关于BIM技术在综合体大楼智能运营管理方面的研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年40卷第5期   作者:王斌
[导读] 随着“十四五”规划建议的提出,新基建与数字化资源融合发展成为了新的发展方向

        王斌
        上海上实城市发展投资有限公司  上海市黄浦区  200001
        摘要:随着“十四五”规划建议的提出,新基建与数字化资源融合发展成为了新的发展方向。通过向该方向的实践,有利于提高建筑体的智慧性。本文选取与其相关的综合体大楼智能运营管理作为研究对象,概述了综合体大楼智能运营管理系统中应用的BIM技术内涵与应用理论。剖析了综合体大楼智能运营管理现状及其中存在的问题,并以此为基础,对BIM技术的应用进行了初步讨论。
        关键词:BIM技术;综合体大楼;智能运营管理

        由于综合体大楼中的电气系统、通风系统、消防系统、照明系统、排水系统中,已经增强了数字化设备、通信技术的运用,提升了综合体大楼运营管理方面的智慧性,逐渐形成了以智能运营管理方案主的发展思路。因此,在新时代总体经济理论建设新形势下,有必要借助对BIM技术的运用,进一步促进综合体大楼智能运营管理体系的建设工作,为其向着“智造楼宇”、“智能运营”、“智慧管理”转型升级提供技术支持。具体分析如下:
1、综合体大楼智能运营管理系统概述
        现代综合体大楼生产建设中,构建了以产品研发设计、物料运输、施工建设、订单处理、市场销售、售后服务等环节为主的新型产业链条。当综合体大楼竣工投入运营后,需要通过配套的物业公司开展物业管理,保障综合体大楼的安全运营及日常管理。物业管理是由物业公司针对综合体大楼开展的运营管理活动。由于现阶段生产建设的综合体大楼,应用了电气自动化控制系统、互联网通信技术、信息管理系统、自动化办公系统等,全面提升了综合体大楼的自动化水平。
1.1BIM技术内涵
    在综合体大楼智能运营管理系统构建过程中,主要以BIM技术的应用为主。BIM技术是对英文Building Information Modeling的首字母的缩写形式,于1975年由查克·伊斯特曼教授提出。中文翻译中将其称为建筑信息模型,或建筑信息模型技术。从功能与内容方面分析,应用BIM技术可以设计综合体大楼结构模型,并通过主体结构与配套结构的构成要素,完成对综合体大楼所有构件、材料等方面的全生命周期设计,通过数字化、可视化、系统化的方式,完成对综合体大楼智能管理系统的建设及优化处理。
1.2应用理论
    综合体大楼智能运营管理系统控制的实现,一般以“3C技术”(计算机技术、自动控制技术、通信技术)为必要条件。通过对BIM的“3A系统”(BAS-楼宇自动化系统、OAS-办公自动化系统、CAS-通信自动化系统)应用,构建综合体大楼支持操作平台。现阶段,由于新兴技术逐渐增多,又增加了SAS-安全自动化系统、MAS-管理自动化系统,形成了“5A系统”理论。除此之外,结合AI-人工智能技术,增强了综合体大楼智能运营管理智慧水平,创建了从智慧城市到智慧小区,再到智慧大楼的一体化管理模式。
2、综合体大楼智能运营管理问题分析
        以某综合体大楼为例,属于独幢建筑,总面积1.7万m2。其中,使用面积为0.9万m2,包括了商场、仓库、办公、食堂、酒店等。由于在该综合体大楼中的流动人口数量相对较大,加上各类商业活动等,共同导致了运营秩序维护、维修保养管理、饮食卫生安全等管理等工作内容的杂多性。其中,保安、保洁、维修、餐饮等均由物业公司统一管理。在硬件设备设施的管理中,包括了电气设备、消防设备、人防设备的日常检查、维修、保养。在软件方面,需要对消防设施的报警联动系统、门禁系统、大楼内部与外部监控系统等进行全面管理。受传统智能运营管理方式制约,仍存在一些管理问题,主要表现在各系统之间的通信关联不全面、维修管理被动性强、运营管理效率低、人力资源配置不到位等方面。正是此类问题的存在,阻碍了综合体大楼智能运营管理系统的应用效用。
2.1系统分立,统一安全管理不到位
        首先,在综合体大楼的基础配置系统中,对于电气系统、通风系统、照明系统、监控系统、门禁系统等各个子系统的管理内容相对完整。但是,由于综合体大楼中包括了食堂、仓库、医疗机构、会议室、酒店、商场、住宅等,因此,又增加了针对各个不同用途的子系统管理。虽然在整体上看,综合体大楼智能运营管理能够满足其日常管理目标。但是,细致分析发现,对于硬件设备、软件设备的管理中,维护管理公司数量多达40余家,物业公司代管业务相对较多。为了管理的便利性与可营利性,物业公司区分了重点与难点,并将相对困难、技术难度较大、风险较高的业务交由其它专业服务类公司管理。在此条件下,各个公司的管理制度、管理技术、管理方式存在差异,在综合体大楼运营管理中配置的人力资源相对较少,导致了各系统管理中的信息不统一,既不能较好的达到统一安全管理目标,也很难实现对人员、岗位、绩效等方面的统一管理。
