【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)的運維方式難以滿足現(xiàn)代建筑運維的復雜需求。在此背景下BIM技術(shù)應運而生,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、精確的運維管理手段,不僅涵蓋了建筑項目的全生命周期信息,還能實現(xiàn)運維信息的集中管理、故障診斷、維修計劃制定、實時監(jiān)控和運維決策支持等功能,從而顯著提高運維效率和質(zhì)量。文章深入探討B(tài)IM技術(shù)在運維階段的具體應用與實踐,分析其如何通過數(shù)字化手段提升運維效率、優(yōu)化決策過程,并總結(jié)實踐經(jīng)驗,為建筑行業(yè)運維管理的智能化轉(zhuǎn)型提供理論支撐與實踐指導。
【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);工程項目;運維階段
【中圖分類號】TU17 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028(2024)10-0151-03
0 引言
項目的全生命周期通常涵蓋規(guī)劃、設計、施工及運維四大階段。其中運維階段因涉及長期維護、修繕及能耗管理,往往成本最為高昂。在建筑工程項目的運維過程中,BIM技術(shù)展現(xiàn)出其獨特的優(yōu)勢,通過集成項目全周期的詳細數(shù)據(jù),實現(xiàn)了從設計到運維的無縫對接與信息共享。不僅增強了企業(yè)對項目周期的整體把握能力,還優(yōu)化了運維流程,提高了資源利用效率,降低了運維成本,為建筑企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了強勁動力。因此,研究BIM技術(shù)在項目運維階段的應用具有十分重要的現(xiàn)實意義。
1 BIM技術(shù)在項目運維管理中的作用
1.1 提高運維效率
BIM實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和信息的共享,為運維人員提供了全方位的信息支持。運維人員可以通過BIM詳細了解建筑設施的構(gòu)造和運行情況,從而進行精細化管理和維護,顯著節(jié)約時間和成本。同時,BIM支持可視化操作和管理,運維人員可以實時查看建筑物的各個部位、設備的位置和狀態(tài)等信息,減少人工尋找和核對的時間,提高了工作效率。
1.2 增強安全性防范
BIM為設施的安全管理提供了詳細的數(shù)據(jù)和信息,如安全巡檢記錄、消防設備的位置、維護時間等,能幫助運維人員識別安全隱患并及時采取措施,增強了設施的安全性防范?;贐IM運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,從而更加精準地把控各個工作場所的安全性。
1.3 實現(xiàn)智能化管理
BIM技術(shù)可以與各類傳感器和智能設備進行連接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和收集。運維人員可以通過BIM平臺獲取實時的建筑物數(shù)據(jù),如溫度、濕度、能耗等,從而及時判斷建筑物是否存在問題并采取相應的措施。BIM技術(shù)還可以結(jié)合人工智能算法進行數(shù)據(jù)分析,提供智能化的運維建議,幫助運維人員更好地管理和維護建筑物[1]。通過對建筑物進行故障模擬和優(yōu)化方案的評估,可以預測設備的維護需求和能耗情況,制定更科學合理的運維方案。
2 BIM技術(shù)在項目運維階段的實踐應用
2.1 設施管理
BIM技術(shù)在項目運維階段設施管理方面的應用主要包括設施裝修和維護操作,這些方面的應用極大地提升了運維管理的效率和精確度。設施裝修方面,BIM技術(shù)可以將設施裝修的設計方案轉(zhuǎn)化為三維模型,使裝修設計更加直觀、精確。設計人員和施工方可以在BIM中進行深入溝通和協(xié)調(diào),確保設計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、價格等。運維人員可以根據(jù)BIM中的信息提前制定采購計劃,避免材料浪費和短缺[2]。維護操作方面,BIM技術(shù)可以實現(xiàn)對建筑設備的全面管理和監(jiān)控,基于BIM運維人員可以實時查看設備的運行狀態(tài)、故障信息和維修記錄,提前預警并及時處理設備故障,具體應用如表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可以對建筑設施進行安全風險評估和管理,運維人員可以模擬分析潛在的安全風險,并制定相應的預警和應對措施。
2.2 資產(chǎn)管理
首先,BIM技術(shù)通過集成建筑物從規(guī)劃、設計、施工到運維全生命周期的各類信息,構(gòu)建了一個全面的數(shù)字化資產(chǎn)管理平臺,使得運維人員能夠直觀、快速地訪問設備的詳細信息,包括設備型號、位置、狀態(tài)、維護歷史等,極大地提高了資產(chǎn)管理的準確性和效率。其次,BIM技術(shù)能實現(xiàn)資產(chǎn)的實時監(jiān)控和預測性維護,通過連接傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設備,BIM能實時更新設備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。運維人員可以基于這些數(shù)據(jù)進行設備健康狀態(tài)的分析和預測,提前安排維護計劃,減少突發(fā)故障和停機時間,延長設備使用壽命。再次,BIM技術(shù)還支持資產(chǎn)的優(yōu)化配置和決策支持,通過對資產(chǎn)數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析,運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依據(jù)。最后,BIM還可以用于模擬不同維護方案的成本和效果,幫助運維人員選擇最優(yōu)方案。
2.3 空間管理
BIM技術(shù)在項目運維階段的空間管理方面,通過提供詳細的數(shù)字化空間信息、優(yōu)化空間租賃管理以及實現(xiàn)內(nèi)部空間設施的可視化管理,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營效益,還為運維人員提供了更加便捷、高效的管理工具。
