上海論文網是一家老字号代寫網站,專業提供代寫碩士畢業論文服務。

BIM技術在建築運維管理中的應用研究

發布時間:2019-05-30 21:19 論文編輯:vicky 價格: 所屬欄目:建築學論文 關鍵詞: BIM技術建築運維管理中的應用研究

本文是一篇建築學論文,本文為 BIM 技術的應用從多方面進行了探索,理論結合實踐,具有一定的理論價值和現實意義,能為後續的研究提供一定的幫助。

本文是一篇建築學論文,本文的研究目标為 BIM 技術在運維管理中的應用,首先從文獻研究中了解運維管理的現狀,總結當前運維管理的問題,例如,數據管理會亂,管理方式落後等;其次,将 BIM 技術與運維管理結合,從 BIM 技術的特點中思考解決運維管理的問題;第三,探索 BIM 在運維管理中的應用,從運維平台的建立到 BIM 在運維管理中多方面的應用;最後通過實際案例,BIM 在大學食堂運維中的應用,證實BIM 技術的價值,在建築運維管理中具有巨大的潛力。

第 1 章   緒論

1.1   研究背景分析
根據《2013-2017 年中國智能建築行業市場前景與投資戰略規劃分析報告》的結果顯示,截止到 2015 年,我國既有建築的面積已經達到 600 億平方米,城市區域的既有建築面積約為 360 億平方米[1],在新建建築中包含越來越多的高層建築、城市綜合體等複雜建築。根據《物業管理信息系統之研究》表示,以辦公大樓經濟生命周期 40 年計算,各階段支出費用百分比,規劃設計約占 0.7%,施工階段約占 16.3%,使用營運階段約占  30.6%,維護階段約占 32.1%,修繕階段約占15.6%。以上海金茂大廈為例,在建造過程中的成本為 50 億美元,其建築總面積為 2.5 萬平方米,建設成本為 1 平米 2 萬元,對其運營成本進行分析,假設建築使用年限為 60 年,在運維階段需要的費用大約為 150 億元,為建設成本的 3 倍。國外某研究機構對公共建築在全生命周期的成本費用進行分析之後發現,在設計和建造的成本隻占到了整個建築生命周期成本的 20%左右,而運營階段的成本占到了全生命周期成本的 67%以上。因此,作為建築全生命周期中最長的階段,BIM技術在運維階段擁有非常廣闊的前景.
BIM 技術最早出現在 1975 年,由喬治亞理工大學的查爾斯·伊斯曼(Charles Eastman)教授提出[2],在此之後,首先是芬蘭、瑞典和挪威等國家在 BIM 技術的進推廣中作為主導,其次是美國、德國等發達國家緊随其後,将 BIM 技術不斷完善,最後在日韓等亞洲發達國家開始應用,實現了在全球範圍的技術應用。随着理論研究取得成果、技術不斷發展完善、各國政策的推進、在實踐中的應用,全球建築行業人士認識到随着 BIM 技術的發展成熟,将給建築行業帶來巨大的革命。
我國的建築行業也意識到 BIM 的巨大價值,将其引入國内,之後政府推出相應的政策推廣 BIM,并取得一定成果。2011 年 5 月 20 日,住建部發布 《2011-2015年建築業信息化發展綱要》,在這一綱要中,BIM 第一次被納入信息化标準建設的重要内容;2015 年 6 月 16 日,住房城鄉建設部印發《關于推進建築信息模型應用的指導意見》,在指導意見中對 BIM 在工程項目層面的目标進行确認:至 2020 年末,以國有資金投資為主的大中型建築、申報綠色建築的公共建築和綠色生态示範小區等新立項目勘察設計、施工、運維維護中,集成應用 BIM 的項目比率達到90%[3];2016 年 8 月 23 日,住建部再次發布《2016-2020 年建築業信息化發展綱要》,BIM 成為十三五建築業重點推廣的五大信息技術之首。同時,全國各地也出台相應的 BIM 應用指導意見推薦 BIM 的發展。
...........................

1.2   國内外研究現狀
1.2.1   國外研究現狀
在 1975 年由美國卡耐基梅隆大學教授查爾斯·伊斯曼(Charles Eastman)提出了建築描述系統(DBS,Building Description System)的框架,實現了對建築工程的三維可視化表達,代表了建築與信息技術的融合,使建築信息模型技術開始登上曆史的舞台[4]。
Becerikgerber B 和 Jazizadeh F 等以專家訪談和問卷調查的形式,對 BIM 技術在運維管理領域的實踐狀況進行調查研究,最終發現在運維階段,BIM 技術主要應用于“構架與設備定位”、“實時數據獲取”、“3D 可視化管理”這三個方面,但是在其他方面需求的得票也很高,說明 BIM 技術在運維管理中有多樣的應用需求,具有廣闊的使用空間[5]。
Koch C 等在對室内信息系統進行開發時,引入介紹了 COBie 即施工運營建築信息交換标準,之後發現 COBie 标準還可以應用于建立交付模型視圖以及作為數據源應用于物業管理的可視化技術中心[6]。
OmniClass 是一種面向設備的設備全生命周期的信息分類标準,可以幫助設備進行組織、排序及搜索,共包含有 15 種建築信息,
Fernanda Leite 和 Burcu Akinci研究了設備管理對結構安全性響應的複雜性,在此基礎上結合 OmniClass 标準,
最終創建了用于安全監測的數據結構[7]。
在信息化集成方向,Dickinson J K 在研究利用 BIM 技術自動生成文檔的方法後,與傳統管理中文檔交付的方法對比,發現竣工文檔的交付将會朝着自動化的方向發展[8];Renaud Vanlande[9]與 Nicolle C[10]等都深入研究了 IFC 标準,并在此基礎上探索基于項目本體的建築信息管理方式。
Godager B 考慮到如今的 BIM 技術主要運用于新建項目的設計與建造階段,在運維階段中 BIM 技術的應用還十分少,因此對 BIM 技術在建成項目的設施運維管理的應用進行了研究,将 BIM 技術應用在實際工程中,不在僅僅是理論上的研究[11]。
.............................

