楊 波， 鄭雙七， 蔣慶華

(安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230011)

0 引 言

建筑物的運(yùn)維階段是建筑全生命周期中時(shí)間最長(zhǎng)的階段，此階段會(huì)產(chǎn)生大量的建筑數(shù)據(jù)信息，包含在建筑安全、空間、環(huán)境、能耗、設(shè)備維護(hù)等諸多方面，優(yōu)化數(shù)據(jù)管理能夠產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前建筑技術(shù)領(lǐng)域的管理手段越來(lái)越多，其中BIM(building information modeling)建筑信息模型技術(shù)的應(yīng)用加快了建筑業(yè)信息化的發(fā)展步伐，已在設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工等階段有了較為成熟的應(yīng)用，從設(shè)計(jì)可視化、進(jìn)度管理、安全管理等諸多方面變革了建造模式。運(yùn)維階段把BIM技術(shù)以及其他先進(jìn)技術(shù)參與管理，將有利于對(duì)建筑的維護(hù)，降低運(yùn)維成本，節(jié)能省耗[1-6]。

1 傳統(tǒng)運(yùn)維管理模式

1.1 物業(yè)管理公司的運(yùn)維管理

物業(yè)管理公司是傳統(tǒng)運(yùn)維管理模式中最常見(jiàn)的一種，我國(guó)大多數(shù)住宅用途的建筑物多采用此模式。公司負(fù)責(zé)對(duì)建筑物統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理，主要工作有臨時(shí)設(shè)施修繕、區(qū)域內(nèi)部規(guī)劃、廣告投放和交通管制等，業(yè)主負(fù)責(zé)對(duì)物業(yè)公司管理業(yè)績(jī)統(tǒng)一考量，但不主動(dòng)參與建筑物日常運(yùn)維活動(dòng)中，經(jīng)常存在建筑物信息不足而排查困難的問(wèn)題。

1.2 建設(shè)方運(yùn)維管理

建設(shè)方的運(yùn)維管理模式主要針對(duì)工廠、專業(yè)公司等專業(yè)性強(qiáng)的工程項(xiàng)目，該種模式的特點(diǎn)在于運(yùn)維管理與企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)活動(dòng)聯(lián)系緊密，后期管理活動(dòng)是以企業(yè)效益為根本出發(fā)點(diǎn)，要求資源利用率高，需要專業(yè)性的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)人員比較穩(wěn)定。但管理模式比較固化，不利于管理中新技術(shù)新理念的推廣。

1.3 專業(yè)運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)的運(yùn)維管理

專業(yè)運(yùn)維管理要求運(yùn)維團(tuán)隊(duì)專業(yè)性更強(qiáng)，有更多的管理模式和更寬的管理權(quán)限。根據(jù)建設(shè)方運(yùn)維現(xiàn)狀，提供具有針對(duì)性的運(yùn)營(yíng)期戰(zhàn)略計(jì)劃，提高現(xiàn)有資產(chǎn)管理能力，開(kāi)拓新的盈利獲取途徑。所以,這種管理團(tuán)隊(duì)成員應(yīng)當(dāng)具備較強(qiáng)的專業(yè)技能，并在一定范圍內(nèi)有競(jìng)爭(zhēng)力。

2 傳統(tǒng)運(yùn)維管理中面臨的問(wèn)題

2.1 運(yùn)維階段資料信息量大查詢?nèi)叻?/h3>

傳統(tǒng)運(yùn)維管理中，管理人員獲取資料的主要途徑為項(xiàng)目建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、施工方及項(xiàng)目承包方所提供的工程資料，資料種類復(fù)雜且需要專門的資料員收集管理紙質(zhì)文件，資料轉(zhuǎn)手過(guò)程中容易發(fā)生丟失或信息遺漏。浪費(fèi)大量紙質(zhì)資源，不易長(zhǎng)期保存，查閱耗時(shí)長(zhǎng)，工作量較大。

