基于项目运维需求的建设方BIM知识体系建立

BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）是一个建筑物物理与功能特征的数字化表达，通过在计算机中建立虚拟的建筑三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业信息及状态信息，而且还包含了空间、运动行为等非构件对象的状态信息。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程信息的集成化程度，为建筑工程项目的相关利益方都提供了一个工程信息交互和共享的平台。这些信息能够帮助建筑工程项目的相关利益方增加效率、降低成本、提高质量。

机场航站楼作为大体量、高复杂性的公共建筑，近年来成为BIM应用的热门领域。为了满足民航业持续发展和航空业务量高速增长需求，更好地服务于地方社会经济发展，提升航空运输保障能力，国家在民航机场的布局上将再次提速。在重点建设区域性的枢纽机场的同时，打造地区性的支线机场群，通勤机场、货运机场与公务机机场。众多的新建、扩建民航运输机场项目开工建设对BIM行业的从业者们既是机遇也是巨大的挑战。

机场航站楼建筑应用BIM的现状

从建筑的全生命周期来看，BIM 的应用对于提高建筑行业规划、设计、施工、运营的科学技术水平，促进建筑业全面信息化和现代化，具有巨大的应用价值和广阔的应用前景。在项目立项规划前期 ，BIM 能够帮助企业建立一整套项目管理的信息平台，有助于企业控制整个工程项目的进度、成本、风险、品质；在项目的设计阶段，BIM 有力的协同参与设计的各个专业工作，通过三维的界面协调各个专业的配合，优化项目设计，有效的避免专业间的错、漏、碰、缺；进入工程施工阶段，借助BIM 的三维模型，对施工中各种管线、构件进行模拟定位，优化排布，精确统计工程材料数量，通过模型模拟指导工程施工；在运维过程中，基于信息集成的 BIM运维模型，可以有效的提升运维管理的效率，降低运维管理的成本。当发生火灾等灾害时，可以利用 BIM 模型，科学地指导人员快速疏散和组织营救；在反恐应急救援时，通过BIM 模型迅速了解建筑物空间结构，设定救援路线，快速排除危险物、制服恐怖分子、解救人质等。

随着 BIM 在国内认知度的提升，特别在国内工程建设行业蓬勃发展的背景下，BIM已在国内一些大型公建工程项目中得到应用。通过很多成功案例，充分展现了 BIM 在建筑工程行业的应用价值。但从目前来看，机场航站楼建筑在设计、施工阶段的BIM应用案例较多，但包括运维阶段在内的BIM应用案例并不多见。

机场航站楼BIM运维管理知识体系

就机场航站楼而言，BIM 不单是一个软件层面的技术，而是针对规划、设计、施工、运营阶段管理、技术、经验等各项知识体系的系统。应用BIM技术进行运维管理的平台可以视为一个信息管理系统。航站楼信息的管理包括信息的采集、信息传输、信息存储和信息处理几个阶段；航站楼的信息管理要有一定的时效性，就是说，这是一个实时信息系统，虽然不像航空航天或军事上对时间要求非常精准的那种强实时系统，但也要求及时处理。

机场的核心业务是航空业务，保障飞行器的正常起降、过站、停留，实现旅客与货物的运输。航站楼的核心功能是面对旅客的服务，主要包括：

为离港旅客提供值机（含行李托运）、安检、等待、登机等服务；为中转旅客提供等待、登机服务；为到港旅客提供廊桥服务、行李提取和出站换乘其他交通工具的服务；接待组织转运航延及补班旅客。

航站楼BIM运维管理平台是以航站楼实现核心功能为目标导向，以设计、施工阶段的BIM模型为基础，以满足建筑物运维管理应用需求为核心，确定运维BIM 模型深度、构件编码规则，形成用于运维阶段的 BIM 模型的企业实施标准。

通过 BIM 技术将建筑物各个专业的子系统构成、构件的尺寸、位置、设备的规格、型号、颜色、材料、价格、作业时间等所有信息都作为该构件的属性，存储于统一的模型中，并通过三维建模技术，以三维的形式呈现给运维管理人员，使设计、施工、维护过程中的信息得以共享。

作为建设方，对设计、施工阶段与运维阶段的BIM模型需求侧重还是有着很大的差异性。前两个阶段由于要建模，做碰撞、模拟，对计算机硬件的性能要求较高，但好在需求的计算机数量不大，而且可重复利用，使得设计或施工方都可以接受高配置的图形工作站级别的计算机。但在航站楼BIM运维管理上，使用到的终端设备数量会较大，如果一味地采用高性能图形工作站级别的配置，会严重增加成本而且降低便携性。可以在运维BIM模型中采取结构化设计，将设计、施工阶段的较大单一模块做小型化（或者称为模块化）处理，在图形处理中采取“需要才填充”、“需要才渲染”的方式，以降低对BIM运维管理终端的硬件性能要求。在保留少量高性能终端的的同时，大大降低多数的移动终端成本，从而调低BIM运维的应用成本。

