基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)備運(yùn)維管理可操作性分析

朱洪順 曾 雪 田欣鑫

(西華大學(xué)，四川 成都 610039)

1 概述

BIM技術(shù)在政策和其實(shí)用性的不斷推動下不斷向前發(fā)展，在項(xiàng)目的決策、設(shè)計(jì)和施工期間BIM技術(shù)已經(jīng)較成熟的使用，主要應(yīng)用在三維建模、碰撞檢查等方面。在項(xiàng)目竣工驗(yàn)收投入使用后的運(yùn)營維護(hù)階段BIM技術(shù)應(yīng)用得較少，BIM技術(shù)沒有得到可持續(xù)的利用。建筑的運(yùn)維階段是全壽命周期中占時(shí)最長、成本占比最大、管理難度最大以及管理內(nèi)容最復(fù)雜的階段，建筑設(shè)備的運(yùn)營維護(hù)是整個(gè)運(yùn)維管理階段的核心部分，保證設(shè)備的正常安全運(yùn)行才能保障建筑的正常安全運(yùn)營。所有的設(shè)備都有壽命問題，不同功能、不同性能的設(shè)備壽命各不同，在設(shè)備的使用過程中會涉及到設(shè)備故障修理、設(shè)備升級更新等，定期對設(shè)備進(jìn)行檢修維護(hù)能延長設(shè)備的使用壽命、提升設(shè)備價(jià)值度、減小損失降低運(yùn)維階段的成本。BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和信息集成性等特點(diǎn)，將BIM技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目的各個(gè)階段可在一定程度有效地解決項(xiàng)目全壽命周期中所存在的問題。BIM技術(shù)數(shù)據(jù)核心層可為建設(shè)項(xiàng)目不同領(lǐng)域的建筑信息模型提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)架構(gòu)，為各專業(yè)信息交流提供平臺。在項(xiàng)目后期設(shè)備運(yùn)維管理中使用BIM技術(shù)，可以解決傳統(tǒng)設(shè)備運(yùn)維管理中的設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜帶來的運(yùn)維難度大問題，以及設(shè)備信息割裂、人工依賴度高等問題。

2 建筑設(shè)備運(yùn)營維護(hù)管理現(xiàn)狀

建筑設(shè)備運(yùn)維管理是指以建筑設(shè)備為對象，追求其綜合效率，使用一系列方法理論，依靠一系列技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、組織措施，保證所有的設(shè)備經(jīng)常處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，充分發(fā)揮各種設(shè)備的各個(gè)功能，降低運(yùn)營成本。建筑設(shè)備的運(yùn)維決定了設(shè)備的壽命長短、能效特性、運(yùn)維成本等，是建筑正常運(yùn)營的重要保障機(jī)制。現(xiàn)階段的設(shè)備管理主要存在以下問題：

1)設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)維管理難度大。

設(shè)備系統(tǒng)包括給排水、消防、暖通、電力橋架等系統(tǒng)，十分專業(yè)復(fù)雜。目前的建筑設(shè)備管理還主要停留在二維時(shí)代，設(shè)備圖紙由二維CAD展示，直觀性很差，平面圖、剖面圖、詳圖等圖紙非常多，不同設(shè)計(jì)院還有不同排版設(shè)計(jì)，比較混亂。在后期運(yùn)維人員進(jìn)行設(shè)備維修管理時(shí)經(jīng)常需要查閱海量的圖文資料，維修完成后進(jìn)行設(shè)備信息更新時(shí)，需要在各個(gè)資料文檔中逐一修改，重復(fù)工作，浪費(fèi)管理人員時(shí)間，增加管理人員的工作量。這樣的管理方式很容易導(dǎo)致信息錯(cuò)誤、丟失，運(yùn)維人員也很難及時(shí)、全面的得到自己所需的設(shè)備運(yùn)維信息。建筑的規(guī)模越大、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其設(shè)備系統(tǒng)和管道線路就越復(fù)雜，運(yùn)維人員的能力要求也越高，相應(yīng)的管理成本也越高。憑借經(jīng)驗(yàn)的物業(yè)管理仍是我國現(xiàn)在主要的設(shè)備管理模式[1]。

