基于BIM的智慧建筑运维实现方式及价值探讨

摘 要：在经济牵引下，智慧建筑规模扩大，优势不断显现，热议度居高不下。智慧建筑的大力推广与BIM技术脱离不开。BIM属于建筑技术的集成，通过多视角管理方式，可提高建筑的质量，消除建筑施工的风险。当前，基于BIM技术讨论智慧建筑运维方式的意义十分显著。从运维软件开发等视角，提出智慧运维可靠实现路径，同时综合评估 BIM 运维平台的功能，进而立体呈现出BIM运维的价值。

关键词：运维方式;智慧建筑;应用价值;BIM技术

中图分类号：TU17                                   文献标识码：A                                     文章编号：2096-6903（2022）07-0112-03

0 引言

智慧建筑设计需要具有一定的理论技术，与城乡建设过程结合起来，对建筑设计进行集中考量，保障智慧建筑运维的发展目标。智慧建筑属于近年来新型建筑理念，在运营维护方面具有较高难度，确保建筑设计模型能够实现。智慧建筑采用BIM技术进行设计，提高运营平台构建的先进性，保证建筑的智能化水平。

1 建筑信息模型（BIM）应用优势

随着 BIM 技术的发展，在建筑施工领域（包括项目设计和建造），融合了较多BIM 技术。现阶段，BIM应用技巧成熟，特别是在设计和施工体系中，指导价值较高，应用水平趋于理想。相比于设计和施工，实际的建筑项目运维阶段，整体能力较差，BIM 技术应用停留在初级。研究发现在运维阶段存在大量待处理数据（建筑项目），这些数据量大且凌乱。如果缺少管理平台的支撑，想要系统化处理这些数据，会消耗许多精力，同时还会诱发关键性数据的丢失[1]。与此同时，在实际应用中，也不能及时检索信息，数据挖掘和分析决策推行较艰难。基于此，BIM技术应用价值高，作为建筑全生命期中核心的技术，在建筑运维阶段作用非常显著[2]。

2 智慧运维实现方式

2.1 需求分析

2.1.1物业管理需求

通过实际应用了解到，BIM平台在应用中，可整合多项有效信息，借助关键性运维管理信息的整合与评估，实现物业信息化管理，提高管理透明度。同时在现实工作中，结合BIM相关技术，在立体模型中进行有效三维浏览，这样的实现方式可精准定位空间，提升移动端检修报修的便利性，重点推出维护保养的功能性。

2.1.2 设施管理需求

BIM模型中，将囊括大量设施管理参考信息，为后续管理夯实基础。需要注意的是录入的设备设施信息是较为综合的，需包括多个维度，只有这样，应用效果才理想。需从勘察设计入手，按照科学思维路径，汇集运营维护全过程的各种动态信息。具体应用中，平台可提供查询界面，并以此作为前提，完善好三维显示功能，针对空间复杂部位要化繁为简完成直观表达，例如机房内空间关系等。同时安装相关监控系统，在系统应用中当设备形成故障威胁时，借助定位查询、故障分析，完成统计分析等操作，提高设施管理的实效性。

2.1.3 安全管理需求

安全管理是非常重要的模块，在实际应用中，BIM运维平台优势突出，可以凭借高可靠性的手段，与现有安防系统集成，在此基础上，以三维可视化模型作为优质保障和基础，提高安全管理能力。同时，集成人员定位等系统，关联监控系统，实现各系统实时联动，为高效的管理夯实基础。

2.1.4 空间管理需求

空间管理属核心内容。从应用中了解到，BIM 运维平台功能完善，支持对空间细致的在线划分，并在此基础上动态化管理，借此提升空间管理水平。在先进技术保障下，可精準化管理每个房间，综合评估房间的状态，在具体实操中，会通过计算房间数据途径，掌握面积、租户、能耗内容[3]。在BIM 运维平台中，可灵活统计部门空间，控制其运行成本，在先进理念的推动下，为管理员提供值得借鉴的空间优化方案，确保空间优化的理想化程度。

2.1.5 资产管理需求

BIM平台的资产管理，依据的核心数据是模型中的信息，资产管理期间可运用信息化技术，强化资产监管效果，在充分措施维护中，降低资产闲置浪费，提高资源利用率。避免资产流失的同时，确保业主资产管理规范，从而提高业主资产综合维护能力。

2.1.6隐蔽工程管理需求

建筑竣工交付后，需注重图纸资料存放，以便今后的使用。研究发现，随着年限的增加，图纸不准确的问题会高概率出现，影响建筑结构稳定性。基于此，隐蔽工程的信息需特别留意，例如混凝土保护层等，需明确其参数和配比比例。但采用传统方式，通常难以二次获取核心参数，这样就会增加日后综合维护的风险，给安全作业埋下隐患。

