通过BIM+FM技术实现EPC+O建筑项目全生命周期的高效安全管理

弓炎君，韩言锋（吉林建筑大学）

1 引言

当下我国建筑安全管理体系完善程度不够，现存EPC工程总承包企业对于运维阶段的管理疏忽，未进行智能化升级，智能化安全管理成为建筑行业的新需求。相较于此EPC+O（Operation操作运维）项目具有建造高效和安全管理专业化，智能化程度高的优势，更利于建筑全生命周期的信息化安全管理。基于上述情形，能够有效实现建筑工程领域的信息集成、交互及协同办公的BIM技术在建筑全生命周期的运用提出了新的扩展运营方向——FM（Fa‐cilityManagement设施管理）。基于此，本文重点研究BIM+FM协同技术在建筑生命全周期尤其是后生命周期运维阶段的应用。

2 EPC工程总承包及建筑安全管理现状

2.1 建筑安全管理现状

由于我国建筑安全管理组织体系完善程度欠佳，建筑在安全管理方面专业程度大大受限。政府层面、社会中介层面及企业层面在建筑安全管理方面仍旧存在着一些问题。首先是政府层面，作为对社会提供服务的机构，在安全管理方面还存在不足，对施工企业的监管不够全面[1]。其次是企业层面，企业中存在的问题较为典型：没有科学的管理机制、对责任主体的定位不够明确、甚至存在牺牲安全换取效率的现象。最后是社会中介，其收费混乱，标准不一是长久以来为人所诟病的。在实地调查中，发现部分机构服务水平还有较大提升空间，设备需要更新维护[2]。

政府需要建立健全与智能建造相适应的工程质量、安全监管模式与机制，引导大型总承包企业采购平台向行业电子商务平台转型，实现与供应链上下游企业间的互联互通，提高供应链协同水平[3]。在后期运维管理阶段，目前我国普遍以传统纸质或电子表单的方式为主，需要进行手动收集、整理、分类、归纳、存放等工序，产生了巨大的工作量，而如果进行BIM智能体系的更新，就可围绕BIM理念开展对新型综合建筑在其全生命周期的管理活动，实现节约资源，节省体力，数据准确等良好效果。

2.2 EPC工程总承包现状

“EPC”是 英 文“Engineering，Procurement＆Construction”的缩写，是建筑业近几年出现的一种一体式工程的承包方式。承包人根据EPC合同，对项目进行设计、采购所需的设备材料并进行自主或分包进行项目建造。这种工程建设模式就是我们通常所说的工程总承包，这种承包模式在国际上应用非常广泛，在我国专业建筑领域运用已很成熟[4]。

在国际市场，FM的开发和应用较为广泛，而在国内市场，目前开发还寥寥无几，现在应用重心仍然在BIM全生命周期开始的几个阶段，大多都在建设过程中，对后续的运营管理暂未涉及[4]。因此，基于EPC工程所运用的BIM技术信息模型与FM技术相结合扩充工程总承包后期运维管理的业务，不仅能够使得建筑信息模型在除设计、施工的建筑后生命周期中的实际运营、管理、维护过程中继续发挥作用，而且能够更专业、更全面、更准确地进行信息数据整合管理。因此，EPC+O（Operation操作运维）工程总承包模式是中国建筑业发展的大势所趋。

3 BIM+FM的含义

BIM是新兴的建筑数字化方法与思维方式，FM是建筑价值的核心承载，是建筑、设备、系统、算法及服务的融合，我们此处所定义的“BIM+FM”不是两个定义的简单相加，而是试图推动跨生命周期各专业（设计、建造、运维等）、跨领域（科技、人性、建筑专业）的话语体系的统一，统一语境才能统一目标、消除障碍、激活创新和孕育建筑未来[5]。

我们将BIM标准集成在建筑全生命周期整体解决方案中(见图1)，设计、施工阶段产生的包含运维对建筑信息的要求的全专业BIM信息模型移交给运维相关人员并与运维阶段提供的与REVIT集成的插件——ARCHIBUS结合，实现BIM模型与FM系统运维数据库双向实时数据信息同步。

图1 BIM+FM协同方式

4 BIM+FM在建筑全生命周期的应用方式及价值

以互联网为核心动力，结合BIM和FM集成技术打造的数据库云平台，通过齿轮间的转动（信息交流和传递），让EPC+O建筑工程项目建造全过程（从设计到施工到运维）有条不紊地高效率安全运行（见图2）。

