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淺析BIM 在建筑工程運營管理中的應用與發(fā)展路徑論文
一、引言
隨著我國改革開放政策的深入落實和城市化建設的逐步拓展，我國建筑工程建設發(fā)展迅速，展現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢，這也對建筑工程運營管理提出了更高的要求。建筑工程運營管理涉及內(nèi)容繁多，各項操作復雜，且易受到各方面因素的干擾，建筑項目運作過程信息的不協(xié)調(diào)性極易對建筑經(jīng)營單位后續(xù)的運用、設備保養(yǎng)、能耗查驗、應急處置，以及安保型管理、城市功能的智能式轉(zhuǎn)型等環(huán)節(jié)造成較大的麻煩，導致建筑項目建造和服役階段中耗費大量自然資源，難以實現(xiàn)國家號召的“推行綠色經(jīng)濟發(fā)展模式，推動構(gòu)建資源節(jié)省、環(huán)境和諧的可持續(xù)性發(fā)展的健康社會運轉(zhuǎn)模式”的建筑政策。
實踐證明，引發(fā)這些問題出現(xiàn)的根本原因通常是由于不具備對建筑體實施直接有效管理的務實策略，也就是相關(guān)信息匱乏、傳導受阻等問題，若這些問題不能及時解決，就會消耗過多的寶貴自然資源。
BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)給處理好這些問題創(chuàng)造了有利條件。BIM 工藝模式依托相關(guān)數(shù)據(jù)組建信息模型，并恰當處置建筑項目運作過程中的各類價值性信息，在項目建設謀劃、服役運行、后期維護的總體壽命流程鏈條中展開同享和互動，促使工程項目管理者對各類建筑信息做出透徹的認知及完整的處置，為工程設計機構(gòu)、涵蓋建筑經(jīng)營企業(yè)于其中的各協(xié)同方建設經(jīng)營實體，創(chuàng)建默契配合工作的條件，在提高建筑工程運作效率、減低成本支出、縮短建設周期等方面，可發(fā)揮出其獨特的重要作用。
二、BIM 及其技術(shù)原理
現(xiàn)階段，我國對建筑領域項目經(jīng)營管理模式的理論研究不多，而其他的研究目標大部分都是針對綠色節(jié)能建筑施工作業(yè)管理的內(nèi)容，同時有針對多功能商業(yè)型建筑工程、工業(yè)性建筑工程所實施的籌劃經(jīng)營模式和經(jīng)營收益問題，而并非針對建筑過程本身及流程運作程序的管理過程。而對龐大公益性建筑工程和民用建筑型工程，它的研究內(nèi)容又僅限于針對建筑本體和施工作業(yè)裝備的養(yǎng)護工作內(nèi)容，側(cè)重于物業(yè)型管理的運作模式。
BIM1975 年產(chǎn)生于美國，是當前世界上應用廣泛且效果突出的建筑新型技術(shù)，其科技含量和科技水平均高于 3D 技術(shù)。BIM 是指以建筑工程項目的各項信息數(shù)據(jù)為基礎，運用數(shù)字信息仿真技術(shù)模擬建筑物所具有的真實信息，以構(gòu)建相對應的建筑模型的一種信息技術(shù)。BIM是建筑模型，是建筑工程施工和操作過程，更是一種基于現(xiàn)代計算機技術(shù)和大數(shù)據(jù)發(fā)展而來的技術(shù)，但 BIM 的眾多屬性和功能歸根結(jié)底都是信息。BIM 主要具有三個方面的特點：模型信息具備完備性、關(guān)聯(lián)性、一致性。其中，完備性是指 BIM 所包含的數(shù)據(jù)是完整的、全部的，不僅涵蓋了工程實體的空間幾何、拓撲關(guān)系和邏輯關(guān)系等，還涉及全部的工程信息描述，如結(jié)構(gòu)形式、建材種類等;關(guān)聯(lián)性則是指數(shù)據(jù)之前存在著某種特定的關(guān)系。
