孫小萍 李楠楠

（大連財經學院 管理學院，遼寧 大連 116622）

智能建筑已成為當今世界城市發(fā)展中不可或缺的部分，而其后期運營與維護是智能建筑可持續(xù)發(fā)展的重要條件。以下針對BIM 技術在智能化建筑運營管理中的應用情況與傳統(tǒng)的智能建筑運營管理中存在的問題進行對比，分析BIM 的技術應用點，通過具體實例來說明BIM 技術對于建筑行業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢。

1 概述

1.1 BIM

BIM 的中文全稱為建筑信息模型，是將各項相關數(shù)據和信息作為基礎模型應用于建筑工程項目，貫穿于建筑工程項目的各個管理階段，發(fā)揮著統(tǒng)一協(xié)調的作用。在建立模型的同時，可以實現(xiàn)高效創(chuàng)新的管理模式。整合各項相關信息和相關數(shù)據，使工程技術人員能夠在建筑發(fā)生各種情況時，及時、高效地做出判斷，采取應對措施，有效提高項目建設質量和運營管理水平。

1.2 智能建筑管理系統(tǒng)

智能建筑的運營管理是對系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，并結合計算機、通訊、控制、感應等智能化技術，以達到最優(yōu)組合的結果，從而顯著提高智能建筑的運營管理能力。簡言之，智能建筑就是為業(yè)主、物業(yè)管理人員等提供更加舒適方便、節(jié)能高效、安全的建筑物。

1.3 運營維護在智能化建筑中的作用

房屋是一種特殊的消耗品，隨著設計建造和使用年數(shù)的增加，部分墻體難免會出現(xiàn)劣化。經過長時間的使用后，管道和設備也會出現(xiàn)故障，這都會影響業(yè)主的生活。維修過程中，也可能出現(xiàn)效率較低、人員較多、水平較差、成本較高的情況。

因此，為保證設備正常運轉，對所有建筑物都要進行預防性維護以及定期檢查和修理，盡可能避免突發(fā)事故的出現(xiàn)，產生不必要的后果。BIM 在智能建筑中的應用，將為其運營維護管理帶來諸多便利。

2 傳統(tǒng)智能建筑運營維護管理中遇到的問題

2.1 效率低

傳統(tǒng)智能建筑將前期的規(guī)劃建設階段與后期的建筑物運營維護管理階段進行分割，相互聯(lián)系不緊密，管理模式不完善。運營維護建筑物時，需要物業(yè)管理工作人員對建筑物的前期數(shù)據、相關信息重新進行多方面溝通和整合，增加了運營維護管理的時間，工作重復性較大，降低了有關建筑物信息使用效率以及運維管理整體效率。

2.2 成本高

高強度的運營維護管理物業(yè)服務、產品設備質量參差不齊、運營維護管理人員水平與素質有所差別等情況，使智能建筑在運營維護管理中存在成本過高的問題，而過高的運營維護管理成本導致無人管理物業(yè)系統(tǒng)，出現(xiàn)了只建設而不管理的局面，且一般建筑物使用階段的維護費是其建造階段的9 倍左右。目前，市面的設備水平高低不齊，無法保證產品質量，一旦出現(xiàn)問題不能正常使用，就會因更換設備增加運營維護管理的成本，這些都阻礙了智慧建筑的可持續(xù)發(fā)展。

2.3 人員多

依靠傳統(tǒng)方式對智能建筑物進行預防性維護以及定期檢修維護，會耗費大量人力。首先，建筑物占據空間面積大，檢修人員對建筑物進行檢查，往往需要依賴圖紙，工作效率不高。其次，在檢查過程中發(fā)現(xiàn)問題進行匯報，組織專業(yè)人員開會集中討論，找出相應的對策。最后，再派相應維修人員進行維修。這一過程從開始到結束，現(xiàn)場訪問和溝通次數(shù)較多，人員使用量較大。當設備不能正常運轉時，由于整個管理系統(tǒng)過于龐大，包含大量設備數(shù)據信息的采集和分析，需要大量的人力、物力和技術支持，難度系數(shù)增大，工作效率降低。