2)設(shè)備管理信息不能集成、產(chǎn)生信息孤島、人工依賴程度高。

項(xiàng)目圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段設(shè)備各專業(yè)分模塊設(shè)計(jì)并沒有集合到一個(gè)整體上，信息分布在多張圖紙上無法相關(guān)聯(lián)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)需要翻閱大量的資料，無法短時(shí)間內(nèi)找到特定設(shè)備的所有信息，導(dǎo)致不能及時(shí)完好地維修設(shè)備。設(shè)備運(yùn)營維護(hù)管理方式主要是依靠人力填寫表格，在電腦管理軟件中又去錄入表格，時(shí)常重復(fù)做工作。設(shè)備運(yùn)營維護(hù)管理所需的資料總體上看似都是存在的，但缺乏直觀的交流平臺。各崗位人員的設(shè)備運(yùn)維管理資料分散儲存，匯總十分困難，無法準(zhǔn)確、及時(shí)、有效地提供信息。時(shí)間成本，人工成本較高。

3 基于BIM的設(shè)備運(yùn)維管理及實(shí)現(xiàn)過程

3.1 BIM在設(shè)備運(yùn)營維護(hù)中的價(jià)值體現(xiàn)

1)信息集成共享。建筑信息模型的核心是信息，信息通過模型展現(xiàn)出來[2]。BIM理念在于橫向信息與縱向信息都整合，橫向整合各專業(yè)各供應(yīng)商、縱向進(jìn)行全壽命周期整合。以BIM為理念設(shè)計(jì)的建筑在項(xiàng)目建造完成投入使用時(shí)，BIM模型包含了各個(gè)專業(yè)絕大部分的數(shù)據(jù)信息，建筑信息模型將各設(shè)備專業(yè)信息集成在一個(gè)模型中，信息數(shù)據(jù)可細(xì)致到設(shè)備型號、參數(shù)、位置、廠商等。物業(yè)管理部門能從其中獲取到與設(shè)備運(yùn)維相關(guān)的文件與信息資料，大幅度降低了運(yùn)維管理難度，節(jié)省人力、物力、財(cái)力。利用BIM模型將建筑樓宇設(shè)備信息進(jìn)行同步，在設(shè)備管理子系統(tǒng)中，設(shè)立設(shè)備的檔案資料，了解各設(shè)備可使用年限和性能；設(shè)備運(yùn)行記錄，對故障設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的處理并將故障信息進(jìn)行記錄借鑒；設(shè)備維修保養(yǎng)，確定故障設(shè)備的及時(shí)反饋以及設(shè)備的定期巡檢保養(yǎng)。這些保證了建筑樓宇運(yùn)行階段設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理的全面有序，為后勤管理者提供合理計(jì)劃，以及為設(shè)備的預(yù)制維修提供幫助。將BIM可視化模型上傳管理平臺與設(shè)備運(yùn)維技術(shù)相結(jié)合，維保人員利用移動終端掃描每臺設(shè)備上的二維碼，查看管理平臺中相應(yīng)設(shè)備系統(tǒng)模型以及相關(guān)參數(shù)與維保記錄等信息。巡檢、維修、保養(yǎng)等運(yùn)維數(shù)據(jù)能現(xiàn)場及時(shí)上傳，防止運(yùn)維信息被人為故意改動造成的惡性損失。

2)三維可視化管理。三維可視化是BIM技術(shù)最大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，將其真正運(yùn)用在建筑設(shè)備的運(yùn)維管理中的作用是十分突出的。二維圖紙資料轉(zhuǎn)換成三維可視化模型，更加直觀、形象，降低了對運(yùn)維人員三維想象力的要求。BIM模型結(jié)合運(yùn)維管理系統(tǒng)可以充分發(fā)揮空間定位和數(shù)據(jù)記錄的優(yōu)勢，合理制定維護(hù)計(jì)劃，分配專人專項(xiàng)維護(hù)，降低建筑物使用過程中突發(fā)狀況的維修次數(shù)。對一些重要設(shè)備還可以跟蹤維護(hù)工作的歷史記錄，以便對設(shè)備的適用狀態(tài)提前做出判斷。在立體三維的視角下，維護(hù)人員對于設(shè)備尤其是隱蔽工程的位置十分清楚，維護(hù)效率得到有效提高。此外，BIM也可對災(zāi)害進(jìn)行應(yīng)急模擬分析。當(dāng)災(zāi)害發(fā)生后，BIM模型可以提供救援人員緊急狀況點(diǎn)的完整信息，這將有效提高突發(fā)狀況應(yīng)對措施，使得BIM模型能清晰地呈現(xiàn)出建筑物內(nèi)部緊急狀況的位置，甚至到緊急狀況點(diǎn)最合適的路線，救援人員可以由此做出正確的現(xiàn)場處置，提高應(yīng)急行動的成效[3]。

3.2 基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)備運(yùn)維管理實(shí)現(xiàn)過程

