(tài)，導(dǎo)致了整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)全過(guò)程中信息難以集成和統(tǒng)一，未免出現(xiàn)信息丟失現(xiàn)象，給業(yè)主帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。傳統(tǒng)的運(yùn)維階段的管理主要存在以下弊端。

表1 近年來(lái)國(guó)內(nèi)工程的應(yīng)用案例[3]

（1）信息的孤立性。建筑項(xiàng)目在其生命周期內(nèi)由于不同的工作階段，各工作階段內(nèi)的工作主體不同，導(dǎo)致各自的信息不流通和不統(tǒng)一性，直接造成的影響是項(xiàng)目建成，但無(wú)法滿足運(yùn)營(yíng)能力的要求，出現(xiàn)了信息孤島。所以，應(yīng)該從運(yùn)維管理的角度出發(fā)介入到項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與施工階段，消除信息的斷層，才能為運(yùn)維階段的管理工作帶來(lái)最大的效益。

（2）缺乏控制性。隨著越來(lái)越多的超高層建筑的出現(xiàn)，對(duì)于項(xiàng)目建設(shè)周期內(nèi)的信息管理而言將面對(duì)巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的運(yùn)維管理模式不能及時(shí)地了解最新的運(yùn)營(yíng)情況，管理部門(mén)不能及時(shí)做出準(zhǔn)確決策，不能對(duì)工程項(xiàng)目的運(yùn)維情況進(jìn)行有效的控制。特別是在運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，當(dāng)排水、監(jiān)測(cè)、消防等系統(tǒng)如果發(fā)生故障的情況下，如果沒(méi)有及時(shí)采取措施進(jìn)行控制，將造成經(jīng)濟(jì)損失更甚者造成人員傷亡。

（3）管理模式粗放。我國(guó)建筑行業(yè)大而不強(qiáng)，現(xiàn)仍處在粗放式勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，企業(yè)規(guī)?；潭鹊停ㄔO(shè)項(xiàng)目組織實(shí)施方式和生產(chǎn)方式落后，產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化程度不高，很多建設(shè)項(xiàng)目并不重視運(yùn)維階段的管理，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)管理不善而失敗。因此，形成精細(xì)化的運(yùn)維管理勢(shì)在必行。

3 基于BIM技術(shù)的運(yùn)維管理

3.1 基于BIM工程運(yùn)維管理的內(nèi)容

對(duì)于建筑運(yùn)維階段而言，其管理的主要問(wèn)題歸根結(jié)底就在信息效率上，因此解決建筑運(yùn)營(yíng)管理的問(wèn)題可通過(guò)信息化手段[5]。BIM技術(shù)作為信息化的管理工具能夠?qū)⒔ㄖ锏慕Y(jié)構(gòu)設(shè)施和設(shè)備設(shè)施等信息整合起來(lái)，為管理者提供建筑物的全局信息；通過(guò)BIM共享施工過(guò)程中的信息，對(duì)于工程后期的維護(hù)、改造提供了一套終身制的“檔案”。當(dāng)工程項(xiàng)目建設(shè)完成以后，建設(shè)項(xiàng)目將進(jìn)行移交。對(duì)于物業(yè)管理部門(mén)而言，他們希望得到的不只是竣工圖紙，還希望能得到反映設(shè)備狀態(tài)、材料使用情況以及與運(yùn)營(yíng)維護(hù)有關(guān)的資料。在運(yùn)維階段內(nèi)，BIM還能進(jìn)行資產(chǎn)管理，與RFID（無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)）相結(jié)合能夠快速準(zhǔn)確地知道資產(chǎn)在建筑物的位置及其對(duì)應(yīng)的相關(guān)參數(shù)。

3.2 基于BIM技術(shù)的精細(xì)化管理模式

3.2.1 設(shè)備設(shè)施管理

傳統(tǒng)的設(shè)施維護(hù)管理的方法主要是通過(guò)二維的圖形以及紙質(zhì)資料來(lái)保存信息，設(shè)施維護(hù)過(guò)程中，主要依靠人力巡檢來(lái)完成。當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題后，由于二維圖紙的局限性，難以對(duì)問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確定位和快速處理。BIM技術(shù)與智能檢測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合，能夠在計(jì)算機(jī)模型上實(shí)時(shí)獲取設(shè)施的數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題能夠準(zhǔn)確地獲得出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備定位，大大減少了在傳統(tǒng)的維修過(guò)程中逐個(gè)排查的時(shí)間和資源，提高工作效率。

3.2.2 空間管理

對(duì)于建筑物而言，空間管理實(shí)際指的是對(duì)建筑空間、設(shè)施空間以及企業(yè)空間的管理和利用。BIM的3D可視化能夠打破人類(lèi)對(duì)復(fù)雜建筑物想象力的局限性，將建筑物直接地反映在模型當(dāng)中，并且可以在3D可視化模型中對(duì)空間的使用進(jìn)行規(guī)劃，減少在傳統(tǒng)管理模式中在二維圖紙中一次性的規(guī)劃對(duì)空間資源造成閑置。

3.2.3 應(yīng)急管理

針對(duì)大型的公共建筑而言，必須制定完備的應(yīng)急預(yù)案，保證發(fā)生意外事故時(shí)安全逃生通道的暢通，傳統(tǒng)的應(yīng)急管理方式多采用的是實(shí)際演練。利用BIM技術(shù)的建筑運(yùn)維系統(tǒng)可以主動(dòng)應(yīng)對(duì)這種突發(fā)事件[6]。制定應(yīng)急預(yù)案時(shí)，可以通過(guò)3D可視化的模型模擬逃生路線；當(dāng)有意外情況發(fā)生時(shí)，管理人員可以通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)了解險(xiǎn)情發(fā)生地點(diǎn)，找到最合適的逃生路線，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行有效地疏散，提升應(yīng)急行動(dòng)的效率。