2.4 水平差

物業(yè)維護管理智能化系統(tǒng)的操作維護人員存在知識面單一、技術操作水平不高、對系統(tǒng)及設備的理解不夠透徹等問題，主要體現(xiàn)在智能建筑運營維護出現(xiàn)問題時，往往首先依靠二維圖紙，而專業(yè)人員主要依靠過往經驗對問題進行判斷，甚至緊急狀況下，憑個人直覺做出判斷，這都是造成智能建筑運營維護管理水平差的原因。

3 BIM 技術點的運用

3.1 可視化

可視化的優(yōu)點在于能夠增強人們對于信息的理解與交流，將復雜的事物簡單化。使人們處理信息更快，因為大腦相比從書面得到的二維信息，更加容易記住通過視覺所捕捉到的三維信息，因此，可視化是一種非常清晰的溝通表達方式。

通過數(shù)據可視化的形式可以清晰明了地將原來的二維圖紙模式轉變?yōu)楝F(xiàn)在的三維可視化模式，通過三維可視化全方位、精細化、多維度增加項目的真實性，實現(xiàn)對項目內原本無法表現(xiàn)的部位進行可視化描述，通過VR、AR、顯示屏、視頻等形式表達數(shù)據。

3.2 模型輕量化

模型輕量化可以解決部分建筑項目數(shù)據模型過于龐大而出現(xiàn)瀏覽困難的情況，若將龐大的數(shù)據全部引入系統(tǒng)當中，很容易導致系統(tǒng)無法運轉甚至崩潰。模型輕量化是指將不需要的數(shù)據模型進行拆分，只提取出需要的數(shù)據模型，減少運維系統(tǒng)的負擔，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。同時，不影響原本的數(shù)據情況，不會產生任何數(shù)據丟失的現(xiàn)象。如同我們頻繁使用的壓縮文件，只打開提取需要的部分進行解壓，其他暫時不被需要的信息數(shù)據被壓縮至較小的內存占比。

3.3 數(shù)據集成與傳遞

利用BIM、物聯(lián)網、大數(shù)據等技術將單一項目信息集成，建立信息數(shù)據間的連接，讓各信息系統(tǒng)協(xié)同作用。信息集成與傳遞的優(yōu)點在于能很好建立不同區(qū)域的數(shù)據連接并進行科學配置，同時同地應用上、下兩個區(qū)域數(shù)據信息的集成，不必單一拿出某一區(qū)域進行獨立分析，再人工進行數(shù)據合成。例如，將視頻系統(tǒng)與設備管理系統(tǒng)進行配對，然后將設備信息數(shù)據傳遞到運維平臺進行分析整合，以更細化的形式表達數(shù)據。

4 BIM 技術在智能化建筑運營管理中的應用

同濟設計院集團大樓總建筑面積64 522m2，其中，包括辦公區(qū)、活動區(qū)、會議室、報告廳、展廳、餐廳、咖啡廳、停車場、中控室等功能區(qū)域。以該辦公樓作為試驗基地，將BIM 技術與智能化建筑有機結合，應用互聯(lián)網技術架構，以物聯(lián)網、大數(shù)據、人工智能技術為核心，通過打造精細管理、高效辦公、智慧生活的方式，促進該辦公樓運營管理質量提升。

4.1 將BIM 技術應用于設備管理系統(tǒng)

本項目中，將設備存儲的數(shù)據以及基本運行信息通過BIM 技術整合到一個可操作系統(tǒng)內，再利用BIM 技術的可視化功能，實時動態(tài)觀察設備三維畫面。辦公大樓內的工作人員可以實時查詢設備相關信息，了解設備運行狀態(tài)，并根據當前運行狀態(tài)，提前預測可能會出現(xiàn)的問題，及時進行維修，以有效提高設備的運行維護效率。例如，當管理人員查看集團大樓內某個正在作業(yè)設備的運行狀態(tài)時，不需要進入現(xiàn)場，只需打開BIM 監(jiān)控就可以精準定位、遠程查看需要作業(yè)的位置和作業(yè)人員的工作情況，大大提高管理人員的工作效率。