图2 BIM+FM协同关系

①设计阶段通过BIM创建3D模型并将相关资源信息数据上传至FM系统，通过专业系统的计算数据进一步合理规划设施空间的分配与使用，使空间利用率达到最大程度优化，从而提高使用者的满意度和使用过程中的舒适性。记录所需以及所用设备材料相关的保修、供应、服务合同、人力成本等相关信息，为后续设备资产的维护和追踪提供便利。

②施工阶段通过与BA系统、物联网传感器等结合，对施工过程中所用到的设备数据、安装方法进行实时采集并上传，实时监控能源消耗情况及受环境影响情况，并在不同情况下对建筑物进行能耗分析，不断更新优化设备运行参数，以此来最大限度降低施工成本，保障施工安全，提供运维信息。

③维护阶段我们通过设计、施工阶段创建的Re‐vit模型结合FM运维管理数据库可全面、快速、直观地获取所有设施的相关信息，免去日常维护、保存及寻找传统纸质资料的繁杂工作，提高工作效率；并通过FM计算系统进行智能化运维服务（见图3）。

图3 总承包项目服务流程

以下对运维阶段的几个部分进行详述。

1）空间管理

通过设计的BIM模型可图形化展示建筑空间使用状况并对空间分配进行合理调整，通过FM数据计算可大大提高空间使用效率，将自动化分摊每个部门的空间费用，实现项目空间的精细管理。

2）运维管理

①应需维护：通过ARCHIBUS系统的SLA（服务级别协议)对不同的应需维护响应级别进行规范定义并按需按级进行设备维修维护活动，该系统将在相应维修日自动产生工单，提醒工人进行作业，在维护过程中可精确统计备件消耗量、维修工时，从而使维护成本得以充分掌控。②定期维护(计划性维护)：基于时间或计量的日常维护工作而建立的预防性维护程序。可以根据个性需要自主手动定义检查、校正、清洗、更换配件等任务，定义维护计划后，系统将在相应的时间自动生成工单并执行任务。该维护系统，可以防止出现维护失时的漏洞，使设备得到定期保养，提高运作效率，延长使用寿命，避免因保养不周而引发不必要的安全事故。

3）租赁管理

通过准确的人员和实时空间占用数据对空间进行需求分析，为客户提供数据支持，从而选到更合适的房源；对房源情况进行分析，帮助户主形成不动产投资决策供有需要的客户进行参考。在后续通过自动化管理流程跟踪租赁详情，直观展现租赁空间状态，对租约到期住户以及户主双方设置自动提醒。

4）环境与风险管理

与BIM结合，可以快速准确定位设备位置、人员位置、危险物质分布、安全出口分布等情况，帮助现场工作人员进行决策。建立多级紧急响应团队和相关负责人，及时组织各方实施灾难恢复计划，使正常运营状态得以迅速恢复。

5）资产管理

通过3D可视化BIM模型，可定位家具和设备，并用条码、二维码建立资产标签，使得资产盘点更加便利完整。用Revit插件录入设备资产信息，定义保修、保险、外包服务合同，与每个固定资产建立关联通过数据集成与财务软件对接简化固定资产折旧。

通过建立以BIM模型为基础的FM项目管理云平台，打造一个以网络为途径的实时更新的最准确、最完整、最可靠的三维工程数据库。根据各自不同的管理权限，项目所有参与方(设计方、供应商、总包方、监理方、业主、BIM咨询方等)的相关人员都可以进入各自对应的平台进行操作或监督建筑情况，实现项目从设计到施工到运维全生命周期的信息化、可视化、智能化、保障安全化。通过严格的工作流程进行数据采集和更新，保障高精度BIM模型和FM运维管理平台数据的交付，实现业主运维方面的需求。整个EPC+O总承包项目过程基于科学精准的数字化运维管理，从而实现建造高效、安全保障、客户省时省力省资金的良好效果。

5 结语

本文以BIM+FM技术为主线，以实现建筑工程总承包企业对运维阶段的管理为目标，提出了基于BIM+FM技术的建筑生态全周期应用方式。针对EPC工程对于运维阶段无策略、建筑模型信息浪费的问题，利用BIM技术的优势，结合FM技术，提出基于BIM+FM技术在建筑全生命周期的运维管理方式，使BIM全专业信息模型在设计、施工之后能够继续在建筑后期使用及运维中发挥巨大作用，同时FM技术的引入可以整合BIM信息，增加其条理性和信息容量，有效地解决传统建筑工程总承包企业在后期运维管理上存在的问题。