2.2 運(yùn)維階段各專業(yè)信息互不融通

建筑運(yùn)維管理期間，涉及建筑，結(jié)構(gòu)，電氣、給排水、暖通、消防等專業(yè)。由于各專業(yè)性質(zhì)不同，資料并沒(méi)有整合在一起，獨(dú)立分散的管理模式影響了運(yùn)維工作的工作效率。比如，當(dāng)設(shè)備使用出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，維保方對(duì)設(shè)備更換并更新設(shè)備清單，建筑檔案部門留存的資料記錄的仍是原設(shè)備。開(kāi)展一項(xiàng)專業(yè)工作時(shí)，經(jīng)辦人員需要查閱多個(gè)專業(yè)部門的記載資料，才能制定科學(xué)合理的實(shí)施方案。資料幾經(jīng)轉(zhuǎn)手，可能又與實(shí)際工作對(duì)應(yīng)不起來(lái)，導(dǎo)致后期開(kāi)展工作效率低。

2.3 運(yùn)維階段中故障排查困難

隨著建筑使用年限延長(zhǎng)，設(shè)施維修和設(shè)備的更換成為常態(tài)。在建筑綜合管線和設(shè)備圍護(hù)中，各類管線種類繁多，在建造空間范圍內(nèi)多位于地下或設(shè)備夾層等隱蔽部位，日常管理維護(hù)難度大，發(fā)生問(wèn)題難以及時(shí)定位，無(wú)法快速解決問(wèn)題。許多設(shè)備只能依賴定期檢修來(lái)檢查故障，發(fā)生就已造成了不可估量的損失。難以實(shí)現(xiàn)提前預(yù)警和及時(shí)排查，增加了維護(hù)成本。

2.4 依賴人力和紙質(zhì)資料管理

建筑運(yùn)維管理工作極其冗繁復(fù)雜，涉及的各專業(yè)之間聯(lián)系少，工作前期會(huì)花費(fèi)大量人力和時(shí)間成本參與資料整理、查閱、管理等基本工作，但人的精力是有限的，人員的管理水平、責(zé)任心都會(huì)影響管理效率，管理效率低會(huì)造成管理成本上升，難以達(dá)到最優(yōu)管理。紙張作為傳統(tǒng)介質(zhì)資料，運(yùn)維管理中主要用于信息儲(chǔ)存、傳遞和交流等工作，一旦發(fā)生資料丟失等意外情況，可能會(huì)給業(yè)主造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

3 BIM技術(shù)與運(yùn)維管理結(jié)合

3.1 創(chuàng)建基于BIM技術(shù)的運(yùn)維管理平臺(tái)

傳統(tǒng)運(yùn)維管理模式的主要弊端在于建筑信息量大但缺乏有效管理，有存儲(chǔ)方式復(fù)雜、移交成本高、信息化管理水平低等缺點(diǎn)。BIM(全稱Building Information Modeling)技術(shù)作為建筑領(lǐng)域內(nèi)一種信息化技術(shù)，通過(guò)創(chuàng)建BIM運(yùn)維管理平臺(tái)，及時(shí)收集 BIM模型中建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管道、綜合安全、能耗、維修作業(yè)等各類數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析完成數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、傳遞和更新功能，并基于核心數(shù)據(jù)庫(kù)完成數(shù)據(jù)調(diào)取、分析和決策目標(biāo)。最終實(shí)現(xiàn)建筑物運(yùn)維階段信息、設(shè)施、安全、能耗管理目標(biāo)。

3.2 基于BIM技術(shù)的運(yùn)維管理

3.2.1 基于BIM技術(shù)的信息管理

BIM運(yùn)維管理平臺(tái)記錄了建筑物從運(yùn)營(yíng)交付至當(dāng)前日期所有的運(yùn)營(yíng)、維修、保養(yǎng)和改造等屬性信息，基于時(shí)間變化不斷加強(qiáng)BIM三維可視化數(shù)據(jù)管理，從而實(shí)現(xiàn)建筑物運(yùn)維期信息的精準(zhǔn)管理，提高建筑資產(chǎn)使用效率。在建筑各類用房中，BIM運(yùn)維管理平臺(tái)記錄了每個(gè)房間的尺寸、面積、使用部門、建筑材料及裝飾屬性、后勤服務(wù)特性、功能用途等信息。后期實(shí)體建筑需要改造時(shí)，平臺(tái)支持對(duì)應(yīng)的圖形化改造操作，及時(shí)完成建筑物屬性信息更改編輯。建筑維修與保養(yǎng)作業(yè)系統(tǒng)基于建筑空間可視化，能及時(shí)獲取運(yùn)維期維修、保養(yǎng)動(dòng)態(tài)信息，服務(wù)于運(yùn)維全過(guò)程。

