BIM技术在高校建筑运维管理中的应用

摘" 要：该文结合江苏省镇江市江苏大学京江学院8#图文中心运维阶段的实际情况，实现BIM技术对运维管理系统的设计与开发，并自主开发出微信小程序用于实现与运维管理相关的具体操作。该文首先分别介绍BIM技术和建筑运维管理的相关概念，通过指出当前阶段建筑行业运维管理阶段技术和方式的局限性，提出将BIM技术引入建筑的运维管理阶段，并阐述将BIM技术结合到运维管理中的显著优势。结果表明，BIM技术推动智能建造在高校建筑管理方面的发展，该研究为BIM技术在高校建筑运维管理中的应用提供参考依据和成功案例。

关键词：BIM技术；运维管理；模型展示；小程序开发；智能建造

中图分类号：TU375" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2095-2945（2024）35-0187-05

Abstract： Based on the actual situation of the operation and maintenance stage of the 8# Graphic Center of Jingjiang College of Jiangsu University in Zhenjiang City， Jiangsu Province， this paper realizes the design and development of the operation and maintenance management system with BIM technology， and independently develops Weixin Mini Programs to realize specific operations related to operation and maintenance management. The article first introduces the related concepts of BIM technology and building operation and maintenance management respectively. By pointing out the limitations of the technology and methods in the operation and maintenance management stage of the construction industry at the current stage， it proposes to introduce BIM technology into the operation and maintenance management stage of the building， and expounds the significant advantages of integrating BIM technology into operation and maintenance management. The results show that BIM technology promotes the development of intelligent construction in university building management. This research provides a reference basis and successful cases for the application of BIM technology in university building operation and maintenance management.

Keywords： BIM technology; operation and maintenance management; model display; Mini programs development; intelligent construction

建筑工程项目中的运维管理阶段已经成为全生命周期中不可忽视的关键性一环，建筑运维阶段的工作效率和管理水平的有效提升，可以节约项目成本、节约时间，延长建筑物的使用年限。建筑在运维管理阶段所花费的时间和成本在目前建筑全生命周期中占比达到70%～80%，随着项目建成并长期投入运行，其运营和管理费用将大大超过前期的设计和建设费用，后期维护过程成为耗费时间和费用最多的一个环节，也是施工过程中最为关键的一个环节。

除了要加大在设施和设备等硬件条件上的投入，运维管理的模式和技术等软件方面的提高也显得格外重要。除此之外，建筑工程项目在运维管理阶段产生的费用是在以一种非线性的模式增长。有效提高运维阶段的工作效率，构建出合适的运维管理系统，减少运维过程中不必要的安全隐患，就显得尤为重要。

1" 项目概况

江苏大学京江学院坐落于江苏省镇江市丹徒区长香西路大学城，由江苏省南通二建集团有限公司承建，该项目正式开工于2017年7月，其中8#图文信息中心建筑位于学校主轴线的中心位置，施工现场如图1所示。建筑面积267 000 m2，包括地上部分250 000 m2，地下部分17 000 m2，楼体高度27.7 m。建筑密度约为12％，总造价1.8亿元。图文中心是京江校区内所有单体建筑中体量最大，建造耗资最高，设计最独特，结构最复杂，造型最新颖的建筑。该建筑是按照江苏大学的校徽形状进行设计，寓意着校园师生关系和谐融洽。

本研究以京江学院8#楼图文中心项目为背景，该项目位于江苏省镇江市丹徒区长香西大道537号，其渲染效果图如图2所示。该项目作为我国高等学校科技信息集成化的代表性建筑物之一，其主体功能立足于科研教育、师生互动和信息产业交融等物质文化需要的同时，还为学校广大师生提供了良好的自习和阅读环境。学校始终秉承我国教育系统长期以来践行的可持续发展道路，从而适应新形势下教育发展的需求。

