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基于 BIM 的设施运营管理模式研究

更新时间:2009-03-28

自 2002 年 BIM 的概念首次被提出以来,BIM 技术发展迅速,引发了建筑行业应用 BIM 技术的热潮。在美国等发达国家的建设项目中应用 BIM 技术进行设计和施工管理已渐成趋势。据统计,美国超过 60% 的设计单位在全面推广 BIM 技术。新加坡建筑署建设的项目全部要求 BIM 设计、BIM 施工、BIM 运营,这说明 BIM 在建设全过程中的作用非常重要[1]

工程建设项目建设管理过程中,合理应用 BIM 技术可以实现参建方的管理协同化,提升项目生产效率、提高工程质量、缩短工期、降低建造成本。在多个建设工程,尤其是一些大型公共基础设施类项目和地标性建筑,如厦门市轨道交通 1 号线、上海市周家嘴路隧道、珠海歌剧院、广州塔、上海中心、上海迪斯尼等项目中产生了显著的价值。

Of the overweight outpatients, the rate of undernutrition was 2%, while it was 8.9% in overweight inpatients. The rate of overweight outpatients at risk of malnutrition was 28.3%, but this rate reached 33.3% in those hospitalized.

目前我国的设施运营管理中对 BIM 技术的研究和应用较少。随着 BIM技术的发展,为建筑工程的全生命周期管理理念提供了有效的实现方式。利用 BIM 技术可集成大量工程信息,并在建设运营各参与方之间流动、协同和共享,消除不同阶段的信息壁垒,根据时空维度、类型等对构件进行汇总、拆分、对比分析,一一对应建立各自档案,记录设施的运行过程、维修养护情况等,为结构、设备的维修及更新提供有效的数据支撑,从而为工程项目的全寿命管理打下扎实的基础。

1 全生命周期 BIM 模型生产技术

BIM 全生命周期信息模型的特点在于,在建设期即考虑运营期的管理需求,针对性地将设计、施工期关键信息集成、继承在运维模型中,为后续运维管理奠定基础。本文以杭州南站东西广场工程为背景,结合工程特点及难点进行BIM 全生命周期模型生产,在模型中收集汇总工程施工期对后期运维管理影响明显的关键信息,继承到运维管理中,为后期运维管理提供数据基础。

(3)应用服务层。分为运营管控、设施管理、成本管理、价值管理和空间管理 5 个子系统。按模块化方式开发,具有快速部署、即拿即用的能力,所有功能和数据均可根据用户角色的不同进行定制化分发。

在杭州南站东西广场中,通过 BIM 与信息化平台的结合应用,实现工程全生命期的质量、安全、进度、投资、变更等的管控,在竣工时实现数字化交付运营,建立覆盖工程建运全过程的信息化管理体系。平台将采集和汇聚设施建设期的重要信息,并无缝传递至运维期,通过建设期和运维期信息的衔接,提升对建筑设施的管理水平,延长设施的使用年限。

(2)西广场主体工程。规划地铁 5 号线穿越区域内西广场工程桩基础部分布置与两条区间隧道之间(47 根)、部分布置于区间隧道外侧邻近(近 100 根,设计要求净距≥ 1.8 m)。桩基础的详细施工记录及施工中曾遇到的问题等信息都是后期运维管理中需重点关注的信息。在规划地铁5 号线区间施工期,地铁区间与西广场工程的相互影响不可忽视。

  

图1 杭州南站西广场围护结构 BIM 模型

(3)地质勘查工程。在杭州南站西广场地质勘查工程施工阶段,已完成的地质勘探孔较深。探孔虽在规划地铁 5号线区间隧道范围外侧,但探孔位置信息、探孔回填情况、探孔在施工中出现的问题等均对后期地铁区间施工有一定影响,并对运营中的西广场工程产生间接影响。

本项目在建模时充分考虑以上情况,将规划地铁 5 号线相关信息以 BIM 为载体进行完整记录和保留。此类信息的汇总继承,不仅对地铁 5 号线区间施工有重要意义,也将为杭州南站西广场项目在规划地铁 5 号线施工期的运营管理和决策提供重要依据。

