BIM在智能建筑中的应用

张小杰

（广东暨通信息发展有限公司，广东 广州 510075）

随着智能建筑的发展，智能建筑楼宇集成管理系统设计与应用也成为了领域内研究的热点，将BIM技术应用于智能楼宇集成管理系统中，真正促进了智能建筑楼宇自动化的实现，为智能建筑发展提供了更多可能。

1 BIM技术概述

BIM技术就是建筑信息化模型技术，它是一个完整的信息模型，可以对工程项目进行全生命周期的模型构建，将不同阶段的工程信息、过程以及资源汇集到同一个模型之中，从而便于参与工程施工建设的各个方面都能够快速地调取和应用。

2 BIM应用于智能建筑的内容分析

结合BIM技术对其在智能建筑关键内容的应用进行具体分析。

2.1 BIM 技术在智能建筑设计施工中的应用

（1）智能建筑设计过程。运用 BIM 技术对建筑工程建立虚拟建筑模型，有利于设计师确定设计思路、材料和建筑内部空间效果等。将传统二维专业抽象的建筑标准转换成三维直观生动的建筑模型，更好的便于建设单位对于项目功能的选择和相关决策。

（2）BIM能够优化建筑设计方案。通过三维演示的方式对建筑区域、建筑性能、建筑成本进行科学预测分析。借助BIM技术，还可以将非图形数据导入分析模拟软件中，从而实现对建筑物日照、耗能、结构验算、管道排布等方面的评估，为设计人员提供科学的依据。

（3）BIM技术建立的虚拟模型。其可以自我生成相关的建筑图纸、材料统计、造价计算、工程量清单等，极大的提高了设计质量和效率。实现了各个专业学科的协同工作，打破了传统的流水线式的设计流程，将建筑、结构、水电暖等各专业在同一个模型的基础上协同工作，来提高建筑设计效率。

2.2 BIM 技术在智能建筑的施工与管理

（1）可实现集成项目交付 IPD（集成产品开发Integrated Product Development，简称 IPD）管理。把项目主要参与方在设计阶段就集合在一起，着眼于项目的全生命期，利用 BIM 技术进行虚拟设计、建造、维护及管理。

（2）可实现动态、集成和可视化的 4D 施工管理。可将建筑物及其施工现场 3D 模型与施工进度相连接，并与施工资源和场地布置信息集成一体，建立 4D 施工信息模型；实现建设项目施工阶段的工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理，以及施工过程的可视化模拟。

2.3 BIM 技术在智能建筑运营和维护中的应用

（1）基于 BIM 技术的智能建筑，建立设计、施工和项目竣工模型，为后期建筑工程的运营和设备的管理、维护提供完整准确的项目信息。

（2）在项目竣工交付使用后，在竣工模型的基础上进入项目运营阶段，将项目的设计和施工 BIM 建筑模型中的信息传递到建筑运营平台，提供更加直观的模型，便于后期监控建筑内设备的运行状态，维护等信息也可以通过运营平台进行实时查询、统计和分析。再通过 BIM 技术对建筑性能、可靠性、能耗和经济等多方面进行分析、评估，实现建筑工程运营阶段对设备运行和排放等实施监控管理。

（3）通过 BIM 运营平台的数据处理，模拟各种可预见的灾害和安全事故等，建立对应的应急处理预案，在事故发生前，根据监控数据分析模拟出最佳的疏散路线，降低事故风险。

2.4 BIM技术在智能楼宇管理中的应用

此外BIM通过3D数字化技术，为物业管理提供虚拟模型，直观形象地展示各个机电设备系统的空间布局和逻辑关系，并将其相关的所有工程信息实现电子化、集成化、可视化，对MEP的能耗分析及节能管控、突发事件进行应急处理等，给物业管理的日常管理发挥着重要的作用。例如：跑水应急处理。当市政自来水外管线破裂，水从未完全封堵的穿管进入楼内地下层，尽管有的房间漏水报警，但由于水势较大，并且从管线、电缆桥架、未作防水的地面向地下多层漏水，这时虽然有CAD图纸，但地下层结构复杂，上下对应关系不直观，必须要动用大量人力，对配电室电缆夹层、仓库、辅助用房等逐一进行开门检查。如果能将漏水报警与BIM模型相结合，那么就能非常直观的看到浸水的平面和三维图像，从而立即制定抢救措施。