第 2 章   BIM 技術及運維管理概述

2.1   建築信息模型(BIM)技術
2.1.1   BIM 技術的概念及産生 
工業化與信息化是推進技術發展,提高生産率的重要技術手段,而 BIM 即建築信息模型技術(Building Information Modeling)就是建築行業信息化的代表,對建築行業的發展産生巨大的影響改變。BIM 技術的研究主要分為三個階段:萌芽階段、産生研究階段以及應用發展階段。在 1975 年,由于 1973 年全球石油危機對各行各業的影響,美國全行業都面臨着提高行業效益的問題。喬治亞理工大學的查爾斯·伊斯曼教授在課題“建築描述系統”的研究中提出了 “基于計算機系統的建築描述方式”,實現了建築工程項目的可視化和量化分析,進而提高了工程建設效率,也意味着 BIM 概念的誕生[21]。但是在之後的很長時間内,對于 BIM 的定義并沒有形成統一的理解,直到 2002 年,Autodesk 公司提出“建築信息模型”的概念,對 BIM 技術有了較為明确的定義。麥格勞·希爾公司(McGraw Hill)在 2009年的市場調研報告《The Business Value of BIM》中認為 BIM 技術是一種将建築模型數字化,來管理設計、施工和運維的過程[22]。
美國國家 BIM 協會對 BIM 定義為“BIM 以數字表達的方式表現出一個項目的物理和功能特性;BIM 是一個将項目資源總和共享,并為該項目全生命周期的每一個過程中的每一個決策提供依據,幫助決策的過程;在工程的每一個階段,不同的利益相關方都可以根據自身的需求在插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自職能的協同作業的過程”。美國 buildingSMART 聯盟主席 Dana K.Smith 先生将認為,
BIM 是将“數據(Data)、信息(Information)、知識(Knowledge)、智慧(Wisdom)”放在一個鍊條上,把數據轉化成信息,從而獲得知識,指導我們智慧的行動。因此,用最簡單的話概括 BIM 即:整合信息,為我所用[23]。
............................

2.2   運維管理理論
2.2.1   運維管理的定義
建築的運維管理即在建築完成竣工驗收之後到拆除的過程中,利用建築的使用人、設施設備及運營技術等資源,對建築進行維修保護,降低它的經營成本,增加投資收益,盡可能延長建築的使用時間而進行的綜合管理。最近幾年,随着國民經濟收入的提高和城市化建設的高速發展,人們對于生活工作的環境要求也越來越高,建築的實體功能也越來越多樣化,建築結構更加複雜,使得運維管理成為一門複雜的科學,從簡單的房屋修繕、物業管理到科學智能的運維管理,從對人員、财務、建築的多因素管理到如今的包括空間、安全、設備、資産、能耗的建築系統管理工程[29]。
關于建築運維管理,國内外對其還沒有一個較權威統一的定義,在國外,運維管理也叫設施管理,不同國家的設施管理協會也給出了不同的定義。根據國際設施管理協會(IFMA)和美國國會圖書館的定義,設施管理是一種将管理科學、建築科學、行為科學和工程技術科學等多種學科綜合利用,将人、空間與流程相結合,通過技術手段對人類工作和生活環境進行有效的規劃和控制,目标是保證高品質的活動空間,确保建築物環境功能,提高投資效益,滿足各類企事業單位、政府部門戰略目标和業務計劃的要求的一門學科。英國設施管理協會(BIFM)認為設施管理就是通過組織流程,将管理工作看做核心業務,對房地産以及相關業務進行專業化管理,最終支持組織和提高基本活動的有效性。澳大利亞設施管理協會(FMA)認為設施管理是一種商業方面的實踐活動,通過使人、過程、資産以及工作環境的最優化管理,最終實現企業的商業目标。香港設施管理協會(HKIFM)認為設施管理是一個機構将人力資源、組織運作以及設備資産等整合,去實現策略性目标的一個過程,也是一門科學與藝術結合的專業,通過高效的管理整合的過程,在日常運作以及策略性管理的兩個層面上,使機構具有良好的競争力。從不同協會對設施管理不同的定義中,可以發現以下三點共同點:(1)與建築場所的設備資産等有關,(2)具有多元化多專業的綜合性服務,(3)使機構實現最終目的。由此可見,設施管理以及超越了傳統的物業管理的意義,目标為對設施與環境進行規劃、管理、經驗,确保高品質的工作生活空間,主要服務對象為建築物業主、管理者、使用者,為建築物業主保證其投資的建築資産得到有效升值,為管理人員提供良好工作條件可以高效的進行管理工作,為社會人群提供一個安全舒适的生活、工作場所。為了實現這一目标,設施管理應注重并堅持高科技應用的同步發展,通過新技術的應用,不僅可以降低運營成本、提高管理效率,也保證了管理與技術數據分析處理的準确性,進一步促進管理工作的科學決策。