三、BIM 在建筑工程運營管理中的應用
在相關(guān)智能化建筑設計規(guī)范中給智能型信息集成體系下了明確的定義，其中應用到有關(guān)“建筑項目的運作、經(jīng)營和管理”這一類概念的表述：為達到建筑工程的有效運營和項目管理愿景，將眾多品類的智能型信息化內(nèi)容匯集于同一個整體信息平臺的集成模式，進而構(gòu)建成具備信息收集、資源同用、協(xié)調(diào)聯(lián)動、完善管理等多功能運用體系。然而，在此標準體系及目前行業(yè)上正在實行的其他同類標準體系中均未給出清晰的劃分。在依托前人研究成果的基礎上，依照西方某一著名學者所倡導的將本行業(yè)中的人力性資源、工程技術(shù)和建筑項目緊密結(jié)合的思維，能夠把建筑項目經(jīng)營管理模式的定義表述成：為達到建筑體及其配合構(gòu)筑體的完整服役功能，達到其初始設計意圖而實施的整套協(xié)調(diào)管理和養(yǎng)護過程，且依托此類的運作過程，讓建筑體在預定的服役期限內(nèi)一直保持著高效、經(jīng)濟的運行功能。
(一)不同類型建筑的運營管理側(cè)重
對建筑工程管理者來說，相異型功能及結(jié)構(gòu)的建筑體，其經(jīng)營管理的關(guān)鍵點也自然存在著彼此之間的很大差別：一是具備商業(yè)型功能的建筑體一般都密切關(guān)注其建筑面積的詳細規(guī)劃、功能布置和管理，盡其所能地有效運用建筑體的內(nèi)外部有效空間，利用商業(yè)出租等模式實現(xiàn)收益最高化，而且還要關(guān)注相關(guān)的公眾氣氛及人員活動信息。二是工業(yè)用途型的建筑結(jié)構(gòu)體其本身的建造目的自然是為工業(yè)生產(chǎn)提供空間支持，它是生產(chǎn)裝備的承載結(jié)構(gòu)體，所以工程管理者把工業(yè)裝備可以達到正常運行，加工制作出滿足社會需求的工業(yè)產(chǎn)品并且減少資源消耗作為其工程運作的中心目標，牢牢地將其置于首當其沖的位置。三是龐大的公益型建筑工程最為引人關(guān)注的是，如何在公共空間內(nèi)為正常的公共秩序的組織和管理提供充分且必要的功能性空間和有利條件，并為其中公用設施和服務設備的維護管理提供必要的功能性支持，當發(fā)生公共秩序的緊急狀態(tài)時可以便捷高效地疏導撤離人群，穩(wěn)定公共場所人員活動秩序。四是民用型建筑體通常轉(zhuǎn)交給物業(yè)經(jīng)營企業(yè)實施具體管理業(yè)務，家庭財產(chǎn)保管和人身安全維護是居民的基本要求，在這一功能系統(tǒng)中完成好安全性保衛(wèi)任務是其頭等要務。需要強調(diào)的是，住宅小區(qū)居民生活的水電供應和健身設施等平時必須具備的構(gòu)件及其規(guī)范的使用維護功能，也是業(yè)主在管理過程中所要實施的重要內(nèi)容之一。(二)BIM 技術(shù)與建筑空間規(guī)劃、管理遵照各類業(yè)主對相異建筑功能結(jié)構(gòu)的運營收益關(guān)注內(nèi)容，概括歸納出建筑體系(多種結(jié)構(gòu))內(nèi)的多類需求模式，重點包括建筑空間利用策略、裝備設施保養(yǎng)維護、公益場所秩序管理、人員活動信息收集管理、安全控制與財產(chǎn)保護、綠化與環(huán)保功能發(fā)揮、能源消耗測驗匯總分析、風險警示預報等多類項目。
