基于 BIM 技術(shù)的建筑運(yùn)維管理需求分析

張德海，萬(wàn)元虹（沈陽(yáng)建筑大學(xué)， 遼寧 沈陽(yáng) 110168）

0 引 言

隨著我國(guó)建筑規(guī)模逐漸擴(kuò)大，高層建筑和大型建筑群不斷涌現(xiàn)。解決好運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段中的管理缺失、資源浪費(fèi)等問(wèn)題，對(duì)許多大型項(xiàng)目的日常運(yùn)維進(jìn)行優(yōu)化管理，以提升運(yùn)維管理的信息化水平，很有必要。目前，一些大型項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作主要呈現(xiàn)以下短板。

（1）現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通常由運(yùn)維管理人員手工錄入。只有當(dāng)所有所需數(shù)據(jù)收集完畢且確保其精確和完整之后，該運(yùn)維管理系統(tǒng)才能正式投入使用，因而降低了其時(shí)效性。

（2）大多數(shù)項(xiàng)目缺乏對(duì)建筑運(yùn)維全生命周期成本規(guī)劃的理念。在設(shè)計(jì)和施工階段沒(méi)有考慮往后運(yùn)維過(guò)程中如何節(jié)約時(shí)間和費(fèi)用，而主要專(zhuān)注于如何減少前期的一次性投資，導(dǎo)致在運(yùn)維階段運(yùn)維管理存在大量的低效率和費(fèi)用浪費(fèi)現(xiàn)象；在設(shè)計(jì)和施工階段沒(méi)有考慮運(yùn)維階段的信息需求，導(dǎo)致在運(yùn)維階段需要從數(shù)量龐大的資料中提取出對(duì)運(yùn)維管理有用的信息，并且還要查驗(yàn)信息的有效性和完整性，從而大大地增加了日常運(yùn)維的工作量。

互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)為建筑行業(yè)提升了信息的傳遞效率和互通性，不僅為綜合競(jìng)爭(zhēng)力的提升提供了可能性，而且還改變著運(yùn)維管理工作的方式，促進(jìn)了運(yùn)維管理理念的轉(zhuǎn)變。

BIM（Building Information Modeling）技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，通過(guò)對(duì)建筑的數(shù)據(jù)化、信息化模型整合，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過(guò)程中進(jìn)行共享和傳遞，有利于建筑工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對(duì)，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性的特點(diǎn)。BIM技術(shù)被譽(yù)為建筑行業(yè)發(fā)展史上的“二次革命”，在給建筑設(shè)計(jì)、施工帶來(lái)信息化革新的同時(shí)，也充分展現(xiàn)出其在運(yùn)維中巨大的應(yīng)用潛力。

1 基于 BIM 技術(shù)的建筑運(yùn)維管理需求問(wèn)卷調(diào)查分析

1.1 調(diào)查對(duì)象

從建筑大類(lèi)的各專(zhuān)業(yè)中隨機(jī)抽選 162 名從業(yè)者，作為本次調(diào)查問(wèn)卷的調(diào)查對(duì)象。

1.2 調(diào)查方法

在參閱大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，自行完成調(diào)查問(wèn)卷初設(shè)計(jì)；后經(jīng)修改完善，最終成型。問(wèn)卷采取選擇題（包含單項(xiàng)選擇和多項(xiàng)選擇）、排序題和問(wèn)答題的多種組合形式，主要內(nèi)容包括調(diào)查對(duì)象的基本情況、對(duì)建筑運(yùn)維系統(tǒng)的了解情況、個(gè)人認(rèn)為現(xiàn)有運(yùn)維系統(tǒng)存在的漏洞、建筑運(yùn)維管理的需求排序及需求補(bǔ)充、BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑運(yùn)維管理的必要程度及其建議等。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)“問(wèn)卷星”方式發(fā)放，累計(jì)收到 162 份完整有效的調(diào)查問(wèn)卷。

1.3 統(tǒng)計(jì)方式

運(yùn)用 SPSS17.0 統(tǒng)計(jì)軟件統(tǒng)計(jì)整理數(shù)據(jù)并進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析。

