基于BIM的校园数智化运维管理路径思考

文｜浙江大学“一带一路”国际医学院 楼笑笑 张金

1.背景分析

数字化改革浪潮兴起，对高校的精细化管理提出了更高的要求。充分利用云计算、大数据等新技术，建设系统化、数智化的运维管理体系是未来校园管理的方向。而全面、精准的BIM 工作是运维管理的基础[1]。传统的校园建筑，往往存在基建和智能化规划脱节，建设和运维管理部门脱节（例如基建处管理建设，后勤处或总务处管理后期运维）的现象，并且建筑信息化程度不高，建筑设备（机电、暖通、空调等）资料不完善、集成度低；智能化工程按照投资切块设计，交付后无法满足后期运维管理的需求，工程在交付之日起就面临改造的窘境[2-5]。

十多年前国家就提倡应用BIM，希望通过BIM 的实施来推动建筑图纸的三维化存档和后期的数智化运维[6]。到目前为止，高校建筑BIM 应用不尽人意。作者对国内部分高校和科研院所开展了BIM 应用调研，实施路径有以下四种：

（1）专业BIM 单位实施设计、施工、竣工各阶段BIM，运维管理软件委托软件公司开发实施。该模式的优点是模型有连贯性和一致性。缺点是专业BIM 公司对建筑信息化和后续运维的关联性理解不深,需使用方深度参与协调。

（2）BIM 咨询公司明确各阶段BIM 实施标准，指导设计、施工、竣工BIM 工作，委托运维单位实施竣工BIM 模型轻量化。该模式的优点是有统一的标准，各阶段BIM 数据连接相对容易。缺点是对咨询单位的专业性和协调力提出了很高的要求。

（3）设计、施工单位各自实施BIM，智能化施工单位实施运维BIM 和运维软件工作。该模式优点是智能化施工单位对硬件与软件的关联度理解很深，有利于运维软件的开发与集成，缺点是没有统一的BIM 实施标准，运维BIM 准确度难保证。

（4）前期没有实施BIM，竣工后由运维软件公司利用竣工图纸实施BIM 并将运维软件和BIM 结合。该模式的优点是：运维单位和BIM 单位为同一家，协调量小。缺点是建筑信息数据录入工作量太庞大，一些子系统因数据缺失无法接入软件平台。

2.实施路径

作者在浙江大学“一带一路”国际医学院的实践中，提出了高校建筑数智化全生命周期管理的理念，明确以运维管理需求为导向，做到BIM 信息模型准确、信息数据全面，为今后校园的数智化运维做好充分的准备。主要做了以下几方面的工作：

（1）组建BIM 实施队伍，形成BIM 工作机制。明确由设计、施工、用户单位组成BIM 工作队伍，每周召开BIM 工作会议，通过会议，讨论技术难点，形成良好的工作机制，系统性的协同BIM 工作。具体工作机制见表1。

表1 BIM 工作机制

（2）梳理运维清单。考虑后期校园运维管理的实际需要，提前梳理运维清单：空间可视化管理平台、建筑系统可视化管理（照明、给排水、冷机群控、空调通风、供配电监控系统）、能耗管理平台、安防可视化管理（监控、门禁、消防、环境监测、停车系统）、综合维修业务管理等。

（3）制定BIM 实施标准。建设之初，国际医学院会同双江湖建设集团（项目实施甲方）委托同济大学建筑设计研究院制定了各阶段BIM 的实施标准。标准包括：BIM 的团队配置要求和工作架构；BIM 实施的资源配置，包括软件资源配置需求和硬件资源配置需求；模型精度要求，包括几何精度标准和运维模型信息精度要求；模型组织要求，主要包括基本样板要求、统一轴网要求、文件命名规则和标准、视图构件等命名规则、模型单元要求、文件交付要求，模型表达要求；最终成果交付要求。

（4）创建BIM 实施流程。该项目的BIM 由总承包单位实施，为了确保施工BIM 数据基本上能作为运维BIM 的基础。项目开工之初，国际医学院组织各参建单位成立项目BIM 实施小组，并制定详细的BIM 实施流程。确保在项目施工前完成BIM 深化设计并指导项目各专业施工。各专业班组按图施工，并提供相应运维技术信息，由BIM 深化团队负责运维模型的信息添加和更新维护。同时制定各方对于BIM 成果审核确认的工作流程以及流程时间，包括BIM 深化团队提交、施工单位校核、设计代表签字、监理审核、国际医学院确认。具体实施流程见图1。

图1 BIM 实施流程

与此同时，针对本项目的重难点施工部位，施工单位采用天宝三维扫描仪对建筑物进行点云数据采集，作为阶段性成果留存，例如宿舍样板间砌体墙线管预埋数据。对于设备机房、大跨度钢结构、异性外立面等复杂部位，基于采集的三维点云数据进行后续机电管线、装饰装修等专业的下料深化，确保现场一次施工成形，提高效率、节约费用。

3.目前取得的成果

浙江大学“一带一路”国际医学院基于运维的BIM 工作，经过近半年的工作开展，取得了较好的效益。

逐步形成校园建筑的准确的数字化档案，真实、完整的BIM 模型为运维提供了准确的档案信息。内容包括：竣工BIM 模型、三维点云数据模型、运维技术信息、机电管综深化图纸、图纸会审纪要等。

通过BIM 工作优化图纸，真正做到指导施工。（1）对各专业模型进行冲突检测，通过设计优化，共解决了近200 项图纸问题，如防火卷帘做法调整、结构尺寸修改、机电管路优化等；（2）对于机电设备密集的机房、上人屋面等部位，进行设备排布优化，确保后期维修空间以及满足“钱江杯”创杯要求；（3）建立宿舍区各户型装修模型，为宿舍装修方案提供更立体的选材选样方案。

节约投资，提高效率。通过方案优化，避免后续的返工，预计节约工期30 天，费用60 万。根据相关标准BIM 建模费用在施工、运维阶段均为18 元每平方米，按照浙江大学“一带一路”国际医学院的做法，运维单位可以充分使用竣工BIM 模型，按40 万平方米的建筑计算，可以节约500 万左右的费用。由于建设过程用户提前参与并明确运维实施菜单，有效避免智能化工程的重复投资。

4.困难与挑战

市场上还未出现成熟体系的基于BIM的运维软件公司，如何选择能理解使用方管理思路，有成熟的轻量化水平和打通底层数据形成管理逻辑的公司对于校方来说是不小的挑战。

国际医学院管理模式还未最终确定，影响到相应的审核和流程机制的确定，对今后运维程序的开发造成了一定困难。今后运维软件开发需要既有校园运维经验又有对BIM 有深刻理解的人落地和实施，需要进一步培养专业的工作人员。

运维模型的LOD 等级高，建模工作量大，建模进度和现场施工进度还存在矛盾的地方；同时机电系统复杂、所需各种技术属性信息涉及的参建方、厂商多，数据统计将面临较大的挑战。

5.结论与展望

浙江大学“一带一路”国际医学院从基于BIM的校园数智化运维管理出发，有效整合了校园前期规划、设计、建设、运维阶段的管理需求，可以真正实现建设信息和运维信息的真实一致性，同时通过运维管理倒逼设计和建设，可以有效减少后期因运维场景功能不能实现造成的不必要的智能化系统的改造。