BIM下的智能樓宇管理系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用

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摘要：bim技術(shù)的推廣與應(yīng)用無疑是為我國智能樓宇集成管理系統(tǒng)的良好運(yùn)行提供了技術(shù)保障。究其原因，主要是因?yàn)橹悄軜怯罴晒芾硐到y(tǒng)通過合理應(yīng)用BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，基本上可以實(shí)現(xiàn)對各子系統(tǒng)的信息共享以及互動管理。最重要的是，基于BIM的智能樓宇管理系統(tǒng)可以對子系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行全周期監(jiān)控與管理，利于集成系統(tǒng)的拓展與維護(hù)。為進(jìn)一步加強(qiáng)BIM技術(shù)在智能樓宇管理系統(tǒng)中的應(yīng)用效果，文章主要對基于BIM的智能樓宇管理系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用問題進(jìn)行研究分析。

關(guān)鍵詞：BIM；智能樓宇管理系統(tǒng)；集成管理；設(shè)計；應(yīng)用

前言

所謂的智能樓宇管理系統(tǒng)主要是指集成建筑物結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)與管理于一體的系統(tǒng)形式。在正式運(yùn)行管理過程中，智能樓宇管理系統(tǒng)主要根據(jù)用戶實(shí)際需求進(jìn)行優(yōu)化組合，為用戶提供高效舒適的人性化居住環(huán)境。結(jié)合近些年智能樓宇集成系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展情況來看，智能樓宇管理系統(tǒng)在技術(shù)應(yīng)用方面，主要集成軟件工程技術(shù)、自動化控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等新興技術(shù)內(nèi)容，初步實(shí)現(xiàn)了智能樓宇集成管理系統(tǒng)的安全運(yùn)行。但是結(jié)合實(shí)際情況來看，上述技術(shù)在應(yīng)用過程中無法將智能樓宇集成管理系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)與相關(guān)設(shè)備集成到統(tǒng)一平臺上進(jìn)行監(jiān)控管理，導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在子系統(tǒng)信息不共享以及可視化程度低的弊端問題。目前，為進(jìn)一步深化智能樓宇管理系統(tǒng)的運(yùn)行效果，研究人員主張利用BIM技術(shù)克服當(dāng)前智能樓宇管理系統(tǒng)存在的不足問題。主要通過借助BIM技術(shù)強(qiáng)大的信息共享集成功能以及協(xié)同管理等優(yōu)勢，加強(qiáng)對智能樓宇管理系統(tǒng)的集成化處理。

1BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用概述分析

1.1應(yīng)用原理

BIM技術(shù)基本上可以視為數(shù)字信息化虛擬建造技術(shù)的領(lǐng)域范疇。在正式應(yīng)用過程中，操作人員可以利用BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)集成管理功能，實(shí)現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)的存儲與共享。從應(yīng)用原理角度上來看，BIM技術(shù)主要以數(shù)據(jù)庫技術(shù)為核心內(nèi)容，通過借助數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)信息共享過程。并在此基礎(chǔ)上，以三維數(shù)字技術(shù)為重要手段與幾何形信息與非幾何形狀信息之間進(jìn)行有效互動，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的整合與分析[1]。最后，利用數(shù)字信息仿真功能對建筑物涉及到的信息資源內(nèi)容進(jìn)行數(shù)字化與虛擬化表達(dá)。結(jié)合當(dāng)前應(yīng)用情況來看，BIM技術(shù)已經(jīng)在智能建筑工程管理工作中得到了廣泛推廣與應(yīng)用。通過主動結(jié)合建筑工程設(shè)計內(nèi)容及施工管理要求，實(shí)現(xiàn)對各類信息的集成與處理。最重要的是，BIM技術(shù)還主動結(jié)合數(shù)字建造技術(shù)以及人工智能技術(shù)等，進(jìn)一步加強(qiáng)了BIM技術(shù)在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用效果。

1.2應(yīng)用特點(diǎn)

