基于BIM的应急系统在福州奥体中心项目的应用

刘火生 曹平贵 杨振钦

【摘要】福州市海峡奥林匹克体育中心是首届青运会主赛场，其机电设备功能繁多，管线排布复杂、消防安全要求高，传统的物业管理模式又无法快速确定故障点，并快速处理事故，这时就需要利用基于BIM技术的运维系统来对设备进行管理。 本文介绍基于BIM的应急系统在福州奥体中心项目的应用

【关键字】青运会；应急管理系统；BIM

工程概况：由中建海峡建设发展有限公司（以下称中建海峡）承建的福州市海峡奥林匹克体育中心位于美丽的福州市仓山区南台岛中部，东临城市主干道二环路，南靠三环快速路，北接规划中的地铁三号线，为甲级大型体育建筑，是福州承办2015年首届全国青年运动会的主会场。项目集健身、娱乐、休闲、购物为一体，建设成后将成为福建省规模最大的奥林匹克体育主题公园，是未来福州市标志性建筑。项目主要由体育场、体育馆、游泳馆、网球馆、配套及商业办公等单体项目组成，总占地面积约1100亩，总建筑面积约40万㎡，预估总造价约36亿。

运维系统介绍：福州奥体项目运维系统采用基于Autodesk NavisWorks作为运维管理范畴中的建筑机电设备应急管理系统的BIM平台，而后台数据库采用 Mi-crosoft SQL Sever。Autodesk NavisWorks对于三维模型整合以及可视化技术积累20余年，具有行业领先的模型优化展示技术，在普通的 PC机上即可实现超大规模模型的漫游浏览，是目前应用比较普遍的建筑工程、基础设施、石油化工等大型 BIM模型整合（支持超过50种的三维模型格式）和漫游浏览平台；而SQL Server系统，SQL Server 是一个全面的数据库平台，使用集成的商业智能 （BI）工具提供了企业级的数据管理系统。而BIM--SQL系统，则是把整个建筑所有的专业，建筑、结构、水电、暖通融合在一起，形成整体的模型，把这些模型和信息融入到SQL系统里，这样查看起来就会非常方便。

建模工作部署：福州奥体中心的基于BIM的运维系统由中建海峡企业技术中心负责实施。企业技术中心为福州奥体中心的BIM工作（不止运维阶段）成立专门工作小组，邀请广州优比BIM咨询公司专业BIM工程师团队来项目部培训指导。我司BIM团队小组中除技术中心自有员工外，还在公司其他项目抽调优秀员工参与BIM建模。最终按照土建、给排水、暖通和电气四大部分部署建模，其中给排水和土建建模量较大，因此暖通和电气部分建模完成后将负责设备厂家信息等资料的扫描录入工作。

建模要求：本系统模型用Autodesk Revit建模，建模要求总则如下：

1.BIM模型应与竣工图一致，以保证在系统可视化的效果与项目实际内容一致；

2.BIM模型还应与项目BA点表的控制点设备一致；

3.BIM模型应根据不同的设计专业，划分为建筑、结构、给排水、暖通空调、电气以及项目特定专业（例如体育设施系统等）模型；

4.各专业模型应按照以下命名规则进行命名：

建筑专业模型命名：栋号-区域-建筑[幕墙、场地、精装]-楼层号

结构专业模型命名：栋号-区域-结构[钢结构]-楼层号

机电专业模型命名：栋号-区域-给排水[暖通、电气、体育照明]-楼层号

三馆模型最终组合俯瞰图

建模过程中以游泳馆设备最为繁多、复杂，其中各种设备机房如太阳能给水机房、竞赛池机房、热身池机房、消防水泵机房等有许多型号、尺寸、用途不一的设备。可见单是水系统设备族在游泳馆模型中就创建了69族设备，7个机房模型，这还不包括暖通及电气专业的（如下图）：

系统布署：建模完成后即开始运维系统的布署，前面已有介绍福州奥体中心运维系统基于Autodesk NavisWorks作为运维管理范畴中的建筑机电设备应急管理系统的BIM平台，所以模型在Autodesk Revit创建完成以后，还需要导出为Autodesk NavisWorks的NWC格式文件，并在NavisWorks软件中合并另存为NWF文件，这样在BIM—SQL系统中就可以打开并应用。需要注意的是在Revit中就要将模型细分至每一个单独系统再导出，以便管理。所有相关文件要在统一文件区域存放，不可随意移动或变更。在SQL系统平台中直接打开NWF文件即可。

导入模型后按照园区——建筑——楼层——房间——设备的子目关系创建空间关系，并在合适的视点位置保存该视点，在需要查询某处设备情况时点击该设备即可跳转至该视点。

空间关系建立好之后便要开始编辑录入设备间的上下游逻辑关系，这是运维系统的关键，只有上下游逻辑关系准确无误，才能在使用该平台时找出精确位置，并通过已知的上下游关系来对需要检修的设备部件进行管控。设备规格信息可直接錄入，也可通过上传扫描附件加入到运维平台中。

传统的维护模式是以经验为基础，主要是以预防性维护和临时维修为手段，都是靠传统的图纸资料或者相关的一些文献，都是纸质的文件或者一些相片来管理的，不够直接。

基于BIM技术的机电设备应急管理，利用BIM模型直观的可视效果，可极大地降低普通保养维修人员对于各类机电系统的理解的难道，几乎可以不用查阅专业的图纸就可以直观判断机电系统的位置和关系， 降低物业管理的成本；BIM的竣工模型可以做到比较接近现实，除了已经包含了设计、施工以及建设过程的变更等信息外， 同时再补充和持续更新运维管理所需的信息，为今后物业持续的运维管理提供丰富的数据查询和利用；利用 BIM的机电管线上下游关系，快速定位故障点的控制设备， 极大地提高应急响应的速度，提供物业管理的质量和客户满意度。这些都是传统维护模式中单依靠平面图纸以一大堆纸质资料做不到的效果。

福州市海峡奥林匹克体育中心不仅仅作为首届青运会主赛场，在往后的长期的体育赛事服务和公共安全服务对其设备的运行效果都有极高的要求。基于BIM的应急系统将为助力青运会做出极大的贡献，也为福州市海峡奥林匹克体育中心的长期使用提供更保障。

参考文献：

[1] 广州优比建筑咨询有限公司，《优比BIM建设项目设备管线应急维护管理系统》，软件著作权申请资料，2011

[2] 何波，《大型项目 BIM模型组织方法与实践》[J].土木建筑工程信息技术，2012，4（4）：7-14

[3] 何波，《基于BIM的机电设备应急管理系统总体设计》. 土木建筑工程信息技术，2014，6 （ 2 ） ：4-14

[4] 中建三局：BIM运维管理技术的先行者（市场版）：中建三局第一建设工程有限责任公司

[5] 陈杰，《BIM在运维阶段的尴尬》.建筑时报2014，第007版（建筑）：10-20

[6] 葛清等，《BIM第一维度———项目不同阶段的 BIM应用》 ，中国建筑工业出版社，2013

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