BIM技術(shù)核心是信息，模型是建筑信息的承載體，利用BIM模型將建筑以及設(shè)備虛擬性的呈現(xiàn)，集成項(xiàng)目各方參與者提供的項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)在設(shè)備運(yùn)營維護(hù)階段的高效、信息化管理。首先利用BIM軟件建立建筑及設(shè)備模型，管道線路上的儀表閥門等附件依照精度需求建立，在模型建立過程中將各專業(yè)設(shè)備的相應(yīng)名稱、型號、規(guī)格、出廠日期、制造廠商和使用年限等基本信息錄入，便于后期的的設(shè)備運(yùn)維管理的順利進(jìn)行。目前的市場中有各種基于BIM的設(shè)備運(yùn)維管理平臺，在基本模型建立完成后將模型數(shù)據(jù)導(dǎo)出并載入運(yùn)維管理系統(tǒng)之中，在運(yùn)維平臺中進(jìn)行設(shè)備信息查詢、設(shè)備報(bào)修以及計(jì)劃性維護(hù)等操作。

4 基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)備運(yùn)維管理注意事項(xiàng)

雖然BIM技術(shù)在理論上可以為建筑設(shè)備運(yùn)維管理降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，但在落地實(shí)施BIM方面并不能暢通無阻。對于已有建筑來說，大多數(shù)是建成多年的樓宇，其空間格局、水電管道、消防設(shè)施等均在歷年運(yùn)維過程中一定程度上已經(jīng)相應(yīng)改變，隱蔽的管道線路也無法準(zhǔn)確定位，現(xiàn)場和原有圖紙資料大多已經(jīng)不相符。在BIM建模初期需要不斷通過現(xiàn)場比對來更新，部分隱蔽管線需要借助三維激光掃描技術(shù)采集三維空間點(diǎn)云數(shù)據(jù)，利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化生成點(diǎn)云模型。BIM技術(shù)需要提前規(guī)劃運(yùn)營，需要以BIM為理念來進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造，集成項(xiàng)目全壽命周期的數(shù)據(jù)資料。

BIM技術(shù)應(yīng)用在設(shè)計(jì)和施工階段已經(jīng)逐漸成熟，所帶來的價(jià)值被大眾認(rèn)可，但在運(yùn)維管理階段還處于起步階段，沒有成熟的運(yùn)維市場環(huán)境和清晰的運(yùn)維模式，運(yùn)維管理階段少有BIM專業(yè)人才培養(yǎng)。雖然設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)終端使用只需進(jìn)行一定的培訓(xùn)就可操作，不需要高技術(shù)人才。但是由于BIM軟件的性能強(qiáng)大，在運(yùn)營階段需要專業(yè)人才隊(duì)伍定期對BIM模型進(jìn)行修繕并且對運(yùn)營階段的管理信息進(jìn)行安全維護(hù)[4]。運(yùn)維管理部門不需要有自身的BIM團(tuán)隊(duì)，但需要對BIM專業(yè)了解的管理人員。

5 結(jié)語

建筑設(shè)備的運(yùn)維不僅僅是維保，從嚴(yán)格意義上說，建筑設(shè)備運(yùn)維是一個(gè)多維度的系統(tǒng)性工程，涉及了設(shè)備、人、環(huán)境，包括設(shè)備的使用、保修、診斷、維護(hù)、維修、分析、優(yōu)化等內(nèi)容，將運(yùn)維所有維度的管理需求整合的集成管理系統(tǒng)才是一個(gè)好的運(yùn)維管理系統(tǒng)。建筑設(shè)備運(yùn)維管理過程中含基本信息和運(yùn)維信息，將BIM技術(shù)應(yīng)用于此階段能使基本信息和運(yùn)維信息都能完備的儲存，且使信息數(shù)據(jù)查詢更簡單快捷，節(jié)約時(shí)間成本、人力成本。傳統(tǒng)的物業(yè)管理模式已經(jīng)不適用于現(xiàn)代化管理的需求[5]，利用BIM技術(shù)的可視化、集成性、協(xié)作性等優(yōu)點(diǎn)可解決設(shè)備運(yùn)維管理的數(shù)據(jù)資料混亂、丟失等問題，同時(shí)可以使數(shù)據(jù)資料更新查詢方便、及時(shí)有效，使設(shè)備的運(yùn)維管理從復(fù)雜變簡單，減少重復(fù)工作，節(jié)約時(shí)間、成本。確立完備的市場指導(dǎo)規(guī)范以及相關(guān)的市場運(yùn)營機(jī)制已經(jīng)被迫切需要。