1.4 調(diào)查結(jié)果

1.4.1 調(diào)查對(duì)象的基本情況

162 名接受問(wèn)卷調(diào)查的對(duì)象，來(lái)自全國(guó)多地建筑大類(lèi)中的各行業(yè)。其中：湖北 51 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的31.48%），遼寧 45 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 27.78%），河北 12 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 7.41%），廣東 12 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 7.41%），陜西 12 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 7.41%），江蘇 12 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的7.41%），云南 3 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 1.85%），浙江 3 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 1.85%），福建 3 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 1.85%），江西 3 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 1.85%），四川 3 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的1.85%），天津 3 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 1.85%）；從事行業(yè)包括建筑 BIM 技術(shù)從業(yè)者 63 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 38.89%），管理類(lèi)從業(yè)者 39 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 24.07%），建筑其他類(lèi)從業(yè)者 36 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 22.22%），施工類(lèi)從業(yè)者 24 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 14.82%）；從業(yè)時(shí)間分別為：1 年以?xún)?nèi) 24 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 14.81%），1 年～3 年 67 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 41.36%），3 年～5 年 44 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 27.16%），5 年～8 年 15 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 9.26%），8 年 以上 12 名（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的7.41%）。

1.4.2 調(diào)查對(duì)象對(duì)建筑運(yùn)維系統(tǒng)的了解情況

對(duì)這 162 名對(duì)象進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果是：51 名調(diào)查對(duì)象沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)建筑運(yùn)維系統(tǒng)（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 31.48%），78 名調(diào)查對(duì)象聽(tīng)說(shuō)過(guò)建筑運(yùn)維系統(tǒng)但不甚了解（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 48.15%），33 名調(diào)查對(duì)象了解建筑運(yùn)維系統(tǒng)（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 20.37%）。進(jìn)一步認(rèn)知調(diào)查對(duì)象對(duì)建筑運(yùn)維系統(tǒng)的了解程度，其中：111 名調(diào)查對(duì)象知道 0～1 個(gè)運(yùn)維系統(tǒng)（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 68.52%），33名調(diào)查對(duì)象知道 2～3 個(gè)運(yùn)維系統(tǒng)（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的20.37%），18 名調(diào)查對(duì)象知道 3 個(gè)以上運(yùn)維系統(tǒng)（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 11.11%）。

1.4.3 對(duì)現(xiàn)有建筑運(yùn)維管理系統(tǒng)存在的漏洞問(wèn)題的調(diào)查

采用多選題方式，對(duì)現(xiàn)有建筑運(yùn)維管理系統(tǒng)存在的漏洞問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)查。對(duì)這 162 名對(duì)象進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果是：有 72 名建筑行業(yè)從業(yè)者認(rèn)為，管理模式存在漏洞（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 44.44%）；有 93 名建筑行業(yè)從業(yè)者認(rèn)為，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才不足（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 57.41%）；有81 名建筑行業(yè)從業(yè)者認(rèn)為，管理信息不全面（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 50%）；有 63 名建筑行業(yè)從業(yè)者認(rèn)為，異常處理技術(shù)不完善（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 38.89%）；有 51 名建筑行業(yè)從業(yè)者認(rèn)為，信息儲(chǔ)存延遲（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的31.48%）；有 72 名建筑行業(yè)從業(yè)者認(rèn)為，技術(shù)支持不充足（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 44.44%）；有 42 名建筑行業(yè)從業(yè)者認(rèn)為，現(xiàn)在運(yùn)維系統(tǒng)存在其他缺陷（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 25.93%）。

1.4.4 建筑運(yùn)維管理的需求排序及需求補(bǔ)充

采用多選題方式，對(duì)建筑運(yùn)維系統(tǒng)管理的需求問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)查。對(duì)這 162 名對(duì)象進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果是：99 名調(diào)查對(duì)象在建筑運(yùn)維管理中有空間管理需求（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 61.11%），81 名調(diào)查對(duì)象有能源管理需求（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 50%），90 名調(diào)查對(duì)象有設(shè)備管理需求（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 55.56%），84 名調(diào)查對(duì)象有安全管理需求（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 51.85%），33 名調(diào)查對(duì)象有成本管理和時(shí)間管理等其他管理需求（占調(diào)查對(duì)象總?cè)藬?shù)的 20.37%）。