3 BIM技术在智能建筑集成系统中的应用研究

结合BIM技术及其在智能建筑的应用领域，下面具体针对智能楼宇管理集成系统设计中的应用进行分析。

3.1 BIM智能楼宇设计原则

以基础信息集成为数据参考，利用先进的管理控制系统，以统筹全局为高度，是BIM智能化楼宇集成管理系统设计的依据与理论基础。其以三维界图为视图标准，将楼宇管理分为多个子系统，包括消防预控、自控报警、照明监控、排水排气等，利用电子化自动管理系统，有效降低传统管理的运营成本、利用智能化技术缩减运营耗能，实现节能减排的设计目标。在进行BIM楼宇智能化集成管理系统设计及应用时，应当注意。

（1）充分连接各子系统。利用BIM技术对楼宇子系统进行管理时，要充分注意保证各子系统呈现无缝连接，信息交流无障碍，资源链接互不干扰。在远程集控平台的统一管理下，实现对楼宇子系统设备的监控与操作。

（2）统一各子系统的管理界面。采用BIM的三维交互管理界面，实现对各子系统运行平台的管理，通过统一的界面，监测各系统的运行数据，提升系统管控的便捷性。

（3）集成化监控各子系统。利用BIM技术实现对各系统中设备、设施、数据的统一监控管理，通过对数据的分析预判，形成“预案”，使得各子系统在统一的标准下实现自动化节能操作。

楼宇链接网络，是BIM楼宇管理系统的设计基础，在数据互通、信息交流的情况下，实现智能化管理。BIM技术通过3D人机界面客户终端、数据跨系统链接，实现对各用户客户端信息数据的访问。在集成平台的自动监控中，完成对信息的实时采集，通过集成化处理数据，形成通常全局的管理系统，实现时间管理、控制、处理的联动性、迅速性。

3.2 BIM智能楼宇管理系统的具体设计内容

在BIM楼宇管理技术的集控管理下，统一的通信协议是局域互联网应用的基础。其系统构建逻辑中，以数据库为底层基础系统，在此基础上构建可视化信息交流平台，以ODBC数据处理技术为桥梁，实现SQL数据库与物业管理数据库之间信息的对等相连。通过此系统逻辑，便于管理者通过访问权限，实现对数据的实时共享、对楼宇管理的实施监控。通过此系统逻辑，实现对楼系统的高效管理、集成管控、优化控制。常见的BIM智能管理系统以5层逻辑系统为主，在标准规范、信息规范、安全规范、运行维护的要求下，实现统一管理，形成层级间相互配合的有机整体。楼宇智能化集成管理系统的主要层次如下所示。

（1）表现层。不仅是各子系统的功能的集中表现层，更是管理者直接了解管理系统的层面。本层系统以信息录入、数据读取为主要的信息收集模式，实现对数据的录入与读取。

（2）支撑层。此层系统为整个体系的支撑平台，以平台为基础，可实现信息数据的挖掘、整合、处理等一体化操作，实现对数据的共享与过滤，通过计算系统实现加载数据、处理数据，提升数据存储提取的速率，满足不同使用者的多重维度需求，使其在不同环境下可迅速完成指定数据的查找，通过显示可视化结果，便于管理者更加直接果断的进行决策，保证实施方案的科学合理性。

（3）数据层。此层系统主要为整个体系操作提供运转数据，通过IFC格式为标准，实现对数据的转化与对接，利用BIM模型实现数据充足来满足数据库的要求；在现场控制系统中通过微信处理系统控制数据采集、通过现场设备传输运行数据、根据管理人员的设备维修经验形成静态数据汇总，以此组建运营参考维护数据库。

（4）网络层。运用BIM楼宇智能化集成管理系统，以计算机局域网、互联网技术为网络依托，实现网络联同协作。在集成化楼宇管理中，通过多元化网络管理模式，如办公专网、机电专网、企业内部网、英特网等，实现通信技术的联动发展，促进楼宇管理网络设备间的联系，促进用户间数据传输的高效性，建立资源共享型软硬件网络模式。

（5）基础设施层。此部分内容为以上结构的各层软件的基础支撑，更是楼宇之间信息传输的关键途径，不同的系统设备、不同的信息管理，通过基础设施层实现信息集成管理，通过互联网络强化系统设备间的联系。

4 结语

在社会不断发展的过程中，人们对楼宇工作环境与居住环境的追求也更高，这对楼宇运营管理的要求也随之提高。为了能够满足新环境对楼宇管理的要求，有必要对传统的楼宇运营管理模式进行革新，以满足当前人们的居住需求。