BIM技術(shù)在智能化建筑運營管理的應(yīng)用

時間:2022-03-19 05:04:50

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BIM技術(shù)在智能化建筑運營管理的應(yīng)用

摘要:智慧城市是新時代城市發(fā)展的必然趨勢,而智能建筑的發(fā)展是通向智慧城市的必經(jīng)之路,智能建筑的發(fā)展有利于提高人們的生活質(zhì)量,改善人們的生活水平。傳統(tǒng)的智能化建筑運營管理后期需花費大量成本,導(dǎo)致智能建筑后期運營方面無人問津,住戶對于智能化建筑的體驗感無法達到最佳狀態(tài)。因此,如何降低智能建筑系統(tǒng)運營維護的成本至關(guān)重要。文章針對bim技術(shù)在各模塊智能化建筑運營管理方面進行分析,通過分析傳統(tǒng)智能化建筑運營維護管理中遇到的困境,提出BIM技術(shù)在該方面的可行性和發(fā)展前景,供業(yè)界學(xué)者交流探討。

關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);智能建筑;運營維護管理

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(shù)在智能化建筑運營管理中的應(yīng)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(shù)應(yīng)用點,通過具體實例來說明BIM技術(shù)對于建筑行業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢。

1概述

1.1BIM。BIM的中文全稱為建筑信息模型,是將各項相關(guān)數(shù)據(jù)和信息作為基礎(chǔ)模型應(yīng)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(diào)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(guān)信息和相關(guān)數(shù)據(jù),使工程技術(shù)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(yīng)對措施,有效提高項目建設(shè)質(zhì)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(shè)計,并結(jié)合計算機、通訊、控制、感應(yīng)等智能化技術(shù),以達到最優(yōu)組合的結(jié)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(shè)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(jīng)過長時間的使用后,管道和設(shè)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(shè)備正常運轉(zhuǎn),對所有建筑物都要進行預(yù)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(chǎn)生不必要的后果。BIM在智能建筑中的應(yīng)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(shè)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(jù)、相關(guān)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(fù)性較大,降低了有關(guān)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(wù)、產(chǎn)品設(shè)備質(zhì)量參差不齊、運營維護管理人員水平與素質(zhì)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(dǎo)致無人管理物業(yè)系統(tǒng),出現(xiàn)了只建設(shè)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(shè)備水平高低不齊,無法保證產(chǎn)品質(zhì)量,一旦出現(xiàn)問題不能正常使用,就會因更換設(shè)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(yù)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(jù)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(yīng)的對策。最后,再派相應(yīng)維修人員進行維修。這一過程從開始到結(jié)束,現(xiàn)場訪問和溝通次數(shù)較多,人員使用量較大。當設(shè)備不能正常運轉(zhuǎn)時,由于整個管理系統(tǒng)過于龐大,包含大量設(shè)備數(shù)據(jù)信息的采集和分析,需要大量的人力、物力和技術(shù)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(shù)操作水平不高、對系統(tǒng)及設(shè)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(jīng)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。

3BIM技術(shù)點的運用

3.1可視化??梢暬膬?yōu)點在于能夠增強人們對于信息的理解與交流,將復(fù)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(jù)可視化的形式可以清晰明了地將原來的二維圖紙模式轉(zhuǎn)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(nèi)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(jù)。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(jù)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(jù)全部引入系統(tǒng)當中,很容易導(dǎo)致系統(tǒng)無法運轉(zhuǎn)甚至崩潰。模型輕量化是指將不需要的數(shù)據(jù)模型進行拆分,只提取出需要的數(shù)據(jù)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(jù)情況,不會產(chǎn)生任何數(shù)據(jù)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(jù)被壓縮至較小的內(nèi)存占比。3.3數(shù)據(jù)集成與傳遞。利用BIM、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)將單一項目信息集成,建立信息數(shù)據(jù)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(jù)連接并進行科學(xué)配置,同時同地應(yīng)用上、下兩個區(qū)域數(shù)據(jù)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(jù)合成。例如,將視頻系統(tǒng)與設(shè)備管理系統(tǒng)進行配對,然后將設(shè)備信息數(shù)據(jù)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(jù)。

