BIM技術(shù)在項(xiàng)目運(yùn)維階段的應(yīng)用與實(shí)踐研究

【摘要】隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展和建筑物數(shù)量的持續(xù)增加，傳統(tǒng)的運(yùn)維方式難以滿足現(xiàn)代建筑運(yùn)維的復(fù)雜需求。在此背景下BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，BIM技術(shù)通過數(shù)字化建筑信息的管理和綜合，提供了更加高效、精確的運(yùn)維管理手段，不僅涵蓋了建筑項(xiàng)目的全生命周期信息，還能實(shí)現(xiàn)運(yùn)維信息的集中管理、故障診斷、維修計(jì)劃制定、實(shí)時(shí)監(jiān)控和運(yùn)維決策支持等功能，從而顯著提高運(yùn)維效率和質(zhì)量。文章深入探討B(tài)IM技術(shù)在運(yùn)維階段的具體應(yīng)用與實(shí)踐，分析其如何通過數(shù)字化手段提升運(yùn)維效率、優(yōu)化決策過程，并總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為建筑行業(yè)運(yùn)維管理的智能化轉(zhuǎn)型提供理論支撐與實(shí)踐指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；工程項(xiàng)目；運(yùn)維階段

【中圖分類號(hào)】TU17 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028（2024）10-0151-03

0 引言

項(xiàng)目的全生命周期通常涵蓋規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)維四大階段。其中運(yùn)維階段因涉及長(zhǎng)期維護(hù)、修繕及能耗管理，往往成本最為高昂。在建筑工程項(xiàng)目的運(yùn)維過程中，BIM技術(shù)展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，通過集成項(xiàng)目全周期的詳細(xì)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)到運(yùn)維的無縫對(duì)接與信息共享。不僅增強(qiáng)了企業(yè)對(duì)項(xiàng)目周期的整體把握能力，還優(yōu)化了運(yùn)維流程，提高了資源利用效率，降低了運(yùn)維成本，為建筑企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。因此，研究BIM技術(shù)在項(xiàng)目運(yùn)維階段的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 BIM技術(shù)在項(xiàng)目運(yùn)維管理中的作用

1.1 提高運(yùn)維效率

BIM實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和信息的共享，為運(yùn)維人員提供了全方位的信息支持。運(yùn)維人員可以通過BIM詳細(xì)了解建筑設(shè)施的構(gòu)造和運(yùn)行情況，從而進(jìn)行精細(xì)化管理和維護(hù)，顯著節(jié)約時(shí)間和成本。同時(shí)，BIM支持可視化操作和管理，運(yùn)維人員可以實(shí)時(shí)查看建筑物的各個(gè)部位、設(shè)備的位置和狀態(tài)等信息，減少人工尋找和核對(duì)的時(shí)間，提高了工作效率。

1.2 增強(qiáng)安全性防范

BIM為設(shè)施的安全管理提供了詳細(xì)的數(shù)據(jù)和信息，如安全巡檢記錄、消防設(shè)備的位置、維護(hù)時(shí)間等，能幫助運(yùn)維人員識(shí)別安全隱患并及時(shí)采取措施，增強(qiáng)了設(shè)施的安全性防范?；贐IM運(yùn)維人員可以更加清晰地了解建筑物內(nèi)各部件的位置、結(jié)構(gòu)及構(gòu)造，從而更加精準(zhǔn)地把控各個(gè)工作場(chǎng)所的安全性。

1.3 實(shí)現(xiàn)智能化管理

BIM技術(shù)可以與各類傳感器和智能設(shè)備進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和收集。運(yùn)維人員可以通過BIM平臺(tái)獲取實(shí)時(shí)的建筑物數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、能耗等，從而及時(shí)判斷建筑物是否存在問題并采取相應(yīng)的措施。BIM技術(shù)還可以結(jié)合人工智能算法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，提供智能化的運(yùn)維建議，幫助運(yùn)維人員更好地管理和維護(hù)建筑物[1]。通過對(duì)建筑物進(jìn)行故障模擬和優(yōu)化方案的評(píng)估，可以預(yù)測(cè)設(shè)備的維護(hù)需求和能耗情況，制定更科學(xué)合理的運(yùn)維方案。