結(jié)合以往的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來看，BIM技術(shù)具備的優(yōu)勢特點(diǎn)主要可以從以下方面進(jìn)行研究與分析：一是可視化特點(diǎn)。BIM技術(shù)可利用可視化功能優(yōu)勢，將建筑物以三維仿真形式實(shí)現(xiàn)信息表達(dá)過程。舉例而言，操作人員可利用BIM技術(shù)的可視化功能優(yōu)勢，將建筑結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)等各個專業(yè)以三維形式進(jìn)行表達(dá)，促使應(yīng)用人員可以清楚地看到模型構(gòu)建之間的互動關(guān)系以及專業(yè)位置關(guān)系等，此時應(yīng)用人員可以根據(jù)信息反饋情況解決工程問題[2]。二是共享性特點(diǎn)。BIM技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)主要以信息集成與共享功能為主。在正式應(yīng)用過程中，操作人員所構(gòu)建的BIM技術(shù)模型，可以對各類信息進(jìn)行整合分析與儲存管理。以智能建筑樓宇管理系統(tǒng)為例，工作人員可以利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)對施工現(xiàn)場環(huán)境情況的模擬分析。并根據(jù)分析反饋結(jié)果對專業(yè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性問題進(jìn)行明確把握，以防止工程運(yùn)行期間出現(xiàn)專業(yè)不協(xié)調(diào)問題。三是協(xié)調(diào)性特點(diǎn)。項(xiàng)目實(shí)施過程中，各主體參建人員可以利用BIM模型實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場施工問題的協(xié)調(diào)管理，尤其是對設(shè)計管理工作而言。正式應(yīng)用過程中，各主體參建人員可以根據(jù)現(xiàn)場施工實(shí)際條件，對當(dāng)前設(shè)計方案內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整與優(yōu)化改進(jìn)。并可根據(jù)BIM模型反饋的工程施工情況進(jìn)行問題溝通與交流，并根據(jù)交流反饋結(jié)果對現(xiàn)場設(shè)計方案進(jìn)行適當(dāng)修改[3]。四是模擬性特點(diǎn)。施工模擬基本上可以視為BIM技術(shù)應(yīng)用的核心要點(diǎn)，現(xiàn)場施工人員在確定重大施工方案時，施工人員通過利用BIM技術(shù)的模擬性功能，對現(xiàn)場施工方案的實(shí)施過程進(jìn)行全方位模擬與分析。并根據(jù)分析反饋結(jié)果對現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)存在的風(fēng)險隱患問題進(jìn)行預(yù)防處理，從根本上確?，F(xiàn)場施工作業(yè)安全。

2基于BIM的智能樓宇管理系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容分析

結(jié)合上述內(nèi)容不難看出，BIM技術(shù)可以憑借自身的應(yīng)用優(yōu)勢為智能樓宇管理系統(tǒng)的集成化應(yīng)用提供良好的技術(shù)支持。工作人員可以通過利用BIM技術(shù)的可視化特點(diǎn)以及虛擬化特點(diǎn)等，實(shí)現(xiàn)對智能樓宇管理系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)以及相關(guān)設(shè)備的全周期監(jiān)督與管理。鑒于BIM技術(shù)的重要性，下文主要結(jié)合某BIM智能樓宇管理系統(tǒng)集成設(shè)計問題進(jìn)行研究與分析。

2.1運(yùn)行環(huán)境

運(yùn)維平臺可以通過內(nèi)網(wǎng)與外圍系統(tǒng)通訊之間進(jìn)行互動連接，其中，包括服務(wù)調(diào)用與數(shù)據(jù)庫訪問等功能。同時，運(yùn)維平臺可以通過外網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對Internet資源的訪問。此外，該運(yùn)維平臺主動結(jié)合項(xiàng)目工程各個場合的數(shù)據(jù)資源，用戶可以通過內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行訪問[4]。

2.2系統(tǒng)架構(gòu)形式

該智能樓宇管理系統(tǒng)在架構(gòu)方式主要利用B/S架構(gòu)形式，可以通過客戶端安裝的指定瀏覽器軟件實(shí)現(xiàn)對BIM運(yùn)維系統(tǒng)的訪問。結(jié)合該智能樓宇管理系統(tǒng)運(yùn)維情況來看，由于BIM運(yùn)維平臺模型引擎核心支持Firefox、Chrome，因此在本項(xiàng)目客戶端瀏覽器的選擇上可以以上述兩種方式為主。

2.3系統(tǒng)硬件配置

一是服務(wù)器配置。在服務(wù)器配置方面，主要以CPU、內(nèi)存、硬盤、顯卡、網(wǎng)卡等為主。其中，在網(wǎng)卡方面應(yīng)該優(yōu)先以雙網(wǎng)卡為主或者是雙口網(wǎng)卡。二是客戶端配置。在客戶端配置方面，與服務(wù)器配置基本相似，主要以CPU、內(nèi)存、硬盤、顯卡、網(wǎng)卡等為主。其中，在硬盤的選擇上應(yīng)該優(yōu)先以500GB及以上或者7200轉(zhuǎn)機(jī)械盤硬盤為主。另外，在網(wǎng)卡的選擇上以內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)卡為主[5]。