        其次,在办公自动化系统方面,物业公司已经引入信息管理系统。然而,在实际的运营管理中,除监控系统之外,其它各个系统中的管理仍然存在信息化办公与纸质化办公相结合的方式,因人力资源限制与扫描设备配置原因,纸质化办公中生成的各类资料文件及相关数据,并未录入到信息管理系统。由此,既造成了对各个系统进行数据共享的难度,也造成了信息管理系统利用率不高的实际问题。尤其是智能运营管理需要配置数据分析部门,并且,引入新的云计算系统,从而使各个系统中的数据采集、数据获取、数据分析,统一到云平台管理中心,并达到对各类问题的分析与预测,及时根据预判结果开展维护管理活动。由于信息管理系统的利用率低,针对各系统的数据库建设缓慢,并没有较好的将信息化管理,过渡到数据化管理阶段。
2.2监测不足,整体运营管理效率低
         综合体大楼智能运营管理中,重点在于监测。由于该综合体大楼物业公司在监测方面,主要以“一口式”电话受理为准。所有硬件设备、软件设备、风险问题发生后,物业公司才能根据报备情况,联系相关的维保公司进行处理。若属于物业公司承接业务,通常在人力资源与业务可处理情况下,也会激物业维修管理人员进行处理。由于电梯、扶梯、空调风机、自动门、污水系统、空调水处理等各类设施的专业性较强,物业公司仅支持日常照明、代缴费用等方面的常规业务。因此,在实际的维护管理中,由于监测不足的问题,往往使各类设备在损坏后,才能通过报备,经物业公司联系维保公司进行处理。延长了设施维修时间,形成了被动维修局面。
         另一方面,在维修管理过程中,由于物业公司只是简单的记录了设施设备的损坏情况、报备时间、维修公司、是否处理等进行了常规记录,并没有进一步对其中的问题、维修方式、损坏原因等进行明细记录。所以,在勾选记录、签字确认,通过、“合格”、“完成”、“正常或异常”的简单信息中,并不能为后续的维修管理工作提供信息支持。而且,在维保过程中,物业公司并没有安排相应的监督人员对其操作过程进行监督,由此也导致了维保周期的不稳定性,也容易引发维保周期延长、维保缺失或遗漏问题。尤其在电梯、扶梯方面的维保监测不到位,极容易造成安全事故。该综合体大楼中的办公人员也经常反映电梯易坏的问题。

由此也说明了在整体上的运营管理中,监测不到位、数据记录不全面、预防性的维保不及时等问题。所以,在整体上造成了运营管理低效现象。
2.3设备繁多,统筹维护管理难度大
        一方面,综合体大楼中的商业用途十分突出,由于市场要素配置资源功能的增强,入住商家、办公企业的变动较大。在这种情况下,加上综合体大楼本身的设施设备规格、设备数量、设备种类差异,设备的复杂性相对增加。另一方面,由于大多数硬件设备的使用年限已经接近10年,在建筑电气更新换代的过程中,部分设备已经更新,部分设备进行了改造,部分设备则以原来的老旧设备为准。虽然从设备改进的角度看,能够满足综合体大楼智能运营管理中的设备数字化要求。然而,在改造类的设备、老旧设备中,仍然存在改造后的运行负荷增大、使用功能逐渐下降的问题。
        以摄像头为例,近一半的摄像头以十年前的标准采取模拟信号,在信息管理系统更新、视频信号升级的情况下,此类设备基本处于无效使用状态。给整体上的维护管理造成了一些监控盲区。而中央空调机组已经从安装至今报修2次故障,当用电高峰期来临时,仍不能排除潜在的安全使用隐患。另外,由于一些设备管理维护资料已经分散缺失,使物业公司在资产管理方面也出现了成本效益分析难度大,固定资产折旧不精准等问题。而且,纸质合同与电子合同在存储方式、存储标准方面存在差异,物业公司在统筹维护管理数量众多的设备过程中,仍然存在较大的难度。
2.4人员有限,全面规范化管理受限
        在该综合体大楼物业管理中,物业公司经营业务范围相对较大。但在业务管理方面,主要安排了数量有限的人力资源。例如,在前厅管理中,仅安排了1名计算机操作人员与1名日常管理人员。除大楼四个门厅的4名保安人员与2名门禁管理人员(早晚班各1名)设置、楼内3名保洁人员设置之外。并没有设置与各个系统相对应的专职管理人员。对于仓库、食堂、办公、医疗等分区的管理,物业公司设置了统一标准及管理规范,除了相关人员入职手续办理之外,其余的管理业务均由承包相关业务的公司负责。同时,物业公司安排的维修管理人员中,主要包括1名水电工,其余的专业维修管理人员缺乏。并且,存在雇佣临时工的现象。