现实应用中，BIM运维管理平台集成的技术，可弥补传统模式不足，在先进技术促动下可确保建筑信息完备。此外，竣工信息至关重要，在此平台中可充当参考依据，应用期间竣工数据可直接导入运维平台。借助这样的方法，保证信息不丢失，同时提高信息方便查询的程度。想要提高工作效率，需落实好三维展示工作，借助积极、稳妥的机制，直观表达管线的内容。结合实际应用可知，BIM运维平台效果积极，在实践期间可为改造工程夯实基础，提供二次装修信息保障，多方位提高工作效率，保障施工安全。

2.1.7 应急管理需求

通常在一些公共建筑等人流聚集区域，建筑设计中突发事件的响应同样不容忽视。应急事件的响应，牵扯面比较广，只有具备这方面能力，管理水平方能直线上升。BIM运维管理平台，属于众多技术集成，想要发挥应用优势，需客观评估应用环境，提高应急管理能力。在具体项目中，要利用相关模拟软件，借助可视化途径，进行人员疏散模拟，不断优化疏散方案，降低事故危险等级。同时，有效进行车辆疏散，保障实际的疏散秩序，增强应急管理有效性。在有效措施保障下，将警报和处理同步，提升紧急事件关注度，夯实科学决策的基础。

2.2 系统总体设计

BIM运维意义非凡，核心原理非常易于理解，即将BIM技术综合分析后，与维护管理系统结合，在此基础上可形成运维的完整体系，科学管理建筑的空间设备，合理评估各类资产，精准控制维护成本。从当前了解到，BIM运维的实现方式非常灵活，具体设计要求如下：相对于二次开发，深入推广的自主研发运维平台，灵活与多变性更强，现实工作中，可根据需要选择理想中配套的开发功能，同时从底层优化开始，合理、高效选择企业级平台。与此同时，较为稳妥、可靠的自主开发运维平台性能较为稳定，可从源头摆脱对外部商业软件的依赖，借助这样的方式，可充分保障信息安全，维护基础信息的稳定。但现实工作中，由于受到研发能力、基础条件等的制约，想打造功能完善系统，还需进行积极尝试。在BIM运维理论的核心保障下，基于BIM的桥梁运维管理系统被优先开发出来，该系统为桥梁运维夯实了可视化的基础。

2.3 系统关键核心功能及界面

系统具有的核心功能较多，需要合理展展开功能设计，遵守《智能建筑设计标准》（GB50314-2015）[2]，使智能建筑的功能更加完善，提高功能设计的有效性。智能建筑设计采用BIM技术并且与电气设计相结合，保证智能建筑设计的功能核心，确保建筑的智能化水平。智能建筑具有监控、报警、巡视等多项功能，具体功能组成见图1所示，需要对功能实现引起重视，核心功能能够顺利实现。在核心功能界面方面，采用BIM软件进行二次开发，提高界面的可操作性。在BIM运维应用中，有一种常见的方式，那就是基于BIM 软件的补偿性二次开发，在整个过程中，会涉及到Autodesk Revit等软件。从实际应用来看，二次开发的系统想要保障成果，需运用成型的界面维护，同时高效利用图形平台，在实际工作中，开发周期和成本较低。但现实应用中，由于其软件架构特殊，整体框架是立足在商业软件上，所以有效的数据存储难以维护到位，管理操作更是无法控制，一些扩展功能局限程度较大，长期成本较高。

2.4 系统实现

结合实际情况，国内建筑运维管理尚处于初级，在应用的系统中，分别以ERP 或BMS系统为核心，同时也会增加IIS（智能化集成系统）模块的占比。但以上几类系统的软件，集中度不高，并无法支持 BIM 模型进行高效的三维展示，同时支撑其开展数据分析功能，因此软件升级刻不容缓。根据相关研究发现，CAFM系统功能完善，可支持BIM 功能实现，各类应用CAFM的软件，国内外约200 种，在众多软件中，Archibus 和Maximo影响最大，在国内发展潜力较大[4]。智能建筑需要注重系统实现，遵守BIM的深度开发要求，使智能建筑具有可实现性，提高建筑的功能展现效果。系统实现采用EcoDomus运维管理系统，将BIM模型应用于系统设计中，从三维角度对建筑空间进行标注，提高建筑的可视化程度。同时，还要运用到仪表、传感器等技术，获得智能建筑的运行数据，保障智能建筑的运维管理效果，进行实现智能建筑智慧运维功能[3]。

2.5 系统成效评价及运维价值

2.5.1 三维可视化展示

BIM运维平台最大优势在于可对建筑结构形态等信息实施三维可视化展示，借此提升建筑可靠性，保障其施工安全性。BIM 技术应用期间，优势是多方面的，其中三维可视化功能是最基础的保障，不容忽视。这种功能的具备，可加强对构件的直观表达，在该展示方式的保障下，可提高沟通的效率，结合呈现的效果增强理解的程度，降低图纸把握的难度。研究发现，这种立体可视化功能，对于复杂的空间关系来说优势明显，对复杂管线结构剖析、体型复杂建筑安全性评估帮助较大。三维可视化可以提高系统的可操作性，便于对运维控制状态进行理解，使运维设计能够基于BIM模型展开，构建三维可视化的技术条件。