2.4系統(tǒng)軟件配置

在系統(tǒng)軟件的配置上，應(yīng)該以Window10專業(yè)版操作系統(tǒng)為主；在數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用配置上，應(yīng)該以MySQL5.7.23為主；在應(yīng)用服務(wù)器軟件的配置上，應(yīng)該以Tomcat8.5為主；另外，在客戶端瀏覽器的配置上，應(yīng)該以Firefoxv5132位為主。

3基于BIM的智能樓宇管理系統(tǒng)設(shè)計管理及應(yīng)用實(shí)踐分析

3.1設(shè)備信息管理

3.1.1模型構(gòu)件分類查詢智能樓宇管理系統(tǒng)可以利用BIM技術(shù)的可視化功能，以樹狀列表形式將建筑結(jié)構(gòu)狀態(tài)以及部門運(yùn)行情況展示給用戶。用戶在點(diǎn)擊該模型內(nèi)某構(gòu)件名稱之后，智能樓宇管理系統(tǒng)會利用BIM的自動定位功能實(shí)現(xiàn)對三維模型的構(gòu)建管理，以高亮方式提示給客戶。一般來說，建筑物三維模型可以具體拆分到樓層、房間以及門窗等建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中。用戶可以利用BIM技術(shù)的可視化功能進(jìn)行全方位查看，確定智能樓宇內(nèi)部建設(shè)情況[6]。

3.1.2資產(chǎn)臺賬用戶可以按照多級列表方式對自己想要查看的資產(chǎn)類型進(jìn)行查詢處理，在查詢處理之后基本上可以獲得資產(chǎn)臺賬清單。

3.1.3資產(chǎn)維護(hù)資產(chǎn)維護(hù)功能主要以資產(chǎn)信息打印以及模型聯(lián)動等功能為主。用戶通過點(diǎn)擊資產(chǎn)層級，可以明確看到各個層級下的資產(chǎn)數(shù)量，并在三維窗口高亮處顯示相關(guān)模型。

3.1.4資產(chǎn)保養(yǎng)用戶可以從資產(chǎn)層面實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的定向保養(yǎng)，如在確定好保養(yǎng)資產(chǎn)對象以及具體周期之后，系統(tǒng)平臺可以自動在后臺運(yùn)行。并根據(jù)保養(yǎng)周期定期生成維護(hù)工單。

3.1.5資產(chǎn)統(tǒng)計該系統(tǒng)平臺可以為用戶提供資產(chǎn)統(tǒng)計功能。主要根據(jù)用戶實(shí)際需求，對資產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)以及故障停機(jī)率等因素問題進(jìn)行統(tǒng)計分析。并根據(jù)分析反饋結(jié)果對智能樓宇內(nèi)部的設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行定向檢查，以防止出現(xiàn)故障隱患問題。

3.2門禁監(jiān)控管理

門禁監(jiān)控管理系統(tǒng)基本上可以視為智能樓宇管理系統(tǒng)的重要組成部分。在正式設(shè)計應(yīng)用過程中，工作人員可利用BIM技術(shù)的模擬化功能以及協(xié)調(diào)性功能，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出門模型與出入口人員信息的對接處理，獲取門當(dāng)前開關(guān)狀態(tài)。一般來說，在該系統(tǒng)接口的設(shè)置方面，應(yīng)該與智能樓宇管理門禁系統(tǒng)進(jìn)行對接?？刹扇∮砷T禁廠商提供Web下調(diào)用的接口方法進(jìn)行合理操作[7]。

3.3視頻監(jiān)控管理

智能樓宇管理系統(tǒng)內(nèi)所有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以整合到一個平臺體系當(dāng)中，主要通過利用總控室平臺優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對各個區(qū)域無死角無遮攔的監(jiān)視管理。一方面，視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要集成攝像頭的三維空間屬性，幫助用戶及時找到所需查詢的攝像頭位置。用戶可以根據(jù)查詢攝像頭實(shí)時監(jiān)控畫面明確智能樓宇內(nèi)部空間情況，判斷是否存在可疑人員。另一方面，智能樓宇管理系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般多支持對監(jiān)控攝像機(jī)設(shè)備信息維護(hù)與構(gòu)建關(guān)聯(lián)，如在項(xiàng)目三維模型圖中，設(shè)計人員可以實(shí)時對監(jiān)控攝像機(jī)模型進(jìn)行空間信息以及屬性信息的維護(hù)與管理。此外，對于視頻監(jiān)控反饋的數(shù)據(jù)內(nèi)容，系統(tǒng)可以自動存儲，以便日后使用。

