基于BIM的绿色建筑后勤运营管理

1 三维建筑信息模型BIM技术的发展

近年来，三维建筑信息模型BIM技术在发达国家和地区的建筑工程领域取得了大量的应用成果，其在国内亦处于快速发展阶段。住建部发布了推进BIM技术应用的相关政策，并提出了发展目标，即到2020年末，新立项的大型公共建筑项目勘察设计、施工、运营维护必须运用BIM技术。

国内不少企业已率先应用BIM技术以提升项目管理水平与企业核心竞争力。BIM技术应用的最大价值在于服务于建筑的全生命周期。随着三维建筑信息模型BIM技术的推广应用，BIM技术获取的数据从规划、设计到施工、运营维护各个阶段，都在不断得到完整、丰富、整合与升级。BIM技术的核心价值，设计阶段的可持续设计，施工阶段的工作协同、碰撞检查、造价管控，运维阶段的海量数据管理、数据共享等也不断地得到发挥。

本文主要介绍建筑信息模型BIM技术在后勤管理运营维护中使用的重大作用，将BIM中建筑空间功能信息、建筑设备管理信息以及配电能耗等各专业相关数据信息进行数据集成与一体化管理。

BIM 技术的快速发展和应用将为建筑后勤管理的运营维护带来巨大的效益。应用BIM技术能改变传统的建筑后勤管理理念，引领绿色建筑走向更高层次。随着BIM技术的全面应用，绿色建筑后勤运营管理的集成化程度将大幅提高。

2  基于BIM的绿色建筑后勤运营管理

2.1 后勤运营维护BIM模型的建立

通过改进传统的后勤运营维护管理方法，建立基于BIM应用的后勤管理运营维护管理模式。建立基于BIM的后勤运营维护管理协同的工作机制、流程和制度，对新建建筑和既有建筑均有重要作用。对于新建建筑而言，其设计阶段、施工阶段的BIM建筑信息竣工模型能完整、准确地提交到运营维护阶段。对于既有建筑而言，新建立的BIM建筑信息模型最好经由轻量化处理，仅保留运营维护中关键信息。

可利用基于BIM的数据集成方法，在后勤运营管理需要的三维建筑模型中导入和处理已有的BIM竣工交付模型，再通过后勤运营维护的设备运行信息录入和数据集成，建立基于BIM运营的后勤运营维护模型。

2.2 BIM 技术在运营维护管理中的应用

应用BIM运营维护模型，集成GIS技术、三维建筑信息模型、物联网技术，构建综合BIM运营维护管理平台，可支持大型公共建筑的基础设备设施。运用信息化管理，实现建筑物业管理、设备设施管理及其巡检维修的精细化和可视化管理，为运营维护管理提供信息支持。

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2.2.1 BIM 技术在运营维护管理中的空间管理

传统建筑内的结构信息，如空调、配电等设备设施信息都存在于二维CAD图纸或操作手册上。需要使用的时候由专业人员自己去查找空调、配电等设备设施图纸信息、理解信息，再据此设计决策对建筑物进行一个恰当的运营维护方案或者节能改造方案。如若利用BIM技术将可视化三维建筑模型获取的所有建筑数据和信息，随时从模型获取调用，将极大地方便方案的设计决策。

利用BIM技术进行建筑运维的过程中，通过三维模型建立，不仅提供大量建筑智能化信息，还能够给用户提供可视化模拟图像，利于更直观地了解和熟悉现场，可极大方便建筑运维的管理。

在后勤运营管理过程中，利用可视化三维模型进行新进员工的培训。新进物业员工可以快速熟悉大型写字楼、超高层建筑、大型公共建筑现场情况及结构、设备房的位置等基础信息。在商业写字楼办公运维过程中，安防、消防通道都需要用到三维可视化模型，对消防疏散的演练方案优化有很大的帮助。

实际运用BIM技术的空间管理，主要表现在照明、消防等各系统和设备空间定位。利用BIM技术获取各系统和设备空间位置信息，把原来的编号或者文字信息转换成三维图形位置信息，不仅直观形象而且方便快速查找。

2.2.2 BIM 技术在运营维护管理中的设备监测管理

应用BIM技术，将大型写字楼、超高层建筑、大型公共建筑内结构、设备模型化。通过楼宇搜索，楼层搜索，设备类型的搜索，可以快速准确地找到设备位置，并且通过模型内的设备可以链接至设备平面图，展示设备内监控参数。利用BIM技术的远程监测，可为业主更好地进行运维管理提供良好条件，可充分了解设备的运行状况。设备监测包含了空调系统监测、给排水系统监测、集水井监测、送排风监测、电梯系统监测等。在大型写字楼、超高层建筑、大型公共建筑的BIM三维建筑信息模型中，如果设备监测出现故障或报警等信息，就会自动触发故障或报警的三维位置，立即进行定位显示，为及时了解设备状况提供重要信息。由此，控制中心的后勤工作人员可以及时查询相应的周围环境和设备情况。

2.2.3 BIM 技术在运营维护管理中的能耗与环境监测协同管理

BIM 技术结合物联网技术的协同应用使得能耗与环境的监测管理变得更加方便。在建筑内通过安装具有传感功能的电表、水表、环境传感器等设备，可实现建筑能耗与环境数据地实时采集、传输、初步分析、定时定点上传等功能。将能耗与环境数据与三维建筑模型的空间管理进行匹配并对标分析，优化节能降耗方案。