2 BIM技術(shù)在項(xiàng)目運(yùn)維階段的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 設(shè)施管理

BIM技術(shù)在項(xiàng)目運(yùn)維階段設(shè)施管理方面的應(yīng)用主要包括設(shè)施裝修和維護(hù)操作，這些方面的應(yīng)用極大地提升了運(yùn)維管理的效率和精確度。設(shè)施裝修方面，BIM技術(shù)可以將設(shè)施裝修的設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為三維模型，使裝修設(shè)計(jì)更加直觀、精確。設(shè)計(jì)人員和施工方可以在BIM中進(jìn)行深入溝通和協(xié)調(diào)，確保設(shè)計(jì)方案的可行性和施工的高效性。BIM技術(shù)可以整合裝修所需的各種材料和資源信息，包括材料的種類、規(guī)格、數(shù)量、價(jià)格等。運(yùn)維人員可以根據(jù)BIM中的信息提前制定采購(gòu)計(jì)劃，避免材料浪費(fèi)和短缺[2]。維護(hù)操作方面，BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑設(shè)備的全面管理和監(jiān)控，基于BIM運(yùn)維人員可以實(shí)時(shí)查看設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障信息和維修記錄，提前預(yù)警并及時(shí)處理設(shè)備故障，具體應(yīng)用如表1所示。BIM技術(shù)在安全管理方面也發(fā)揮著重要作用，利用BIM可以對(duì)建筑設(shè)施進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理，運(yùn)維人員可以模擬分析潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，并制定相應(yīng)的預(yù)警和應(yīng)對(duì)措施。

2.2 資產(chǎn)管理

首先，BIM技術(shù)通過集成建筑物從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)維全生命周期的各類信息，構(gòu)建了一個(gè)全面的數(shù)字化資產(chǎn)管理平臺(tái)，使得運(yùn)維人員能夠直觀、快速地訪問設(shè)備的詳細(xì)信息，包括設(shè)備型號(hào)、位置、狀態(tài)、維護(hù)歷史等，極大地提高了資產(chǎn)管理的準(zhǔn)確性和效率。其次，BIM技術(shù)能實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測(cè)性維護(hù)，通過連接傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，BIM能實(shí)時(shí)更新設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。運(yùn)維人員可以基于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)備健康狀態(tài)的分析和預(yù)測(cè)，提前安排維護(hù)計(jì)劃，減少突發(fā)故障和停機(jī)時(shí)間，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。再次，BIM技術(shù)還支持資產(chǎn)的優(yōu)化配置和決策支持，通過對(duì)資產(chǎn)數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析，運(yùn)維人員可以了解資產(chǎn)的利用效率和瓶頸所在，為資產(chǎn)的優(yōu)化配置和決策提供科學(xué)依據(jù)。最后，BIM還可以用于模擬不同維護(hù)方案的成本和效果，幫助運(yùn)維人員選擇最優(yōu)方案。

2.3 空間管理

BIM技術(shù)在項(xiàng)目運(yùn)維階段的空間管理方面，通過提供詳細(xì)的數(shù)字化空間信息、優(yōu)化空間租賃管理以及實(shí)現(xiàn)內(nèi)部空間設(shè)施的可視化管理，極大地提高了空間管理的效率和智能化水平。不僅有助于提升建筑物的整體運(yùn)營(yíng)效益，還為運(yùn)維人員提供了更加便捷、高效的管理工具。

1）BIM技術(shù)提供了詳細(xì)的數(shù)字化空間信息，包括實(shí)際空間使用情況、空間可利用情況等。這些信息通過三維模型直觀地展示出來，使得運(yùn)維人員能清晰地了解建筑內(nèi)部的空間布局和使用狀態(tài)，這種可視化的管理方式極大地提高了空間利用率的監(jiān)控和管理效率。