因此在运维阶段，BIM模型中的大量信息是用不到的，因此，在竣工模型交付后，需要对竣工模型中的信息做选择性的隐藏处理成为运维管理的初始模型并封装备份。

机场航站楼BIM运维信息的采集与应用

对于运维模型信息的收集主要体现在以下几个方面: 在项目设计阶段，把建筑物的不同构件、设备的具体信息添加到模型上，把结构、安装、幕墙、钢结构和场地规划等信息进行集成，完成设计阶段BIM 模型。在项目施工阶段，依据设计阶段的模型逐步完善和优化施工过程中的信息，将两个阶段的信息进行整合，满足模型在运维阶段的应用。BIM 模型信息集成不仅要整合项目设计和施工阶段的项目信息，对于项目运维阶段的实时数据也要整合，保持BIM模型数据库的实时更新。

在设计、施工阶段的BIM模型相对于运维阶段的BIM模型所需的信息只是静态的信息，在航站楼使用的过程中，需要对建筑物的一些关键部位进行连续监测形成数据库，与原始建造数据对比用于建筑物整体性能分析。

通过BIM运维平台，各相关管理单位都可以将各部门的最新运维管理信息加载至BIM三维模型中，同时也能够实时地调用其他部门的最新BIM 数据，用于本部门空间、设施设备管理所需。

运维管理过程中，机场参与运维的各单位、各部门可以通过BIM技术实现工程信息的有效集成，使项目协同作业成为可能。而且这种远程的协同作业不要求所有的管理方和决策者都到现场处理问题，极大地方便了参与协同作业的各方，提高了管理效率。

现有的BIM 平台，无论是针对用户的商业平台还是运维方自行开发的平台，都开放了二次开发的端口。通过对应用端的二次开发，扩展功能，将BIM平台与各子系统结合，将BIM运维管理平台的信息共享，实现多专业协同。

BIM运维管理的子系统

在BIM运维管理中，可以按照专业划分为建筑结构系统和设备管理系统。

对于建筑结构系统的信息采集采取布置监测点的方式，测点的布置原则如下：

一是建筑物关键节点、钢结构的每个施工阶段经计算得到的最大应力杆件和最大变形点处布置应力和变形测点。

二是对施工体系及主体结构进行稳定分析，在屈曲变形的特征点处布置应力和变形测点，监测施工过程中及建筑物使用过程中主体结构的整体稳定性。

三是当结构有运动过程或存在动力效应时，应对结构进行全过程的运动分析，并在关键构件应力和主要特征点位置布置测点，以监测结构的运动稳定性。

四是在最不利应力、变形以及最易发生整体失去稳定的位置处布置应力和变形测点。

五是结构由施工状态到设计状态，存在着结构体系转换的过程，结构内力将重新分布，局部杆件内力特性会发生根本改变。在此过程中，内力变化较大的杆件必须布置应力测点。

给水、消防、供热、空调、燃气、电力等设备管理系统的监测可以采用市场上比较成熟的动态能源管理系统统一管理，一方面可以实时监测建筑物的精确能耗，实现精细化管理；另一方面，可以根据监测数据对各个系统进行故障分析。

现有的信息系统由于自成体系，集成程度较高，可单独运行。但同时，由于其兼容性好，也可并入BIM运维管理系统。

航站楼运维信息安全

在航站楼BIM运维管理的过程中，也不可避免的会遇到信息安全的问题。我们应对使用BIM模型的信息作出分级管理，对于一些基础信息及过程信息，只对较高授权级别的管理人员开放，作业人员可以只接触结果信息，按照系统指令或管理人员的指令处理问题。

运维BIM模型要有运维所需的信息，运维信息能够方便地被管理、修改、查询、调用。运维信息的原始信息与修改痕迹应做足够长时间的留存，同时对修改人身份进行标记。这一方面是出于对运维系统的安全考虑，另一方面也是为可能发生的责任事故保留证据。

除了应急之用，最高权限使用者可以经由互联网通过VPN接入BIM运维管理系统外，整个BIM运维管理平台应在机场局域网内运行（包括有线与无线网络）。

BIM运维管理人员的培训

对于BIM信息管理系统的使用，应降低使用者的学习难度，适应当前机场人员的基本知识结构。在BIM平台开发时，注意针对使用人员的水平不同区分新手与专家在使用界面与功能开放方面的差异。

在如何提高对航站楼的BIM运维管理水平方面，应该采取循序渐进的方式，逐步加大对相关管理人员、操作人员的培训深度。区分基础培训与高级培训，制定定期阶梯式滚动培训制度，结合人力资源部门的全员培训课程安排，实行相关人员的BIM运维管理知识学习。通过学习进一步提高管理人员素质，针对航站楼运维的实际，实现运维工作流程再造，提高整体运维管理水平。

实际上，BIM运维管理能够实现的还有更多，比如在地面交通组织；现场指挥调度；信息系统集成；航站楼商业统筹管理；应急救援等等不一而足。

BIM的运维管理知识体系继承了设计、施工阶段的模型信息，但不局限于这两个阶段的成果。其后端的开放式设计，让许多航空保障性业务与非航业务进入BIM运维管理体系成为可能。

BIM技术未来对于航站楼的运维管理，对于机场的运营流程的优化，其影响都将是革命性的。BIM的建筑全生命周期应用将为未来的智慧机场建设打下坚实基础。