通过对室内温湿度、CO ₂ 、PM2.5等环境的远程监测，后勤管理人员可得知房间内的实时环境的变化，与三维建筑模型协同分析找出节能运行管理模式。在后勤管理系统中可以及时收集所有能耗与环境信息，对能源消耗情况进行自动统计分析，并对异常能源使用情况进行警告或者标识。

能耗与环境之间的数据协同可以得出大楼内办公环境、商业环境与能耗之间的关系。譬如在冬夏天的时候，室内温湿度与空调能耗之间的关系。可为大型写字楼、超高层建筑、大型公共建筑提供节能减排解决方案。统计分析空调主机和空调末端在三维建筑信息模型内位置信息和设备运行信息，将运转信息收集至节能管理统一平台，对空调设施优化控制策略进行优化。

通过监测空调设备实时和历史的运转状况，一旦发现空调设备运转异常，立即在三维建筑信息模型发岀定位告警通知，以利于后勤管理者维修处理。通过在空调系统的负载端设备加装控制空调末端执行器，通过环境传感器（温度、湿度、CO ₂ 浓度等）来侦测环境状况，调节控制空调末端执行器及新风机，避免控制导致环境过冷或过热。

2.2.4 BIM 技术在运营维护管理中的节能效益管理

现阶段市场上已有的暖通空调负荷计算软件均需暖通工程师手动输入各种建筑参数，工作量大，通常要耗费不少时间。一套与暖通空调负荷软件有效对接的BIM软件，可将模型的各种信息传送到空调负荷计算软件自动计算，将节能计算的建筑构件空间信息和物理信息有效地传送到暖通空调负荷计算软件，由暖通空调负荷计算负荷软件计算，生成空调逐时冷负荷、空调热负荷和采暖热负荷等，大幅提高暖通设计效率。

利用BIM技术的空间管理，在夏季因人对室内环境凉爽的需求和室外气候的剧烈变化而产生空调通风与空调能耗、室内温湿度的联动分析。室外环境和太阳辐射热在各种气候条件下，分析不同温湿度条件下空调能耗的高低形成空调能耗与室内环境的联动模型，通过几个周期的数据曲线进行联动分析预测。

联动分析主要是通过BIM信息平台获取的设备、能耗与环境的监测数据进行综合分析，尝试寻找设备、运行能耗与环境舒适健康的结合点，在保证环境健康舒适条件下的设备最优运行状况。通过大量的数据进行预测分析，从而给业主提出合理化建议。

2.3 BIM 技术在运营维护管理中应急管理与隐蔽工程管理

BIM 技术的空间管理在内部空间设施可视化管理方面亦发挥了较大的作用。大型公共建筑和高层建筑是人流聚集密集区域，BIM技术的应用对突发事件的响应能力非常重要。如日常消防演习或发生消防报警时，利用BIM模型可以快速定位周边的疏散通道和重要设备所在位置。

将BIM运营维护模型与各类灾害分析、消防演习、虚拟现实等相结合，可实现各种可预见灾害模拟和应急处置。通过BIM技术的运维管理对突发事件的预防、警报和处理，比传统的突发事件响应和救援处理更快速及时，救援方案更清晰优化。

此外，还存在着后勤部门对隐蔽管线信息不了解的状况。随着建筑物使用年限的增加，后勤人员更换频繁，设计单位和施工单位已经完全脱离，此类安全隐患日益突出，有时直接导致悲剧酿成。如遇到突发事件，在隐蔽工程墙体内水管、气管的爆裂。利用BIM技术可实现快速定位设备位置信息，迅速定位控制阀门的位置，避免了到档案库图纸中无序查找设备设施信息，甚至如果处理不及时，将酿成灾难性事故。

对于预埋的复杂的地下管网，如污水管、排水管、网线、电线以及相关管井，基于BIM技术的后勤管理运维可以当改扩建或二次装修的时候，保证信息的完整性和准确性，可以避开现有管网位置，内部相关人员可以共享这些电子信息，便于隐蔽工程内的管网维修、更换设备和定位。

3 结语

目前，在我国设计阶段BIM技术和施工阶段BIM技术处于飞速发展阶段，随着三维建筑信息模型BIM先进技术的广泛应用，运维阶段BIM技术的应用也越来越得到后勤管理者的重视。BIM技术实现全方位后勤管理可增强后勤指挥的及时性、准确性和高效性。

设计阶段BIM技术的应用使建筑工程更精确，造价的预估更贴近投资预算。施工阶段BIM技术的应用使建筑工程更快，提前碰撞工程中遇到的问题，缩短了工期。设计阶段BIM技术的应用与施工阶段BIM技术的应用将各工种配合得更好和减少了图纸的出错风险，惠及将来的建筑物的运作、维护和设施管理，可持续地节省后续的运营管理费用。

通过应用BIM技术，从规划设计开始，由设计单位建立起空间几何信息、初始的建筑材料信息等基本信息，在工程施工阶段，建设各方能以此为平台，输入各自在管理过程中产生的海量数据，达到协同设计、协同管理' 协同交流的目的，所有这些数据，为之后的后勤运营维护阶段打下基础，方便运营维护。

基于BIM技术运维的绿色建筑后勤运营管理，有效维护了建筑物的各种使用功能，有效延长大型写字楼、超高层建筑、大型公共建筑的使用寿命。

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