對當今的建筑構(gòu)體本身來說，其結(jié)構(gòu)內(nèi)外部建筑面積、功能性空間的用途安排、經(jīng)營占用是具體管理環(huán)節(jié)中極為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。當今社會，人們對現(xiàn)代化的龐大、繁雜型建筑體的功能空間應用這一遐想能力具有相當?shù)木窒扌�，然�?BIM 的直觀型空間立體數(shù)據(jù)模型特點能夠不受此條件約束，可把整個建筑體直觀完整地展示在參數(shù)模型中，在空間式模型結(jié)構(gòu)中對建筑體要預先實施空間模擬化利用安排，從而成功避免了目前工程實踐中由于實施一次性建筑空間整體規(guī)劃所導致的資源型過度耗費(無效空間的設置)現(xiàn)象。客觀而言，建筑面積的具體利用效能都已在建筑結(jié)構(gòu)方案設計環(huán)節(jié)中基本上進行了具體的擬定，并且其中已有逐漸增多的工程項目開始利用 BIM 技術(shù)展開配套設計及優(yōu)化過程。在建筑工程的經(jīng)營運作和管理環(huán)節(jié)中更為普遍的應用模式是依照其建筑結(jié)構(gòu)設計、功能方案規(guī)劃實施立體空間型的管理過程，從而可最大限度地實現(xiàn)科學、經(jīng)濟地占用和匹配空間型資源。比如，多功能型商業(yè)用建筑體中的店鋪出租管理業(yè)務，應在模型結(jié)構(gòu)中構(gòu)建與生活實際緊密關(guān)聯(lián)的店主信息，在模型界面展示此類店鋪的相關(guān)信息，且依照店鋪類型及業(yè)務范圍擬定組合式運營方式，讓其業(yè)務充分匯聚且顯示出規(guī)模性效果，進而有效地加大商業(yè)型建筑的增值幅度。倘若還需求后續(xù)的整治和擴建，也具備了符合實際需求的建筑體模型作為選擇對象。
(三)BIM 技術(shù)與設備檢測維護
建筑工程作業(yè)裝備的檢修養(yǎng)護工作占去了平時經(jīng)營管理業(yè)務的多一半內(nèi)容。傳統(tǒng)的檢修模式因為不具備穩(wěn)定簡潔的監(jiān)測方法，主要是依靠人工進行反復的巡檢過程，因為二維平面圖紙所具有的功能欠缺性，在發(fā)生工程問題時也不太容易對出現(xiàn)問題部位實施精準型定位和快捷的處置。而設置有智能測試體系的功能裝備，可以在其結(jié)構(gòu)模型上直觀顯示出運作的相關(guān)參數(shù)，發(fā)生異常問題時可以依照問題設備的定位訊號、功能參數(shù)等信息快速抵達發(fā)生問題區(qū)域?qū)嵤⿷蓖咨铺幹�。倘若出現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)人員不能夠妥善處理的問題，應依照 BIM 上所關(guān)聯(lián)的信息結(jié)合設備制作商，且給予設備生產(chǎn)企業(yè)對應的遠程操控權(quán)限，讓其可以依照 BIM 云信息服務平臺實施遠程操控和運作性能監(jiān)測，配合問題的妥善解決。
(四)BIM 技術(shù)與建筑安保管理
火災的發(fā)生對人們的生命財產(chǎn)安全來說都是一種巨大的災難，它是人們安全生活中危害極大的事故之一。建筑工程運營管理部門，一是要充分做好消防管理工作，不但必須排除火災隱患，同時要在火災發(fā)生時可以快捷穩(wěn)妥管理火勢變化狀態(tài)，積極有序地組織人員從現(xiàn)場撤離。所以，為在最大程度上保障人民的生命財產(chǎn)安全，必須積極于事前編制完備有效的防控預案。二是要具備穩(wěn)妥精準的現(xiàn)場空間溫度及煙霧彌漫顆粒的高效監(jiān)測設備，最終把此類實地信息傳送匯集到 BIM 信息集成控制中心，讓企業(yè)管理人員可以對災情變化有一個清晰的了解，進而有序疏導現(xiàn)場人員并撤離到安全地帶。當前，各大中型城市中高層或是超高層建筑不斷增多，萬一在這些建筑中出現(xiàn)火災時救援及逃生均相當困難，消防救援者所面臨的困難越來越嚴重。(五)BIM 技術(shù)與能耗監(jiān)管一般情況下，建筑物的服役周期較長，基本占據(jù)了建筑工程能夠存活生命的 80%，從費用上來講也不例外。公益型建筑的正常服役運作和管理成本大致占其全壽命周期總管理成本的 86%。其中，能源耗費總值達到了建筑工程全壽命周期總管理成本的 28%，而其一次性的初始建設成本只占 16%。所以，實施好建筑體服役期間的能量消耗監(jiān)測工作和管理，對減小運營消耗可發(fā)揮出無可替代的功能。
