馬鐵寶

數(shù)據(jù)驅(qū)動的智慧管理BIM與全生命周期應用

馬鐵寶

住建部《2016-2020 年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》提出“十三五”時期，全面提高建筑業(yè)信息化水平，著力增強 BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通訊、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應用能力，建筑業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化取得突破性進展。在這其中，BIM 在建筑全生命周期的應用尤為重要。

BIM全生命周期理念

建筑信息模型 BIM 技術(shù)能夠應用于工程項目規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、運營等各階段，實現(xiàn)建筑全生命周期各參與方在同一建筑信息模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)共享，為產(chǎn)業(yè)鏈貫通、工業(yè)化建造（住宅產(chǎn)業(yè)化）和智慧城市、智慧園區(qū)的建設(shè)提供技術(shù)保障；支持對環(huán)境、能耗、經(jīng)濟、質(zhì)量、安全等方面的分析、檢查和模擬，為項目全生命周期的優(yōu)化和科學決策提供依據(jù)；支持各專業(yè)協(xié)同工作、項目的虛擬建造和精細化管理，為建筑業(yè)提質(zhì)增效、節(jié)能環(huán)保創(chuàng)造條件。

信息化是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的主要特征，BIM 作為建筑業(yè)信息化的重要組成部分，是建筑業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的基石，也是建筑業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、提質(zhì)增效、節(jié)能減排的必然要求，對建筑業(yè)綠色發(fā)展、提升生活品質(zhì)具有重要意義。

BIM1.0 Modeling設(shè)計階段的應用：側(cè)重于構(gòu)建BIM 模型，和相關(guān)施工圖的檢測和建筑性能分析。

BIM 2.0 MODEL施工階段的應用：用 BIM 模型來指導施工，控制施工進度，控制成本。

BIM 3.0 ： BIM+FM運營維護階段：將設(shè)計及施工階段的歷史信息，與傳統(tǒng)的物業(yè)資產(chǎn)管理做整合，側(cè)重于靜態(tài)信息的管理。

BIM 4.0 ： BIM+FM+IBMS+CLOUD智慧建筑管理平臺：將設(shè)計及施工階段的歷史信息與運營階段的實時信息做整合，實現(xiàn)智慧建筑運行及綜合能耗的科學化、信息化和可視化的管理。

BIM 5.0 ： GIS+BIM+FM+IBMS+CLOUD智慧城市【園區(qū)、綜合管廊】云平臺：基于GIS和BIM的智慧城市管理平臺的構(gòu)建。將城市地理信息和三維建筑信息模型結(jié)合在一起，實現(xiàn)智能城市科學化、信息化和可視化的運營管理。

BIM+FM 與IBMS融合

從工程建筑全生命周期的視角切入，BIM與智能化系統(tǒng)的整合并服務于運營管理將成為趨勢。

BIM的價值不再局限于建筑 3～5年的設(shè)計施工階段，而是聚焦在 30 年、50年甚至上百年的運營維護。BIM與智能化的整合，不僅能為建筑實現(xiàn)三維可視化的信息管理，而且為建筑中的所有設(shè)施設(shè)備賦予了感知力和生命力，從而將建筑的運營管理提升到智慧建筑的全新高度，實現(xiàn)建筑運營與智能化 IBMS 的集中監(jiān)控與管理、智能化系統(tǒng)的集成、信息共享、控制聯(lián)動，滿足智能化系統(tǒng)分布式運營監(jiān)控的需求，同時為建筑內(nèi)工作人員和客戶提供安全、舒適、便捷、節(jié)能環(huán)保、高效的工作與業(yè)務活動的環(huán)境。

傳統(tǒng)建筑獨立運行并操作的各類設(shè)施設(shè)備，統(tǒng)一匯集到基于 BIM的物業(yè)及設(shè)施管理平臺（BIM+FM）上，實現(xiàn)統(tǒng)一的設(shè)施管理和設(shè)備監(jiān)控。建筑內(nèi)設(shè)施、機電、消防、安防、攝像機、門禁等各監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備和監(jiān)控點的空間定位和位置信息，通過 BIM 可視化圖形進行匯集、分析、應用、展現(xiàn)。BIM 與 IBMS 系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)對設(shè)備管理系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、“一卡通”系統(tǒng)的無縫銜接，實現(xiàn)對設(shè)備設(shè)施的動態(tài)管理。發(fā)生應急事件，可按影響程度分級分類，可按不同級別的應急預案進行處置。例如：通過 BIM 圖形獲取設(shè)計階段的設(shè)計圖紙和結(jié)構(gòu)計算參數(shù)等；建造階段通過BIM 圖形查詢水電氣管線槽安裝位置、材料和尺寸，機電設(shè)備及二維碼技術(shù)參數(shù)等；智能化系統(tǒng)運行階段通過 BIM實時顯示報警點、監(jiān)控攝像機、門禁讀卡機、機電設(shè)備的位置、狀態(tài)、影像和運行數(shù)據(jù)等。在安防和消防報警時，通過 BIM 可以快速定位所在位置，并及時獲取周邊的疏散通道和重要設(shè)備信息。