项目按照总体规划方案的总平面图纸进行设计，图文中心的位置在江苏大学京江学院校园的主轴线的中心，位于主教学楼的正前方，在整个校园空间序列位置中处于核心地带。

2" 项目前期建模与渲染

江苏大学京江学院图文中心运维管理研究中需要BIM模型中的数据，需要在工程项目前期阶段基于BIM技术构建出便于实时查看的模型。目前已投入使用的BIM相关软件有很多种，如3Dmax、Rhino、Revit和May等。

利用Autodesk Revit软件建立学校图文中心的结构模型，如图3所示，其建模全过程，包括结构、机电、暖通和消防等模块专业内容，并制作渲染效果视频和虚拟动画视频，截图如图4所示，以此来帮助运维管理者更加直观地看到图文中心内部各楼层、各板块，每一个房间、角落的具体情形，方便协助后期运维管理的使用操作。

2.1" 运维管理平台介绍

该运维管理平台可以用巡查人员、维修人员和部门经理3种身份登录，这3种角色的使用者都注册了各自可以独立使用的账号（表1）。此外，平台还设有管理员的账号，这是小程序开发者使用的账号，在小程序开发完成后，登录管理员账号还可以第三人称视角浏览。

2.1.1" 巡查人员

巡查人员在项目现场巡查时发现的或者通过管线连接口处安装的传感器和各个房间内的摄像头查看到暖通空调系统中需要及时维保的具体位置，巡查人员做出具体详细说明并现场拍摄图片，并及时通过自己的账号在运维管理平台上发布任务清单，制定合适的完成时间后在平台上发送给项目经理。

2.1.2" 维修人员

维修人员登录自己的账号查看“最新接受的任务”一栏中接受项目经理分配的任务后，及时赶赴指定楼层的具体位置，并及时编写文字反馈和现场拍照传输，等待部门经理的审核。若经部门经理查看，维修后暖通设备的效果没有达到安全标准，则在平台系统上原路退回，等待维修人员到现场重新维修，直至故障设备达到相应的安全指标。

2.1.3" 经理

各模块项目经理可在自己账号中收到清单任务，其中包括最新创建的任务、正在进行中的任务、待确认收到的任务和历史任务4个模块，经理可在对应模块实时查询，并根据系统值班表详情和分工明细，通过智能化的方法分配给具体的维修人员。

2.1.4" 管理员

管理员即微信小程序的开发人员，以第三人称的视角，登录自己的账号后可随时查看各设备的具体情况，且在小程序系统中拥有最高权限，可以以不同视角在任何时候看到该系统中的运行状况。若无特殊情况，一般只能让管理员进行后台登录，对小程序的全局进行管理，比如更换轮播图、闪屏页，或是添加其他模块，完善小程序的功能配套。普通用户，甚至运维经理，都没有这样的权限。

2.2" BIM运维平台操作介绍

2.2.1" 设备监测

实现了对资产信息的可视化管理，对资产进行可视化监测、查询、定位等功能。利用“查询”功能，可以查找到暖通空调模块中任意机器设备的型号和数目，以及各自分布的具体位置。例如在查询“柜式风机”的数目和位置时，只需要在搜索栏手动输入“柜式风机”外加对应的设备编号，再点击下方查询按钮，即可得到整体建筑中该式样暖通设备的数目和具体的分布位置，只要点击某个机器的资料，这个机器就会被输入到机器所在的地方。与此同时，平台界面上半部分的显示栏中会自动出现该设备的具体实物图，这样操作人员就可以得到这个机器的全部资料，包括设备对应相关责任人的具体身份信息。

2.2.2" 故障查询

针对运维阶段隐蔽位置暖通管线的具体排布在建筑内出现的紧急状况，不但可以通过BIM技术展开模拟逃生演习，并制作出一场人员撤离的虚拟动画，还可以在最短的时间内通过定位到暖通空调系统巡查到意外发生处的暖通空调系统的总阀门的具体位置，及时关掉阀门以防止发生火灾，保障人身、财产安全。