3.4樓宇自控系統(tǒng)整合

樓宇自動系統(tǒng)整合主要通過接入第三方電梯控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對電梯實(shí)時數(shù)據(jù)信號的獲取，及時掌握電梯實(shí)時運(yùn)行情況。舉例而言，智能樓宇管理系統(tǒng)可以對實(shí)訓(xùn)樓電梯進(jìn)行三維化建模處理，根據(jù)三維模型動態(tài)運(yùn)行情況，獲取電梯實(shí)時數(shù)據(jù)信號。一旦發(fā)現(xiàn)異常信號問題，工作人員可以第一時間深入現(xiàn)場對現(xiàn)場情況進(jìn)行嚴(yán)加處理。

3.5設(shè)備監(jiān)控管理

在三維場景中，設(shè)計人員可以利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)對中心設(shè)備的監(jiān)控與定位處理。如設(shè)計人員可以在選中場景中的某個設(shè)備之后，對其涉及到的相關(guān)參數(shù)以及運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。同時，還可以對該設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制。一般來說，設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)主要以風(fēng)管式溫度傳感器、室內(nèi)外溫度傳感器以及液位開關(guān)等子系統(tǒng)構(gòu)成。需要注意的是，設(shè)備監(jiān)控管理功能的發(fā)揮通常要與中心監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行整合應(yīng)用[8]。

3.6電梯監(jiān)控管理

智能化電梯控制系統(tǒng)基本上可以視為建筑物自動化系統(tǒng)的重要組成部分。在正式設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要從電梯的各種特性方面入手。如可以從電梯安全因素以及電梯內(nèi)外指令召喚因素等方面進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理設(shè)計。通過接入第三方電梯控制系統(tǒng)實(shí)時獲取數(shù)據(jù)信號內(nèi)容，確保電梯實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)信息能夠與三維模型進(jìn)行互動，進(jìn)而滿足電梯三維畫可視管理目標(biāo)。對于安防電視監(jiān)控系統(tǒng)而言，在規(guī)劃設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要實(shí)現(xiàn)對人員出入電梯乃至各個樓層通道等重要場所的實(shí)時監(jiān)測與管理，并以圖像監(jiān)控形式進(jìn)行有效記錄，以便日后查閱管理。其中，在重要出入大廳應(yīng)該合理設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，以確保安防電視監(jiān)控系統(tǒng)可以對大廳出入口以及進(jìn)出人員的動態(tài)情況進(jìn)行合理監(jiān)視。需要注意的是，對于重要出入大廳監(jiān)控工作而言，必須滿足無死角監(jiān)控要求。

3.7報警裝置管理

智能樓宇管理系統(tǒng)某個報警探測器發(fā)出報警信號之后，BIM管理平臺可以通過BIM模型對報警位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位。并在此基礎(chǔ)上，對報警點(diǎn)附近周圍視頻畫面以及報警相關(guān)文字進(jìn)行描述，讓管理者可以第一時間掌握報警位置全部信息。這樣一來，基本上可以解決傳統(tǒng)管理模式信息來源單一以及傳達(dá)效率不高的問題。

4結(jié)束語

總而言之，智能樓宇的出現(xiàn)與應(yīng)用本質(zhì)在于為管理者與用戶提供一個安全、舒適的生活環(huán)境。其中，樓宇集成管理系統(tǒng)基本上可以視為樓宇實(shí)現(xiàn)智能化管理的核心要素，必須加以高度重視。結(jié)合當(dāng)前應(yīng)用發(fā)展情況來看，多數(shù)樓宇集成管理系統(tǒng)如果利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)將各個子系統(tǒng)集成到統(tǒng)一圖形平臺上，實(shí)現(xiàn)可視化與數(shù)字化綜合管理過程。根據(jù)本文的相關(guān)研究與分析不難看出，BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用無疑是為我國智能樓宇集成管理系統(tǒng)提供了良好的技術(shù)驅(qū)動力。但是需要注意的是，基于BIM的智能樓宇管理系統(tǒng)尚未得到成熟應(yīng)用，在部分系統(tǒng)應(yīng)用層面上仍舊存在亟待解決的問題。針對于此，建議在未來的研究發(fā)展中，研究人員應(yīng)該加強(qiáng)對BIM技術(shù)的研究力度，確保BIM技術(shù)能夠與智能樓宇管理系統(tǒng)之間進(jìn)行有效連接與應(yīng)用。

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作者：高峻 單位：南通五建智能工程有限公司