1.4.5 BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑運(yùn)維管理的必要性

對(duì)這 162 名對(duì)象進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果是：93 名調(diào)查對(duì)象表明，需要將 BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑運(yùn)維管理（57.41%）；54 名調(diào)查對(duì)象表明，可以將 BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑運(yùn)維管理中，但需求不大（33.33%）；15 名調(diào)查對(duì)象表明，完全不需要將 BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑運(yùn)維管理中（9.26%）。

1.5 BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑運(yùn)維管理系統(tǒng)的建議

將 BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑運(yùn)維管理，應(yīng)充分發(fā)揮 BIM 技術(shù)三維可視化和信息集約化的優(yōu)勢(shì)，在空間、能源、安全和設(shè)備的基礎(chǔ)上，綜合考慮成本、時(shí)間和人員信息的管理需求，從而將運(yùn)維管理系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值發(fā)揮到最大。

2 基于 BIM 技術(shù)的建筑運(yùn)維管理需求

通過(guò)此次針對(duì)建筑行業(yè)從業(yè)人員的問(wèn)卷調(diào)查可知，若想要更多地體現(xiàn)出 BIM 技術(shù)在運(yùn)營(yíng)維護(hù)的優(yōu)化管理中的優(yōu)越性，則要注重以下幾種管理需求。

2.1 空間管理需求

建筑物的主要功能是為人類(lèi)生產(chǎn)和生活提供必要的活動(dòng)空間。對(duì)建筑物內(nèi)部的空間規(guī)劃，在前期設(shè)計(jì)階段和施工階段都有不同程度的完善。所謂空間管理，就是將建筑物內(nèi)的整個(gè)空間按功能或者性質(zhì)劃分為若干個(gè)區(qū)域，在保證正常管理維修的條件下，將區(qū)域內(nèi)置的設(shè)施物品所占用的空間進(jìn)行合理優(yōu)化，從而提高空間利用率。一方面從設(shè)計(jì)階段的空間設(shè)計(jì)劃分到施工階段的空間優(yōu)化調(diào)整，通過(guò) BIM 技術(shù)的三維可視化優(yōu)點(diǎn)，在前期就找出建筑物的各專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)和部分細(xì)節(jié)問(wèn)題，從而進(jìn)行空間調(diào)整和優(yōu)化，將有限空間發(fā)揮出最大的價(jià)值。另一方面，在建筑物的運(yùn)營(yíng)維護(hù)時(shí)期也會(huì)出現(xiàn)很多空間占用的需求。在之前的最優(yōu)空間規(guī)劃的基礎(chǔ)上，對(duì)其預(yù)留空間的管理，同樣具有重要意義?；?BIM 模型所展現(xiàn)的建筑物具體情況出具可供選擇的維護(hù)方案，并從中選擇出最佳方案，是節(jié)省時(shí)間和減少費(fèi)用的最優(yōu)途徑。

2.2 安全管理需求

從建筑物在建到后期拆除的壽命周期內(nèi)，安全管理一直是工程管理的重要內(nèi)容，而這一全生命周期內(nèi)的運(yùn)維階段的安全管理也是必不可少的。建筑設(shè)備的正確使用和管理人員的規(guī)范操作是安全管理的根本，需要建筑設(shè)備安全使用規(guī)范、管理人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)和嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施機(jī)制來(lái)為其護(hù)航。通過(guò)分析大量的文獻(xiàn)及安全事故的成因得知，責(zé)任劃分不明確是安全事故排查中的“盲點(diǎn)”。應(yīng)用 BIM技術(shù)將責(zé)任劃分從建模時(shí)期開(kāi)始就明確到個(gè)人，從而更早地強(qiáng)化安全意識(shí)，出現(xiàn)問(wèn)題或安全排查時(shí)可以追蹤責(zé)任到人，確保安全管理的專(zhuān)業(yè)性和規(guī)范性。

2.3 能源管理需求

能源管理是運(yùn)維管理中的重要環(huán)節(jié)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電信與信息技術(shù)的發(fā)展，在建筑物運(yùn)維階段如何實(shí)現(xiàn)高效管理能源與節(jié)約能源的問(wèn)題備受關(guān)注。通用類(lèi)型建筑能源管理的實(shí)現(xiàn)，就是對(duì)照明、采暖、通風(fēng)和空調(diào)的管理更傾向于根據(jù)實(shí)際需求決定操作時(shí)間。為更好地進(jìn)行能源保護(hù)與監(jiān)控，運(yùn)維管理人員需要獲取建筑物某區(qū)域內(nèi)一段時(shí)間內(nèi)或?qū)崟r(shí)的能耗，從而在保證建筑物內(nèi)所有空間的生產(chǎn)或生活達(dá)到一定質(zhì)量水平的同時(shí)，開(kāi)展節(jié)約能源工作。在 BIM 技術(shù)支持的基礎(chǔ)上，利用其信息集約化優(yōu)勢(shì)，合理安排建筑物內(nèi)的能源分配與控制，以提高能源利用率，減少能源浪費(fèi)。