2.3" 设备运行过程中的数据源

设备相关数据资料源可以以很多形式实现，包括纸质版本、Word版本、PDF版本和CAD二维电子版本。在建筑运维早期资料搜集与整理的过程中，其资料来源如下。

2.3.1" 建筑图纸

这部分内容主要是以电子文档的形式，也有部分电子版本制图。包括各种机电图纸，有暖通空调类的设计图纸以及相关建筑、结构类的图纸。这些都是从设计人员和项目施工方处取得的并通过Autodesk CAD软件制作，这与其他的BIM软件有着很好的互通性，能够保证将相关图纸导入到其他的应用中，从而确保了资料具有高效的传递性和可被明确充分地表述。

2.3.2" 供应方的设备资料

暖通、空调具体合同信息、保养单位、所属公司的基本信息见表2。工程建设过程中所有的大型设备、阀门、管道和水泵等物料资料，见表3，这类信息以纸质文字形式为主，少数几个大型仪器都是由CAD软件设计的。这些资料都是建筑公司或者承包商搜集的，并在向客户提供资料时，有完全的自主权，最终由负责录入的工作人员将资料正确地录入暖通空调的运维管理平台中。

2.3.3" 监控和监测资料

要求首先将安装在各个暖通设备房间里的摄像头、传感器与运维管理系统相连接，当暖通管线上安装的传感设备发出预警提示后，维保人员第一时间通过传感器的具体型号实时定位具体报警位置，并结合暖通设备房间各个角落安装的摄像头，让其能够实时记录暖通管线的现场概况并及时传输至运维管理平台，将所接收到的全部信息上传至服务器之后，运维工作人员摄像头记录的现场监控录像，将现场三维画面与三维图像交互，可对现场情况进行实时监测和作出具体分析，加大维保的科学性和时效性。

2.3.4" 员工资料

包含所有运行管理工作人员信息资料及相关故障地点收集到的有关数据。利用RFID标识装置，对用户进行身份信息的采集与识别控制；个人档案资料可以由一个独立的采集终端来完成，所有的资料在完成之后都会被保存在运维管理平台中，然后由服务器进行合并、整理、分发，最后再将所有的信息传送给小程序终端，让维修作业的工作人员在小程序系统内可以随时查阅。

该运维管理平台系统可以对设备的信息进行查询以及对设备的质量验收进行记录保存。如果要进行暖通设备的运行和控制、维保人员的定位和设备保修等方面的应用，暖通空调器的维修与保养是围绕着设备，从采购、启用到运行等各个环节采集和测试的全部信息，并将其全部的基础信息通过BIM和网络输入到系统，不但能对装置的运行情况进行即时的监测，而且还能从RFID资产的标签以及运维管理人员的手机移动终端上传数据，利用这些数据可以对未来的运维情况进行预报和分析，以便在暖通装置在出现问题之前可以及时维修和替换。利用BIM技术对暖通空调的大型设备进行运维和管理，既能了解设备出厂、安装、运行过程中的全部情况，又能实现对设备的自动报警和保养，以及设备定期维护等功能。

3" 结论

1）将BIM技术应用于建设工程项目的运维管理阶段具有显著的优势和价值，能够有效改善目前建设项目中存在的一系列问题，诸如信息共享程度低、一体化程度低、系统兼容性低等。结合BIM技术可视化的特征以及当前BIM技术在工程领域的广泛应用，发现BIM技术用于项目的运维阶段具有较强的可行性和拥有很大的发展空间。

2）与传统模式下建筑运维管理的功能相结合，从运维的安全、空间、成本等角度考虑，建立一个基于BIM技术的运维管理系统，可以有效地解决各个子系统、子模块分散、不能联动作业的问题，同时还可以提高各个子系统之间的协同功能。

3）将BIM技术与运维管理的内在联系相结合，从运维系统的设计原理角度入手，对基于BIM的建筑运维管理系统的基本框架进行了设计，将相关数据进行整合和共享，对与运维阶段相关的资料进行收集，为BIM技术在高校建筑运维管理中的应用提供了参考依据和成功案例。

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