黄丝郁金为姜科植物姜黄Curcuma longa L.的干燥块根,其为安宫牛黄丸指定投料的四川省道地药材,具有活血止痛、行气解郁、清心凉血、利胆退黄的功效[1]。黄丝郁金主要包括姜黄素类和挥发油2大类化学成分,现代药理研究表明姜黄素具有调血脂、抗氧化、抗炎、止痛、抗肿瘤的作用[2-10];尤其具有抗菌、抗肿瘤等多种生物活性的芳基姜黄酮,抗生育活性的α-姜黄烯[11-16],都有很高的研究利用价值。

(1)支撑层。设施运维中的各类感知设备、控制系统和视频监控设备组成了数据采集终端,平台将通过数据接口开发将外部设施控制系统和业务系统的有用数据接入,以自动化的方式汇集数据资源。

2 基于 BIM 的全生命周期设施管理平台

(1)西广场基坑工程。规划地铁 5 号线穿越区域基坑围护结构(A 3 型钻孔灌注桩 20 根),与地铁区间施工的相互影响不可忽视。钻孔灌注桩施工详细记录需完整保留,并与模型挂接,为后期西广场运维及地铁区间施工提供详细可靠的基础资料。

2.1 总体架构

平台分为支撑层、数据层和应用服务层,支持监控大屏、Web 网页、平板电脑和智能手机等不同终端的应用,并面向设施管理者、运营者和使用者等不同用户提供相应的服务,总体架构如图 2 所示。

  

图2 平台总体架构

因为要离开,驮子把许多带不走而剩下的家当一样一样分给了大家,这样一来,我们岭北人又是高兴又是舍不得,说,唉,这么好的人离开了。说这样的话时还顺便叹口气,搞得好像驮子是去赴死一样的。

白煮的原料一般都是加工比较精细的,而且白煮的水质要净,白煮加热的火候也要适当。热菜是旺火或中上火,加热时间比较短;冷菜多是用中小火或微火,加热时间比较长。利用白煮法煮菜要用较多的汤汁,不宜煮过久,否则容易造成水溶性维生素大量丢失或部分流于汤中。因此,煮菜的时候要沸水下菜,时间不宜过长。

将建筑设备自控(BA)系统、消防(FA)系统、安防(SA)系统及其他智能化系统和建筑运营模型结合,形成基于 BIM 技术的建筑运行管理系统和运行管理方案,有利于实施建筑设备控制、消防、安全等信息化管理。运营管理子系统主要功能及应用效果如表 1 所示。

规划地铁 5 号线将从杭州南站西广场中部下穿,如图 1所示,且在西广场工程之后施工。西广场建设期的地质勘查孔及遗留问题、西广场围护结构等情况将对后续施工的地铁5 号线区间隧道施工存在一定的影响及施工安全隐患。

2.2 运营管理子系统

(2)数据层。以中心数据库为基础满足数据接入、存储、查询、统计、交换的一般性需求和数据深度挖掘、知识发现、规律分析、趋势预测等大数据分析需求。平台的数据来源分为建设期数据和运维期数据两大部分。建设期数据包括设施的 BIM 模型、工程基本信息、工程设计图纸、工程建设期质量安全关键数据、设施结构健康状况等,可在平台数据标准的约束下自动继承进入数据中心。运维期数据来自感知层的各类自动监控数据、运维养护过程信息及其他外部系统的业务信息接入。

(四)缺乏专业型人才;大数据的变革使得专业型人才严重匮乏。新技术专业化的工作急需要大量的专业化人才,但目前此类人才处于空缺状态。使得管理会计的发展受到影响。人作为生产中的第一生产力,是最重要的资源。要想管理会计有重大进展,就必须培养专业型的人才,提高人才素养。

2.3 养护管理子系统

养护管理子系统结合设施建设阶段和运维阶段的监检测数据、巡检过程数据,与专家知识库相结合,进行有关设施健康服役状态的评价和预警,实现设施结构安全、规律、趋势的分析。通过设施养护行为的智能跟踪和数据挖掘,为设施的养护和大中修方案优化提供支持。其主要功能及应用效果如表 2 所示。

 

表1 运营管理子系统主要功能及应用效果

  