基于BIM技術(shù)的運(yùn)維階段的管理，為運(yùn)維階段提供了有序的保障作用，能夠以3D可視化的形式，形象地展示整個(gè)建筑物的空間情況，實(shí)時(shí)獲取設(shè)備設(shè)施信息，當(dāng)遇到有突發(fā)情況時(shí)能夠快速地定位設(shè)備和構(gòu)件，并且BIM技術(shù)與現(xiàn)行的EMS（能源管理系統(tǒng)）相應(yīng)用，還能夠?qū)ㄖ镌谶\(yùn)營(yíng)階段內(nèi)的能耗情況進(jìn)行檢測(cè)和經(jīng)濟(jì)性分析，促進(jìn)了綠色智能建筑在我國(guó)的發(fā)展。BIM技術(shù)在運(yùn)維階段的運(yùn)用，使建設(shè)項(xiàng)目的運(yùn)維管理從傳統(tǒng)的事后控制過(guò)渡到基于BIM技術(shù)的事前控制，增強(qiáng)了安全性能，提高了運(yùn)維管理水平。

4 總結(jié)

BIM技術(shù)最早使用是在設(shè)計(jì)階段，逐步推廣到施工階段中。與這兩個(gè)階段比較而言，其在運(yùn)維階段內(nèi)的研究與應(yīng)用總體還處于初級(jí)階段，對(duì)于其在運(yùn)維階段內(nèi)的應(yīng)用還將面臨著巨大的挑戰(zhàn)。盡管如此，BIM在運(yùn)維階段內(nèi)的應(yīng)用，能夠保障建筑全壽命周期內(nèi)信息的完整，減少運(yùn)維階段的資源消耗，為管理者的正確決策提供可靠的依據(jù)，推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]Eastman C,Teicholz P,Sacks R.BIM handbook:a guide to building information modeling for owners,managers,designers,engineers and contractor[M].New Jersey：John Wiley&Sons Inc,2011：1-30.

[2]張彬.基于BIM技術(shù)建筑運(yùn)營(yíng)管理應(yīng)用探索[D].成都：西南交通大學(xué)，2016.

[3]何關(guān)培.BIM總論[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版，2011.

[4]汪再軍.BIM技術(shù)在建筑運(yùn)維管理中的應(yīng)用[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2013（9）：94-97.

[5]紀(jì)博雅，戚振強(qiáng)，金占勇.BIM技術(shù)在建筑運(yùn)營(yíng)管理中的應(yīng)用研究——以北京奧運(yùn)會(huì)奧運(yùn)村項(xiàng)目為例[J].北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（1）：68-72，82.

[6]王代兵，佟曾.BIM在商業(yè)地產(chǎn)項(xiàng)目運(yùn)維管理中的應(yīng)用研究[J].住宅科技，2014（3）：58-60.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

建筑工程上的“出血”

“出血”是一個(gè)常用術(shù)語(yǔ)，指印刷時(shí)為保留畫(huà)面有效內(nèi)容預(yù)留出以方便裁切的部分，這個(gè)要印刷并裁切掉的部分，就稱為“出血”或“出血位”。

施工中遇到建筑物室內(nèi)吊頂時(shí)(衛(wèi)生間的墻磚、室內(nèi)涂料等)，總要伸入吊頂內(nèi)一部分；施工的窗框、門(mén)框處：室內(nèi)外的建筑做法(窗臺(tái)板、抹灰、幕墻等)總要壓住一點(diǎn)框子等，對(duì)于“出血”在實(shí)際施工中我們應(yīng)該認(rèn)真地對(duì)待，首先要仔細(xì)研究圖紙和相關(guān)規(guī)范，確定“出血”的尺寸，并要考慮“出血”線位置留置的經(jīng)濟(jì)和合理，而不同的做法“出血”尺寸也是各不相同的，一定要根據(jù)實(shí)際情況考慮到位，避免返工；另外在質(zhì)量方面，因?yàn)椤俺鲅钡奈恢迷趦煞N不同材料的交接處，此處也較容易發(fā)生問(wèn)題，應(yīng)將此處作為質(zhì)量的控制點(diǎn)，重點(diǎn)進(jìn)行檢查，嚴(yán)格要求，以保證質(zhì)量。在施工過(guò)程中我們應(yīng)該重視這些“出血”的地方，要不然就要真的“出血”了。

Application of BIM Technology in Buildings at Operational and Maintenance Phase

The BIM technology in the construction projects at the operational and maintenance phase is of great importance for the informatization management of the construction industry.Based on the summary of the traditional operation and maintenance situations,this paper proves that the introduction of BIM technology to the operation and maintenance phase can effectively solve relevant problems like information management and equipment management and promote the application of BIM technology in the whole life cycle of buildings.

BIM;informatization;operational and maintenance phase;the whole life cycle

TU18

A

1671-9107（2017）08-0015-03

基金論文：該論文為重慶市建設(shè)科技計(jì)劃項(xiàng)目2015年重大課題“裝配式住宅建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究集成與示范”（項(xiàng)目編號(hào)：城科字2015第（0-1）號(hào)）論文之一。

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.08.015

2017-06-12

汪霏（1988-），女，重慶人，講師，主要從事水運(yùn)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、管理等科研及教學(xué)工作。