2）BIM技術(shù)幫助實(shí)現(xiàn)了空間租賃管理的優(yōu)化。在商業(yè)地產(chǎn)或混合使用項(xiàng)目中，BIM能聯(lián)動(dòng)分析展示模塊，提供與租賃類型、狀態(tài)信息相關(guān)聯(lián)的圖形、圖表分析視圖，從而幫助管理者判斷財(cái)務(wù)狀況的發(fā)展趨勢(shì)及影響因素。從價(jià)值工程的角度出發(fā)，BIM技術(shù)還能分析成本和空間利用率的關(guān)系，為制定最優(yōu)的租賃策略提供決策支持[3]。

3）BIM技術(shù)在內(nèi)部空間設(shè)施的可視化管理上也發(fā)揮了重要作用，基于BIM運(yùn)維人員可以快速獲取不能拆除的管線、承重墻等建筑構(gòu)件的相關(guān)屬性，避免在裝修或改造過程中對(duì)重要結(jié)構(gòu)的破壞。

4）BIM還能與RFID等無線射頻技術(shù)結(jié)合，自動(dòng)識(shí)別并反饋空間內(nèi)設(shè)施的狀態(tài)和位置信息，進(jìn)一步提升空間管理的智能化水平。

2.4 能源管理

BIM技術(shù)在項(xiàng)目運(yùn)維階段能源管理方面，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析、模擬與優(yōu)化以及協(xié)同與溝通等手段，顯著提升了能源管理的效率和效果，為實(shí)現(xiàn)綠色建筑和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供了有力支持。具體應(yīng)用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1）利用BIM技術(shù)構(gòu)建建筑物的三維數(shù)字模型，模型集成了建筑物的物理和功能特性，包括能源系統(tǒng)的詳細(xì)信息。運(yùn)維人員能直觀地了解能源系統(tǒng)的布局、設(shè)備配置及運(yùn)行狀況，為能源管理提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

2）BIM技術(shù)支持能源消耗的實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析，通過連接智能建筑系統(tǒng)，如暖通空調(diào)（HVAC）、照明系統(tǒng)等。BIM能實(shí)時(shí)接收并處理能源使用數(shù)據(jù)，運(yùn)維人員可以利用這些數(shù)據(jù)，對(duì)能源使用情況進(jìn)行深入分析，識(shí)別能源浪費(fèi)的源頭，并制定相應(yīng)的節(jié)能措施。

3）BIM技術(shù)還具備能源模擬與優(yōu)化功能，運(yùn)維人員可以在BIM中進(jìn)行不同能源使用場(chǎng)景的模擬，評(píng)估不同節(jié)能措施的效果，從而選擇最優(yōu)的節(jié)能方案。這種模擬能力有助于在不影響建筑功能的前提下，最大限度地降低能源消耗[5]。

4）BIM技術(shù)促進(jìn)了能源管理的協(xié)同與溝通，通過共享BIM，建筑業(yè)主、運(yùn)營(yíng)商、能源管理專家等利益相關(guān)者可以實(shí)時(shí)獲取能源管理相關(guān)信息，進(jìn)行高效的溝通與協(xié)作，有助于減少信息傳遞的誤差，提高能源管理的整體效率。

3 項(xiàng)目分析

3.1 項(xiàng)目介紹

2022年，南寧某校區(qū)食堂項(xiàng)目擬實(shí)施BIM技術(shù)在運(yùn)維階段的應(yīng)用方案，旨在探索這一技術(shù)在廣西地區(qū)項(xiàng)目中的可行路徑。鑒于運(yùn)維階段BIM技術(shù)在全區(qū)的發(fā)展尚處于初級(jí)階段，且面臨商業(yè)模式形成的技術(shù)壁壘，導(dǎo)致成熟案例稀缺。因此，項(xiàng)目致力于快速突破技術(shù)難關(guān)，創(chuàng)造具有實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益的BIM應(yīng)用成果。依托標(biāo)段食堂項(xiàng)目的實(shí)踐平臺(tái)，重點(diǎn)開展BIM技術(shù)在運(yùn)維階段的多項(xiàng)應(yīng)用研究，旨在促進(jìn)廣西高校與企業(yè)的深度融合，適應(yīng)BIM技術(shù)帶來的行業(yè)變革，并探索基于BIM技術(shù)的全新工作模式。同時(shí)，項(xiàng)目還將致力于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維階段的信息共享，為BIM技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展提供有益的參考和示范，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)向更加智能化、高效化的方向發(fā)展。