主要模块 功能和应用效果信息总览将设施运维的重要监控项、报警内容等在三维模型上集中展示,为管理者提供全局性的信息汇总和提炼能力,迅速掌握设施运养的基本状况控制系统管理控制系统管理模块将接入物业管理的各类控制系统数据,包括照明系统、送排风系统、给排水系统、变配电系统、电梯系统、新风系统、电气控制系统、智能电表远抄系统,并在系统上实时有效展示相应关键信息能源管理利用建筑模型和设施设备及系统模型,结合楼宇计量系统及楼宇相关运行数据,生成按区域、楼层和房间划分的能耗数据,对能耗数据进行分析,发现高耗能位置和原因,并提出针对性的能效管理方案,降低建筑能耗视频监控视频监控模块集成设施内各监控摄像头信息及视频信号,用户可根据需要连接多路视频监控信号,或对分帧视频信号及一定时间内的历史视频进行回放,达到多点、多角度直观监控的目的

 

表2 养护管理子系统主要功能及应用效果

  

主要模块 功能和应用效果监检测数据管理提供设施监检测数据的录入、查询、统计、分析等功能。可在列表中快速查看监测点位置、实时监测值和当前预警信息,还可通过查询分析获得各监测项历史信息,绘制图表,对监检测内容的状态和规律进行分析建筑设备管理通过对设施设备运维检查项配发唯一代码的身份标识,记录设备类型、型号、权属单位、管理部门、生产日期、合格信息等。通过使用手持机对设施设备进行巡检,记录建筑设备的维护信息。建立维护机制,以合理管理备品、备件,有效降低维护成本养护人员管理包括信息管理和行为管理。对运维养护人员进行实名制管理,包括姓名、身份证号码、联系方式、资格证书、安全教育、所属单位、岗位等基本信息,并与其考勤、违章等行为等相关联。环境管理 对设施的温度、湿度、空气质量等环境因素进行实时监测和显示,为设施的使用者及时提供服务信息评估预警基于设施的监检测数据和健康状态评价方法,结合知识库进行设施的结构评估,实现实时评估状态展现和预警信息推送提示。在评价结果的基础上,关注危险区域和重点影响因素,对构件进行养护分级并提出养护建议

2.4 资产管理子系统

利用 BIM 资产进行信息化管理,辅助建设单位进行投资决策和制定短期、长期的管理计划。利用运营模型数据,评估资产的使用效率,建立维护和模型关联的资产数据库,辅助资源配置和资产的处置决策。其主要功能及应用效果如表 3 所示。

 

表3 资产管理子系统主要功能及应用效果

  

主要模块 功能和应用效果空间管理以 BIM 模型为载体,对设施的空间规划与设计布局进行管理。通过空间的使用情况、空间设计和布置,统计分析可出租面积和在物业中的分布状况,结合承租人管理,为物业租赁的市场定位和租赁形式的确定提供支持租赁管理对设施的商业部分进行环境分析,统计租金水平、资产使用情况等,预测可能发生的租金变化和租赁房屋空置率,并根据实际租赁经营情况,为物业预算和租金水平计算提供辅助决策资产分析根据设施设备的动态统计结果,对设施进行基于货币时间性的成本测评和价值评估。计算设施的性能评价、服役期预估、资产价值评估和资产价值趋势分析,进而对设施的绩效做出评价,为资产的处置提供辅助决策

3 结 语

对于设施管理者而言来说,最关注项目如何按时、保质完成,如何在有限的投资中获得更大收益。而在运维阶段,设施管理者希望通过对建筑设施的管理,延长设备设施的使用年限,确保其功能的正常发挥,节约能源,降低成本及运行费用。由于项目环境日趋复杂,不确定因素逐步增加,项目参与方的数目也有所增加,而目前的项目管理方法虽然得到了较大进展,解决了不少项目难题,但仍然存在差距,导致项目管理效果往往不能满足其精细化管理的要求。

本项目通过杭州南站东西广场项目的应用和探索,依托 BIM 信息化平台建立了一套完整的数据标准,形成了涵盖建设期与运营期的数据采集模式,避免了信息的割裂与丢失。在数据统一的基础上实现适用于商业办公及大型综合体等设施的全生命周期管理模式,为实现设施价值最大化、运维成本最低化提供了技术支持。希冀通过进一步的深入研究,使 BIM 全生命周期管理技术日益成熟,为设施管理带来更大幅度的增值空间。

参考文献:

[1]毕湘利, BIM 技术在上海轨道交通工程中的应用[J].交通与运输,2014(4):1-3.

 
张瑞昌,杜秦川,何晓,段创峰,巴雅吉呼
《绿色建筑》 2018年第06期
《绿色建筑》2018年第06期文献

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