3.2.2 基于BIM技術(shù)的設(shè)施管理

利用BIM軟件創(chuàng)建建筑與管道設(shè)施三維模型，把對(duì)應(yīng)型號(hào)、參數(shù)、生產(chǎn)廠家及產(chǎn)品合格證等基本信息錄入到產(chǎn)品屬性中，從設(shè)計(jì)、施工階段開(kāi)始記錄和反饋信息，運(yùn)維期間根據(jù)維護(hù)情況不斷錄入新產(chǎn)生信息，如維修位置、維修時(shí)間、維修人等信息。軟件對(duì)模型中信息有效整合，形成基于BIM技術(shù)的信息集合模型。以三維可視化的表現(xiàn)形式，實(shí)時(shí)查看模型設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)實(shí)體建筑設(shè)施出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)能精準(zhǔn)定位位置，便于運(yùn)維管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)施故障?；贐IM技術(shù)的設(shè)施智能化管控具有快速的響應(yīng)能力，降低了管理者勞動(dòng)強(qiáng)度與設(shè)備管理成本。

3.2.3 基于BIM技術(shù)的綜合安全管理

BIM綜合安全管理是以BIM建筑空間數(shù)據(jù)為核心，并以監(jiān)控視頻為紐帶，集成現(xiàn)有視頻監(jiān)控、消防安全、應(yīng)急報(bào)警、門禁系統(tǒng)、保安巡更、設(shè)備安全、停車系統(tǒng)為一體，將傳統(tǒng)的中央監(jiān)控中心改造為X合一(集視頻監(jiān)控、消防、門禁、巡更、應(yīng)急報(bào)警、設(shè)備安全、停車等為統(tǒng)一的監(jiān)控報(bào)警平臺(tái))的綜合安全監(jiān)控中心和應(yīng)急指揮中心，創(chuàng)新性的把BIM可視化技術(shù)集成到中央監(jiān)控體系中，與集成性、智能分析技術(shù)相結(jié)合，建立全方位的綜合安全管理體系，更好地服務(wù)于運(yùn)營(yíng)期。該系統(tǒng)具備以下功能：中央監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)可視化、消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)可視化、保安巡更可視化、門禁報(bào)警可視化、應(yīng)急報(bào)警聯(lián)動(dòng)可視化、安全設(shè)計(jì)與規(guī)劃可視化、停車信息可視化。

3.2.4 基于BIM技術(shù)的能耗管理

BIM技術(shù)的建筑物能耗管理主要對(duì)運(yùn)營(yíng)范圍內(nèi)的水、暖、電等能源集中管理，利用BIM運(yùn)維平臺(tái)對(duì)建筑能耗分布、能耗報(bào)警可視化監(jiān)控，精準(zhǔn)掌握建筑物內(nèi)部能耗情況?；谀芎挠?jì)量?jī)x器對(duì)建筑、設(shè)備、照明等能耗變化情況分類展示。對(duì)能耗告警、能耗與建筑環(huán)境的聯(lián)動(dòng)管理實(shí)時(shí)監(jiān)控。預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間建筑能耗情況，利用主流的能效建模方法與能效分析算法支持能耗設(shè)備能效展示。利用能耗專家對(duì)建筑能耗一鍵篩查，通過(guò)對(duì)能耗情況綜合評(píng)分，提出能耗合理優(yōu)化方案。