3.2 BIM技術(shù)的應(yīng)用情況和效果

BIM集成了食堂項(xiàng)目的建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等各專業(yè)信息，運(yùn)維人員可以通過BIM平臺(tái)快速查詢?cè)O(shè)備的型號(hào)、位置、維護(hù)記錄等詳細(xì)信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)施信息的全面管理。BIM技術(shù)結(jié)合智能建筑系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控食堂項(xiàng)目的能源消耗情況，包括電力、水、暖通等。通過數(shù)據(jù)分析運(yùn)維人員能識(shí)別能源浪費(fèi)的源頭，并制定相應(yīng)的節(jié)能措施，如調(diào)整空調(diào)溫度、優(yōu)化照明系統(tǒng)等，從而降低能耗成本。BIM提供了食堂項(xiàng)目的三維可視化視圖，運(yùn)維人員可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行空間規(guī)劃和管理。例如，在舉辦大型活動(dòng)時(shí)，可以模擬不同布局方案，選擇最優(yōu)方案以充分利用空間資源。BIM技術(shù)還支持預(yù)測(cè)性維護(hù)，通過模擬設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和壽命周期，提前制定維護(hù)計(jì)劃，減少突發(fā)故障。BIM還可以為維修人員提供詳細(xì)的設(shè)備信息和維修指導(dǎo)，提高維修效率和準(zhǔn)確性。

BIM技術(shù)的應(yīng)用使得運(yùn)維人員能夠更快速、準(zhǔn)確地獲取設(shè)施信息，提高了運(yùn)維工作的效率。通過能源管理和預(yù)測(cè)性維護(hù)等措施，有效降低了案例食堂項(xiàng)目的能耗和維護(hù)成本。BIM為安全管理提供了詳細(xì)的數(shù)據(jù)支持，有助于運(yùn)維人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理安全隱患[6]。

3.3 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和啟示

BIM技術(shù)應(yīng)用范圍要求從單一的施工階段轉(zhuǎn)變到項(xiàng)目的全生命周期，其中項(xiàng)目全生命周期主要可分為策劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維四個(gè)階段。由于以前的項(xiàng)目大部分沒有后期運(yùn)維平臺(tái)的需求，導(dǎo)致BIM技術(shù)在項(xiàng)目運(yùn)維階段應(yīng)用還未有成熟的體系。在BIM構(gòu)建過程中，必須確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，否則將影響后續(xù)運(yùn)維管理的效果。BIM技術(shù)的應(yīng)用需要運(yùn)維人員具備一定的技術(shù)水平和操作能力，因此必須加強(qiáng)對(duì)運(yùn)維人員的培訓(xùn)和支持。BIM技術(shù)需要與智能建筑系統(tǒng)等其他系統(tǒng)進(jìn)行整合，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和協(xié)同管理。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)在項(xiàng)目運(yùn)維階段的應(yīng)用與實(shí)踐成效顯著，通過構(gòu)建建筑的三維數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)了設(shè)施信息的全面集成與可視化管理。運(yùn)維人員能實(shí)時(shí)掌握設(shè)備狀態(tài)，預(yù)測(cè)性地進(jìn)行維護(hù)，降低故障率并提高運(yùn)維效率。BIM技術(shù)還助力能源管理，通過數(shù)據(jù)分析優(yōu)化能源使用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。BIM在空間規(guī)劃、安全管理等方面也展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，提升了項(xiàng)目的整體運(yùn)維水平。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的深入，BIM技術(shù)將在項(xiàng)目運(yùn)維階段發(fā)揮更加重要的作用，推動(dòng)建筑行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。

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[作者簡(jiǎn)介]唐優(yōu)秀（1985—），女，南寧人，講師，工程師，研究方向：土木工程。

[基金項(xiàng)目]2022年度廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目“利用BIM技術(shù)改善項(xiàng)目運(yùn)維階段管理的研究”（2022KY1299）