1)BIM技術(shù)提供了詳細的數(shù)字化空間信息,包括實際空間使用情況、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)或混合使用項目中,BIM能聯(lián)動分析展示模塊,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務狀況的發(fā)展趨勢及影響因素。從價值工程的角度出發(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)部空間設施的可視化管理上也發(fā)揮了重要作用,基于BIM運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,自動識別并反饋空間內(nèi)設施的狀態(tài)和位置信息,進一步提升空間管理的智能化水平。
2.4 能源管理
BIM技術(shù)在項目運維階段能源管理方面,通過實時監(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,為實現(xiàn)綠色建筑和可持續(xù)發(fā)展目標提供了有力支持。具體應用體現(xiàn)在以下幾個方面。
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)的詳細信息。運維人員能直觀地了解能源系統(tǒng)的布局、設備配置及運行狀況,為能源管理提供了堅實的基礎[4]。
2)BIM技術(shù)支持能源消耗的實時監(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能實時接收并處理能源使用數(shù)據(jù),運維人員可以利用這些數(shù)據(jù),對能源使用情況進行深入分析,識別能源浪費的源頭,并制定相應的節(jié)能措施。
3)BIM技術(shù)還具備能源模擬與優(yōu)化功能,運維人員可以在BIM中進行不同能源使用場景的模擬,評估不同節(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)促進了能源管理的協(xié)同與溝通,通過共享BIM,建筑業(yè)主、運營商、能源管理專家等利益相關(guān)者可以實時獲取能源管理相關(guān)信息,進行高效的溝通與協(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 項目分析
3.1 項目介紹
2022年,南寧某校區(qū)食堂項目擬實施BIM技術(shù)在運維階段的應用方案,旨在探索這一技術(shù)在廣西地區(qū)項目中的可行路徑。鑒于運維階段BIM技術(shù)在全區(qū)的發(fā)展尚處于初級階段,且面臨商業(yè)模式形成的技術(shù)壁壘,導致成熟案例稀缺。因此,項目致力于快速突破技術(shù)難關(guān),創(chuàng)造具有實際經(jīng)濟效益的BIM應用成果。依托標段食堂項目的實踐平臺,重點開展BIM技術(shù)在運維階段的多項應用研究,旨在促進廣西高校與企業(yè)的深度融合,適應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,項目還將致力于實現(xiàn)設計、施工和運維階段的信息共享,為BIM技術(shù)的應用與發(fā)展提供有益的參考和示范,推動整個行業(yè)向更加智能化、高效化的方向發(fā)展。
3.2 BIM技術(shù)的應用情況和效果
BIM集成了食堂項目的建筑、結(jié)構(gòu)、機電等各專業(yè)信息,運維人員可以通過BIM平臺快速查詢設備的型號、位置、維護記錄等詳細信息,實現(xiàn)設施信息的全面管理。BIM技術(shù)結(jié)合智能建筑系統(tǒng),實時監(jiān)控食堂項目的能源消耗情況,包括電力、水、暖通等。通過數(shù)據(jù)分析運維人員能識別能源浪費的源頭,并制定相應的節(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提供了食堂項目的三維可視化視圖,運維人員可以根據(jù)實際需求進行空間規(guī)劃和管理。例如,在舉辦大型活動時,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)還支持預測性維護,通過模擬設備的運行狀態(tài)和壽命周期,提前制定維護計劃,減少突發(fā)故障。BIM還可以為維修人員提供詳細的設備信息和維修指導,提高維修效率和準確性。
BIM技術(shù)的應用使得運維人員能夠更快速、準確地獲取設施信息,提高了運維工作的效率。通過能源管理和預測性維護等措施,有效降低了案例食堂項目的能耗和維護成本。BIM為安全管理提供了詳細的數(shù)據(jù)支持,有助于運維人員及時發(fā)現(xiàn)并處理安全隱患[6]。
3.3 經(jīng)驗教訓和啟示
BIM技術(shù)應用范圍要求從單一的施工階段轉(zhuǎn)變到項目的全生命周期,其中項目全生命周期主要可分為策劃、設計、施工和運維四個階段。由于以前的項目大部分沒有后期運維平臺的需求,導致BIM技術(shù)在項目運維階段應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)的準確性和完整性,否則將影響后續(xù)運維管理的效果。BIM技術(shù)的應用需要運維人員具備一定的技術(shù)水平和操作能力,因此必須加強對運維人員的培訓和支持。BIM技術(shù)需要與智能建筑系統(tǒng)等其他系統(tǒng)進行整合,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和協(xié)同管理。
4 結(jié)語
BIM技術(shù)在項目運維階段的應用與實踐成效顯著,通過構(gòu)建建筑的三維數(shù)字模型,實現(xiàn)了設施信息的全面集成與可視化管理。運維人員能實時掌握設備狀態(tài),預測性地進行維護,降低故障率并提高運維效率。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)出獨特優(yōu)勢,提升了項目的整體運維水平。隨著技術(shù)的不斷進步和應用的深入,BIM技術(shù)將在項目運維階段發(fā)揮更加重要的作用,推動建筑行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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[作者簡介]唐優(yōu)秀(1985—),女,南寧人,講師,工程師,研究方向:土木工程。
[基金項目]2022年度廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目“利用BIM技術(shù)改善項目運維階段管理的研究”(2022KY1299)