BIM4.0&BIM5.0 [GIS+BIM+FM+IBMS+CLOUD]

1.對建筑內(nèi)設(shè)備運行狀態(tài)和參數(shù)實時采集及記錄存儲并與 BIM整合，通過 BIM顯示設(shè)備位置和狀態(tài)，減少人工巡檢設(shè)備的工作量和頻次。設(shè)備數(shù)據(jù)異常，將自動與 BIM 聯(lián)動，超過設(shè)定預警和報警閾值，自動報警至手機和郵箱等。定時自動巡檢，實現(xiàn)對故障快速響應，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題，確保設(shè)備安全正常運行。

2.BIM與智能化整合實現(xiàn)對環(huán)境的檢測和設(shè)備遠程控制、遠程調(diào)試，包括環(huán)境溫度濕度、風機狀態(tài)、二氧化碳、甲醛、PM2.5 等的監(jiān)控，監(jiān)測數(shù)據(jù)同步與 BIM聯(lián)動。當傳感器檢測到數(shù)值超標，BIM 自動定位，并啟動建筑新風系統(tǒng)或空氣過濾系統(tǒng)，實現(xiàn)對空氣質(zhì)量管理。同時通過BIM 進行環(huán)境數(shù)據(jù)的匯集、分析、應用。

3.BIM與智能化整合對建筑內(nèi)各公共區(qū)域、設(shè)備房及設(shè)備房內(nèi)的各個設(shè)備進行遠程數(shù)據(jù)采集、控制、報警、輸出設(shè)備巡查記錄。通過數(shù)據(jù)的累計分析，實現(xiàn)對水、電、空調(diào)、照明等精細化能源管理；逐步形成預防數(shù)據(jù)，預防使用壽命，定期向管理者推送管理報表，實現(xiàn)可視化管理。

4.BIM與智能化整合實現(xiàn)遠程技術(shù)支持。建立系統(tǒng)的設(shè)備檔案、設(shè)備維修知識庫、主要備品備件數(shù)據(jù)、歷史維修記錄、維修要點等，遠程設(shè)備 BIM 圖像聯(lián)動和移動視頻模塊的應用、二維碼的應用等遠程技術(shù)指導，推送維修指引，降低對技術(shù)員的技術(shù)要求和縮短入職培訓周期。

5.智能建筑內(nèi)公共安全應急系統(tǒng)部署在基于 BIM 的管理平臺上。采用“平戰(zhàn)結(jié)合”的設(shè)計原則，從應急業(yè)務管理、風險隱患監(jiān)測、預警管理、指揮調(diào)度、空間輔助決策、應急保障、模擬演練等功能與 BIM 系統(tǒng)聯(lián)動。特別是綜合應急管理功能，從值守應急、監(jiān)督管理、綜合協(xié)調(diào)、值班管理、統(tǒng)計分析、會務管理、工作動態(tài)管理、數(shù)字化預案管理、短信管理、歸檔管理等方面與 BIM 緊密聯(lián)動，實現(xiàn)對事件有序、快速、高效的響應和處理。當出現(xiàn)緊急情況時，系統(tǒng)可及時掌握突發(fā)事件的內(nèi)容、地點、狀態(tài)，同時可以調(diào)用所需相關(guān)的信息（如：BIM、CCTV、處理預案、相關(guān)人員等），及時通過通訊手段進行事發(fā)現(xiàn)場或遠程的指揮調(diào)度，實現(xiàn)統(tǒng)一接警、集成顯示、集中指揮、聯(lián)動協(xié)同、快速響應。

BIM作為促進我國建筑業(yè)發(fā)展創(chuàng)新的重要技術(shù)手段，其應用與推廣將對建筑業(yè)的科技進步與轉(zhuǎn)型升級產(chǎn)生無可估量的影響，尤其是 BIM 與地理信息系統(tǒng) GIS、設(shè)施管理 FM、智能化系統(tǒng)IBMS 的整合，對城市、園區(qū)、建筑的管理和服務產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展帶來巨大效益。包括：BIM 全生命周期的管理；海量數(shù)據(jù)信息的高度集成，跨平臺的管理終端；基于“事件”觸發(fā)的管理理念，綜合指揮管理模式，更快的反應速度，更高的處理標準，更主動的管理方式。

BIM應用已經(jīng)成為趨勢，其應用在設(shè)計施工階段可以節(jié)省 2%～5%的建造成本；與智能化系統(tǒng)整合應用在運維階段可以節(jié)省 5%～34%的構(gòu)成運營成本，價值不可小覷。

BIM是工程建筑行業(yè)的大數(shù)據(jù)，是實現(xiàn)資源匯聚共享和跨部門協(xié)調(diào)聯(lián)動，以及高效精準管理與安全可靠運行的核心要素。BIM 為網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、信息的集成與應用的展現(xiàn)、監(jiān)控、管理、運營、服務打下堅實基礎(chǔ)，為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、信息互通、數(shù)據(jù)共享、業(yè)務協(xié)同提供有力保障；BIM 為實現(xiàn)智慧建筑/園區(qū)/城市的大數(shù)據(jù)分析、挖掘、應用提供條件，進而最終打造創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的家園。