如今，我國正在倡導綠色無污染的和平發(fā)展模式，節(jié)能減排已成為一項社會共識且逐步推廣。在政府積極推行綠色智能建筑建設的宏觀背景下，建筑工程運營管理部門應積極轉(zhuǎn)變觀念，兼顧建筑工程的建設和運用，引進 BIM 技術(shù)，根據(jù)其提供的多樣信息，全方位、系統(tǒng)性地監(jiān)控建筑工程能源消耗。
四、BIM 在建筑工程運營管理中的發(fā)展路徑
(一)集中力量，強化建筑信息集成
BIM 的應用前提是建筑各項信息的高度集成，這需要項目各參與方的積極配合。目前，對各階段 BIM 應用的投資回報率仍缺乏詳實可靠的數(shù)據(jù)支撐，難以從根本上調(diào)動各利益相關(guān)方參與的積極性，進一步影響到工作的協(xié)同程度和信息的集成度�；诖耍ㄖこ踢\營公司應集中力量，優(yōu)化建筑工程設計，強化建筑工程工作監(jiān)督管理，通過對包含業(yè)主、設計、咨詢、施工、材料供應商等在內(nèi)的各項數(shù)據(jù)資料的搜集、分析、整合，形成建筑工程信息庫，繼而在最大程度上保護建筑工程的原有使用期限、促進建筑工程安全有效運行，并為實際的建筑工程運行工作奠定充足的基礎。
(二)培養(yǎng) BIM 應用專業(yè)人才和市場
BIM 的應用和發(fā)展離不開市場的培育和專業(yè) BIM人才的培養(yǎng)。從目前來看，無論是政策導向，或是業(yè)內(nèi)人員的心理期望，對 BIM 在建筑業(yè)推廣應用大都是持正面態(tài)度，由此極大促進了 BIM 市場的需求，并催生出一大批國產(chǎn) BIM 應用軟件，誕生了一批 BIM 應用從業(yè)人員。但國外成熟軟件與國內(nèi)建設體系不兼容，有難以彌補的缺漏，而國產(chǎn)軟件的成熟度不夠，達不到建設方的應用初衷。軟件公司急于攤薄開發(fā)成本，推高了軟件價格，加之 BIM 技能的學習培訓時間和經(jīng)濟成本相對較高，造成專業(yè) BIM 人才數(shù)量不足，這些因素制約了市場進一步發(fā)展。
(三)構(gòu)建 BIM 專業(yè)運營管理團隊
要想真正讓 BIM 技術(shù)在建筑工程運營階段獲得實際而充分的應用，建筑工程運營管理企業(yè)不僅要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效流通和集成，還需要組建一支高效專業(yè)的 BIM運營管理團隊。這個團隊應以運營經(jīng)理為首(即運營階段的項目經(jīng)理)，主要負責制定建筑工程運營管理的總體規(guī)劃，并直接對業(yè)主負責。BIM 專業(yè)運營管理團隊是保障 BIM 技術(shù)充分發(fā)揮其功效的關(guān)鍵因素。
五、結(jié)論
當今，科技快速發(fā)展，新技術(shù)、新手段不斷涌現(xiàn)，并積極帶動著各項產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。每一次的改革創(chuàng)新，都需要經(jīng)歷一定的時間和過程。推動建筑產(chǎn)業(yè)的信息化，需要從項目的各個環(huán)節(jié)、從不同參與方入手，有效平衡各方利益。在建筑工程運營管理中應用 BIM 技術(shù)進行信息集成，能夠保障建筑各項信息的完整度，有效提高信息傳遞的效率，為管理者作決策提供科學依據(jù)，并減少不必要的人力成本投入和資源消耗，使建筑工程運營階段的管理工作能夠更加智能化和人性化，最終獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
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