2.5.2 全过程信息整合平台

通过实际工作可知，从建筑勘察设计开始直到运营维护整个建筑周期中将形成海量的信息。基于海量信息的存在，若采用传统二维图纸，会让信息相互孤立。实践表明，信息化程度很低对后续建筑施工影响较大，由于管理信息的缺失，信息化运维管理将无法达标。传统运维管理中，因为缺少机制保障，经常会出现资料缺失、资料信息模糊以及查询不方便的情况，图纸与图纸之间信息多处表达不一致，会降低工程品质。基于此，需借助BIM技术，将这一问题解决。在BIM技术保障下，可实现一处改变处处变化，借助较高的协调性，保证信息的一致。具体工作中，通过建立基于构件的数据库，录入型号、厂家等参数，完善建筑信息，提高信息利用率[5]。

2.5.3 模拟优化功能集成

BIM运维平台运行中，主体功能的实现，需利用BIM模拟化功能，充分发挥功能优势，在此功能维护下细致化判断，完成专业模拟分析，运用完善工作模式提高分析的精確度。现实工作中，像建筑性能分析、应急疏散模拟等，均可应用该方法，提高BIM运维平台应用价值。结合实践经验可知，BIM 模拟分析思路较为特殊，其优势在于承载了大量的建筑信息，这些信息可为今后的施工夯实基础。当前较多建筑性能分析软件，应用的系统较为稳定，可支持BIM模型格式，在应用中一模多用均可实现。实践表明，正是因为专业技术的升级，模拟优化功能集成的诸多应用，现阶段建筑结构分析软件的门槛正在逐步降低，同时建模的时间也得到了缩短。在模拟优化功能集成中，可综合评价和分析，得出结构优化方案，提高管理效率同时，也满足了运维的多角度需求。

结合行业需求，科学剖析了BIM 运维管理平台优势，并系统阐述了三种实现方式。与此同时，对当前呈现的BIM运维平台功能完成了系统分析与总结概括，在具体工作中通过归纳等方法，指出了运维平台的优势，即三维可视化展示、信息整合优化、模拟优化功能集成。通过研究发现，建筑运维管理平台应用价值高，具有一定的借鉴意义，对智慧城市的建立帮助较大。

3 智慧建筑设计实例分析

为了对智慧建筑设计进行深入了解，结合新国际博览中心项目展开分析，该项目以消防报警安全设计为重点，在建筑内部增设网络节点，提高建筑内部信息的共享能力。消防报警功能设计的重点在于防控，提高对火源的监测能力，使着火点得到及时发现，增强对火灾的防控作用。本项目中采用智能型探测器，能够对着火区域进行识别，根据烟雾浓度判断火灾情况，保证火灾发现的及时性。在展厅内部设置有多功能分机，可以与消防联动设备建立连接，而且主机位于消防中心内，便于对消防检验点进行汇总，保障消防控制的智能化程度。在报警设计方面，分为手动报警和自动报警，手动报警位于大厅出入口处，自动报警24 h开启，提高对火灾的防范作用。探测器检测到火灾后，将会触发自动报警装置，使警铃、闪灯处于激活状态，同时自动发动火险警告，提供建筑内部人员及时进行疏离，降低火灾对人身安全的影响。

4 结语

综上所述，随着建筑品质提升，科学使用BIM技术，搭建优质的智慧管理平台，可使建筑工程设计趋于完善，确保管理工作开展顺畅，减少管理中的矛盾，借此提升建設设计和综合运维能力，满足增加技术含量的现实要求。在未来城市建设中，BIM智慧管理平台不可或缺，高效利用BIM技术，可强化建筑施工效果，实现效益最大化。在实际应用中，需在了解BIM智慧平台功能基础上，扩大BIM应用范围，不断充实管理技术内容。

参考文献

[1] 蒋雪雁.智慧建筑运维管理平台的应用研究：以某大型商业综合体项目为例[J].建筑经济，2021，42（9）：78-82.

[2] GB50314-2015，智能建筑设计标准[S]，上海市现代建筑设计，2015.

[3] 高林帅，李馨，马安平.BIM的智慧建筑运维管理系统设计[J].电子世界，2021（11）：178-179.

[4] 智慧建筑云运维管理平台应用解决方案[J].自动化博览，2021， 38（6）：70-73.

[5] 张世宇，林必毅，余丽丽.基于BIM的智慧建筑运维实现方式及价值研究[J].智能建筑与智慧城市，2018（12）：41-43+46.

收稿日期：2022-02-14

作者简介：黄晓琛（1992—），男，山东德州人，本科，工程师，研究方向：BIM技术应用。