        在人力资源统一管理方面,物业公司可以做到服装、工牌、上下班时间等方面的统一管理,并由各分区的经理人员进行早晚各一次的检查。然而,在实际的人力资源管理实践中,并没有将人力资源与自身的业务进行对等配置。或设置了岗位,缺乏人力配置;或因流动性问题造成了人力资源补给不足;或由于业务合同到期,造成了业务终止时的人力资源撤出等。所以,物业公司在实质上并没有真正实现全面规范化的人力资源管理。
3、BIM技术在综合体大楼智能运营管理中的运用
3.1应用目标
    在基于BIM技术的综合体大楼智能运营管理体系建设中,应该在对外服务方面,设置可视化、标准化、信息化目标。在运营管理方面,确保节能环保、高效安全管理目标。在信息管理方面,则应该以共享目标为准,同时保障信息共享的实时性、可提取性与可利用性。
3.2设计思路
        根据现阶段BIM技术的应用经验看,应该以物业公司业务为准,以业务办理与服务保障为核心,结合当前的信息管理系统建设水平,进一步利用BIM技术、GIS技术、物联网技术、云平台,搭建物理感知层与逻辑感知层。
        以业务办理为例,需要划分出业务办理、对外平台、公共服务、领导驾驶舱等。以服务保障为例,则应该对应的将物业管理、资产管理、维保管理、食堂管理等结合起来。在物理感知层,应该以综合体大楼的建筑体为依托,对各类设备安装传感器与执行器,并在各类设施设备之中,进行通信关联。从而保障监控系统、门禁系统、电气系统、通风系统、照明系统、排水系统的全面联动。在逻辑感知层,则需要借助BIM模型、GIS地图、业务逻辑、办公系统的设置,全面推动物业公司与其它功能区域的信息联动。建议在基础设计的条件下叠加BIM技术的“5A系统”。例如在展示层与操作层以BIM模型为准,然后,利用集成技术,在执行层设置物理集成(包括设施设备、传感器、楼宇),在逻辑层设置逻辑集成系统(FM、SA)。进而使物理集成系统以3D模型的方式显示在BIM模型中,使逻辑集成系统以综合信息可视化的方式显示到BIM模型中,最终建立起综合体大楼智能运营管理体系。
3.3实践内容
        首先,在硬件方面,按照硬件——传感器——光纤——以太网——云平台的路径进行设置。在软件方面,按照BIM模型——设备模型、BIM模型——可视化数据的路径进行设置。
        其次,配套设置应急管理响应机制,对各类风险进行智能预防。例如,在智能安防方面,可以通过人脸识别技术,借助实体摄相头通过图像分割方式获取的图像进行建模,从而将公安系统与门禁系统进行联网设置,化解人流量大可能造成的风险。在人流分布统计方面,则可以根据数据统计,对比整个大楼的容纳率,进而实现智能推送预警,一旦人流量超过上限,则宜提醒保安部门加强安保措施,预防突发状况。在巡检管理方面,则应该根据设置故障范例库,根据故障异常数据,对比各类设备运营状况,并根据GIS精准定位异常数据产生时设备的故障位置,借助故障范例库预判故障类型。同时,通过与维保单位联网,实现故障异常智能预警推送服务。在消防监控方面则应该采用消防联网的办法,以最近消防站为准,实时检查消防状况,并增加消防安全疏散演练。
        第三,综合管理平台的搭建是保障BIM技术在综合体大楼智能运营管理中有效运用的重要保障。建议从报修管理、智慧维保、环境与远程设施监控方面,搭建综合管理平台。例如,结合物业公司业务,通过与科技公司合作,创建业务信息可视化管理智慧平台。并且将资产管理、人员管理、档案管理、物业管理等统一起来。全面设置到综合体大楼立体BIM模型之中,借助业务虚拟漫游、多端口可视化咨询、室内导航与停车导航等,使整个综合管理平台通过BIM模型显示出来,达到对综合体大楼的智能运营管理目标。
结束语
    在物联网建设新时期,我国提出了“智能建筑”发展目标,提出了与其配套的“智慧楼宇”、“智能管理”等分层目标。并且,在吸收“信息岛”与“都市办公大楼”建设经验的基础上,结合新兴技术增强了综合体大楼智能运营管理水平。从实践看,基于BIM技术的综合体大楼运营管理体系建设工作尚处于初级应用阶段。因此应该吸收一般建筑智能运营管理经验,配套的设置基础设施管理体系、5A系统支撑体系、多功能平台应用体系,多维信息展示体系,通过智慧服务平台、智慧运维平台,增强物业公司的智能运营管理能力。
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