4BIM技術(shù)在智能化建筑運營管理中的應(yīng)用

同濟設(shè)計院集團大樓總建筑面積64522㎡,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(shù)與智能化建筑有機結(jié)合,應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu),以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)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(zhì)量提升。4.1將BIM技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備管理系統(tǒng)。本項目中,將設(shè)備存儲的數(shù)據(jù)以及基本運行信息通過BIM技術(shù)整合到一個可操作系統(tǒng)內(nèi),再利用BIM技術(shù)的可視化功能,實時動態(tài)觀察設(shè)備三維畫面。辦公大樓內(nèi)的工作人員可以實時查詢設(shè)備相關(guān)信息,了解設(shè)備運行狀態(tài),并根據(jù)當前運行狀態(tài),提前預(yù)測可能會出現(xiàn)的問題,及時進行維修,以有效提高設(shè)備的運行維護效率。例如,當管理人員查看集團大樓內(nèi)某個正在作業(yè)設(shè)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(shù)運用到能源管理系統(tǒng)中。能源管理系統(tǒng)要將BIM技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有機結(jié)合。將建筑中的能源數(shù)據(jù)整合到BIM綜合數(shù)據(jù)庫內(nèi)進行數(shù)據(jù)分析,利用BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的有機結(jié)合,可以實時信息記錄、信息傳遞、信息分析智能建筑內(nèi)的能耗數(shù)據(jù)。系統(tǒng)還可以遠程檢測室內(nèi)溫度、濕度、室內(nèi)CO2濃度等數(shù)據(jù)。例如,檢測大樓內(nèi)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(diào)冷氣系統(tǒng);當溫度較低時,自動開啟空調(diào)熱氣系統(tǒng);當溫度適中時,關(guān)閉空調(diào)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(shù)應(yīng)用于智能控制系統(tǒng)中應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的同時可將自動控制、傳感器、數(shù)據(jù)自動分析系統(tǒng)統(tǒng)一接入BIM數(shù)據(jù)庫平臺。提前預(yù)設(shè)各設(shè)備信息正常指標區(qū)間,基于BIM可視化技術(shù),監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)及周邊環(huán)境狀況,再通過數(shù)據(jù)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(nèi)展廳區(qū)域的設(shè)備停止運轉(zhuǎn)時,首先通過數(shù)據(jù)庫平臺端遠程操控,重新開啟設(shè)備運轉(zhuǎn)模式,若設(shè)備可重新運轉(zhuǎn),就不必派出人員進行調(diào)試,節(jié)約工作效率,減少運營維護管理的時間成本和經(jīng)濟成本。4.4將BIM技術(shù)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(jīng)漸漸發(fā)展成為可視化監(jiān)控、報警、感應(yīng)、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(guān)重要,而通過BIM技術(shù)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(nèi)發(fā)生火災(zāi)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(nèi)人員火災(zāi)的發(fā)生,并即刻鎖定發(fā)生火災(zāi)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(shè)備的情況,同時噴灑式感應(yīng)器自動開啟滅火模式,為管理人員及時找出適合的疏散應(yīng)急通道。發(fā)生突發(fā)事故時,基于BIM技術(shù)的應(yīng)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(shù)運用到空間管理系統(tǒng)中??臻g管理系統(tǒng)主要將BIM應(yīng)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(shè)備,快速做出應(yīng)急對策。第二,以往的空間結(jié)構(gòu)內(nèi)部信息都在圖紙上,需要專業(yè)人員自己查找相對應(yīng)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(diào)取空間結(jié)構(gòu)內(nèi)的數(shù)據(jù)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(jù)信息,可以有效提升空間資源配置和公共資源利用率。

5結(jié)語

綜上所述,BIM技術(shù)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(dǎo)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(lǐng)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。

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作者:孫小萍 李楠楠 單位:大連財經(jīng)學(xué)院管理學(xué)院