4.2 將BIM 技術運用到能源管理系統(tǒng)中

能源管理系統(tǒng)要將BIM 技術、物聯(lián)網技術有機結合。將建筑中的能源數(shù)據整合到BIM 綜合數(shù)據庫內進行數(shù)據分析，利用BIM 技術與物聯(lián)網的有機結合，可以實時信息記錄、信息傳遞、信息分析智能建筑內的能耗數(shù)據。系統(tǒng)還可以遠程檢測室內溫度、濕度、室內CO2濃度等數(shù)據。例如，檢測大樓內的辦公區(qū)溫度變化，自動分析能耗情況。當溫度較高時，自動開啟空調冷氣系統(tǒng)；當溫度較低時，自動開啟空調熱氣系統(tǒng)；當溫度適中時，關閉空調系統(tǒng)。這樣既能保證員工舒適的工作環(huán)境還可以節(jié)約能源，提高能耗管理精細化水平。當能耗出現(xiàn)異常時，精確定位到能耗異常位置并開啟警報，保證項目管理人員及時作出判斷，有效避免能源浪費。

4.3 將BIM 技術應用于智能控制系統(tǒng)中

應用物聯(lián)網技術的同時可將自動控制、傳感器、數(shù)據自動分析系統(tǒng)統(tǒng)一接入BIM 數(shù)據庫平臺。提前預設各設備信息正常指標區(qū)間，基于BIM 可視化技術，監(jiān)測設備運行狀態(tài)及周邊環(huán)境狀況，再通過數(shù)據傳遞進行遠程操控，實現(xiàn)智能化遠程控制。例如，當辦公樓內展廳區(qū)域的設備停止運轉時，首先通過數(shù)據庫平臺端遠程操控，重新開啟設備運轉模式，若設備可重新運轉，就不必派出人員進行調試，節(jié)約工作效率，減少運營維護管理的時間成本和經濟成本。

4.4 將BIM 技術運用到安全管理系統(tǒng)中

安全系統(tǒng)作為智慧建筑的重要組成部分之一，已經漸漸發(fā)展成為可視化監(jiān)控、報警、感應、智能分析的集成系統(tǒng)。在一些大型智能建筑、公共智能建筑、高層智能建筑中的人流密集區(qū)，發(fā)生突發(fā)事件時能夠及時處理至關重要，而通過BIM 技術的運營維護管理，可以分析并緊急處理突發(fā)情況。例如，當辦公樓內發(fā)生火災時，BIM 運營管理系統(tǒng)接收到突發(fā)事故信息，該管理系統(tǒng)即刻自動觸發(fā)火情警報，及時通知樓內人員火災的發(fā)生，并即刻鎖定發(fā)生火災區(qū)域的位置，通過控制系統(tǒng)查詢著火區(qū)域周圍的環(huán)境和附近設備的情況，同時噴灑式感應器自動開啟滅火模式，為管理人員及時找出適合的疏散應急通道。發(fā)生突發(fā)事故時，基于BIM 技術的應用，為救援提供了重要信息，最大限度地爭取救援時間，有效避免各種損失。

4.5 將BIM 技術運用到空間管理系統(tǒng)中

空間管理系統(tǒng)主要將BIM 應用在定位、監(jiān)控、消防、照明、疏散等方面。第一，可以通過BIM 模型快速定位發(fā)生緊急狀況的具體位置，并及時查看周邊的疏散通道和需要保護的重要設備，快速做出應急對策。第二，以往的空間結構內部信息都在圖紙上，需要專業(yè)人員自己查找相對應的信息，再解決問題。通過BIM 可視化功能建立三維模型，可以調取空間結構內的數(shù)據和信息。例如，檢修維護地下管道、線路時，能夠精準快速地獲取不能拆除管道線路的信息，避免在維護修理時引起不必要的麻煩。第三，合理計算空間數(shù)據信息，可以有效提升空間資源配置和公共資源利用率。

5 結語

綜上所述，BIM 技術在智能化建筑運營管理中的合理運用勢必為智能建筑的可持續(xù)發(fā)展帶來便利與優(yōu)勢，可以實現(xiàn)運營管理水平提高、效率增加、成本降低的目標，具有一定的現(xiàn)實指導意義。BIM的發(fā)展前景廣闊，其實際運用也具有操控性，在科技引領生活水平提升、生活促進科技水平發(fā)展的良性循環(huán)下，我國的智能化建筑發(fā)展前景廣闊。