2.4 設(shè)備管理需求

建成后的建筑物相當(dāng)于一個(gè)龐大的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其內(nèi)置的每臺(tái)設(shè)備、每個(gè)構(gòu)件都承載著多重信息，并且構(gòu)成了一個(gè)高效運(yùn)作的集合體。在運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，建筑物內(nèi)各類(lèi)設(shè)備的管理和維護(hù)工作至關(guān)重要。對(duì)建筑物進(jìn)行運(yùn)維管理，就是將建筑物內(nèi)每個(gè)占據(jù)空間的設(shè)備當(dāng)成建筑的生命周期內(nèi)的一個(gè)元素，全面掌控其各項(xiàng)數(shù)據(jù)和發(fā)展方向，從而將其控制在一種最優(yōu)性能且最長(zhǎng)使用壽命的狀態(tài)下。構(gòu)建好 BIM 技術(shù)的族庫(kù)，確保每個(gè)設(shè)備在放置于建筑模型內(nèi)之前，其相關(guān)信息數(shù)據(jù)就已被錄入；確保設(shè)備模型隨各階段人為參數(shù)的更改而自動(dòng)調(diào)整。這將節(jié)約大量的人工記錄和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)總結(jié)的工作時(shí)間。

2.5 其他管理需求

不同類(lèi)型的建筑物滿(mǎn)足不同的城市功能需求，在其后期的運(yùn)維管理階段所注重的需求也不盡相同。除以上幾種建筑運(yùn)維管理需求以外，成本管理、時(shí)間管理和人員信息管理也是建筑在運(yùn)維管理階段需要著重管控的部分。

成本管理需求著重于此階段的價(jià)格監(jiān)控。運(yùn)用 BIM 技術(shù)可直接將運(yùn)維管理階段內(nèi)的新增項(xiàng)和更改項(xiàng)，通過(guò)明細(xì)表的方式導(dǎo)出，從而減少因人工輸入錯(cuò)誤或信息更新滯后而增加成本的問(wèn)題。

時(shí)間管理需求強(qiáng)調(diào)此階段中的時(shí)間節(jié)點(diǎn)把控和記錄。運(yùn)用 BIM 技術(shù)能持續(xù)管理建筑物自動(dòng)形成的許多過(guò)程性文件，使建筑的運(yùn)維管理處于時(shí)時(shí)記錄和動(dòng)態(tài)更新的狀態(tài)，可大大減少記錄的工作量及相應(yīng)的時(shí)間。

人員信息管理需求則著重于信息完善和信息共享。BIM技術(shù)發(fā)揮其信息集約化的優(yōu)勢(shì)，不僅可使人員信息精確定位，小到每個(gè)零件上，大到某個(gè)區(qū)域中，而且還能使信息的讀取和更新更便利，從而為運(yùn)維管理系統(tǒng)提供有力的信息支持。

3 結(jié) 語(yǔ)

在建筑行業(yè)對(duì)建筑生命周期中運(yùn)維階段愈加重視的大環(huán)境下，在建筑物最低運(yùn)營(yíng)成本的基礎(chǔ)上發(fā)揮其最大的實(shí)際價(jià)值，是建筑運(yùn)維管理的主旨。利用 BIM 技術(shù)，在合理精準(zhǔn)建模的基礎(chǔ)上，運(yùn)用其信息集成、三維可視和協(xié)同管理的優(yōu)勢(shì)，滿(mǎn)足建筑運(yùn)維管理中對(duì)空間、安全、能源、設(shè)備的管理需求為主，其他管理需求為輔的各項(xiàng)需求，并且在后續(xù)為其提供可靠的技術(shù)支持。這項(xiàng)工作具有十分明顯的實(shí)際意義。