3.3 其他新技術(shù)在運(yùn)維階段的應(yīng)用

3.3.1 BIM+3D激光掃描技術(shù)在運(yùn)維階段的應(yīng)用

3D激光掃描技術(shù)把光、機(jī)、電和計(jì)算機(jī)融為一體的新型技術(shù)，重點(diǎn)利用掃描技術(shù)重構(gòu)現(xiàn)實(shí)世界中環(huán)境或物體，能獲得幾何形狀、內(nèi)部構(gòu)造及外觀數(shù)據(jù)(如顏色、表面反照率等性質(zhì))，具有測(cè)量速度快、準(zhǔn)確度高、方便使用等優(yōu)點(diǎn)，測(cè)量的結(jié)果數(shù)據(jù)能對(duì)接多種軟件接口，應(yīng)用范圍廣。利用現(xiàn)有建筑基礎(chǔ)建立BIM運(yùn)維系統(tǒng)所需要的模型，基于3D 掃描技術(shù)采集建筑物和管線立體空間的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，把掃描物體的數(shù)據(jù)1∶1還原，轉(zhuǎn)化生成 BIM模型能達(dá)到 LOD500高精度特效，在人工測(cè)量難以保證測(cè)量精度復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑中。3D激光掃描技術(shù)的應(yīng)用更好。

3.3.2 BIM+云計(jì)算在運(yùn)維階段的應(yīng)用

BIM運(yùn)維管理中云計(jì)算的應(yīng)用大大提高了數(shù)據(jù)信息的搜集和處理能力，數(shù)據(jù)云計(jì)算應(yīng)用中不受地域限制，不同專業(yè)之間協(xié)同與資源共享，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)比較靈活。節(jié)約了數(shù)據(jù)運(yùn)行成本，具有便于實(shí)施與維護(hù)等優(yōu)勢(shì)[7,8]。

3.3.3 BIM+VR/AR技術(shù)在運(yùn)維階段的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR/AR)是把計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)結(jié)合起來(lái)，對(duì)人員周圍真實(shí)環(huán)境虛擬，創(chuàng)造一個(gè)全新的三維立體世界，讓人們僅僅佩戴頭盔面具和肢體傳感器，就能感受身臨其境的虛擬環(huán)境。BIM 軟件建立建筑模型后，直接導(dǎo)入虛擬現(xiàn)實(shí)模擬器中，讓人仿佛親臨現(xiàn)場(chǎng)，產(chǎn)生對(duì)建筑模型和建筑周邊環(huán)境的切身體驗(yàn)，如設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能更好地查看問(wèn)題根源[9]。

3.3.4 BIM+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合在運(yùn)維階段的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指運(yùn)維管理部門在BIM三維模型中部署物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，如圖1所示。 以BIM與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的系統(tǒng)服務(wù)于運(yùn)維階段，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)傳輸層為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出無(wú)線網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)并組網(wǎng)。構(gòu)建基于BIM模型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的初始運(yùn)維數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)過(guò)對(duì)模型靜態(tài)信息和采集的物聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)信息互相關(guān)聯(lián)研究。實(shí)現(xiàn)實(shí)體建筑與模型建筑信息之間互聯(lián)互動(dòng)，提高運(yùn)維階段信息的流轉(zhuǎn)與應(yīng)用效率，便于降低運(yùn)維成本，提高管理水平和效益[10]。

圖1 部署物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備

4 結(jié) 論

BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域中應(yīng)用越來(lái)越廣，在運(yùn)維階段的應(yīng)用也在不斷拓展，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)維期間模型所有信息的收集、分類和更新。實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑設(shè)施可視化，快速定位維護(hù)部位，定期實(shí)行維護(hù)。實(shí)現(xiàn)建筑范圍內(nèi)所有安全監(jiān)控點(diǎn)統(tǒng)一到中央監(jiān)控中心中監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)運(yùn)維范圍內(nèi)水、暖、電等能源的精準(zhǔn)管理。不僅如此，BIM與3D激光掃描技術(shù)在物體形狀重構(gòu)、BIM與云計(jì)算技術(shù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、BIM與VR/AR技術(shù)在環(huán)境模擬、BIM與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在連接實(shí)體建筑和模型建筑中均有良好的應(yīng)用。