基于BIM核心的物联网技术应用,不但能为建筑物实现三维可视化的信息模型管理,而且为建筑物的所有组件和设备赋予了感知能力和生命力,从而将建筑物的运行维护提升到智慧建筑的全新高度。
一、传统运维的挑战
快速扩张和人才瓶颈。运营团队是商业地产的核心竞争力。在快速扩张中,必然遭遇人才培养与流失的问题,特别是高层管理人员的选择与提拔。商业地产对人员数量以及能力都有很高的要求,通过内部锻炼培养和外部招聘,短时间内无法满足要求。
此外,国内劳动力成本的逐年增加,人力成本也是运维阶段需要考虑的重要因素。如何在不增加人员的情况下,提高商业地产的运营维护水平?如何提高现有员工的 工作效率?问题的关键在于加强总部管控能力。商业地产运营效率依赖于先进的信息化管理系统,而不是取决于个人能力,这才是商业地产企业的核心竞争力。
1、低碳经济对商业地产运维的压力。近年来,"低碳"、"环保"、"节能"、"绿色"等成为社会的关注热点,而中国的建筑使用能耗占全社会总能耗约 28%,其中商业地产的能耗更是惊人。为了企业与社会可持续发展,如何通过技术创新、管理创新等手段减少能耗,将成为企业今后重要的竞争力之一。
2、被动式运维管理所存在的隐患。每个商业地产都涉及到照明系统、通风系统、监控系统、电梯系统、通讯系统等等,这其中包含了大量的设备和管线。对于这些 设备和管线是等出现了故障再处理,还是等到了维护时间或者使用期限后及时保养或者更换?任何故障都有可能影响到正常营业,甚至是引发安全事故。这些隐患如 果能及时发现和避免,可以减少大量的损失。
3、突发事件的快速应变和处理。遇到重要来宾访问、临时活动和表演、人员冲突甚至火灾等等情况,如何做好人员疏导、安保人员的调配、车辆进出的引导、关闭就近的设备、启动相关区域的消防系统等?突发事件处置不当,造成的不但是经济方面的损失,更严重的是对品牌的影响。
4、总部管控压力。随着商业地产项目在全国各地迅速扩张,总部对各地的管理难度日益增加。如何快速准确掌握各地地产项目的运营情况?如何针对各地不同情况 给予支持和指导?总部应利用人才和技术优势搭建一个大的管理和支撑平台,通过及时了解各地的情况,快速发现问题并且给予指示。
二、BIM与物联网结合对运维的价值
设备远程控制。把原来商业地产中独立运行并操作的各设备,通过RFID等技术汇总到统一的平台上进行管理和控制。一方面了解设备的运行状况,另一方面进行远程控制。例如:通过RFID获取电梯运行状态,是否正常运行,通过控制远程打开或关闭照明系统。
照明、消防等各系统和设备空间定位。给予各系统各设备空间位置信息,把原来编号或者文字表示变成三维图形位置,这样一方面便于查找,另一方面参看也更直观 更形象。例如:通过RFID获取大楼的安保人员位置;消防报警时,在BIM模型上快速定位所在位置,并查看周边的疏散通道和重要设备。
内部空间设施可视化。现代建筑业发端以来,信息都存在于二维图纸和各种机电设备的操作手册上,需要使用的时候由专业人员自己去查找信息、理解信息,然后据 此决策对建筑物进行一个恰当的动作。利用BIM将建立一个可视三维模型,所有数据和信息可以从模型里面调用。例如:二次装修的时候,哪里有管线,哪里是承 重墙不能拆除,这些在BIM模型中一目了然,在BIM模型中就可以看到不同区域属于哪些租户,以及这些租户的详细信息。
运营维护数据累积与分析。商业地产运营维护数据的积累,对于管理来说具有很大的价值。可以通过数据来分析目前存在的问题和隐患,也可以通过数据来优化和完 善现行管理。例如:通过RFID获取电表读数状态,并且累积形成一定时期能源消耗情况;通过累积数据分析不同时间段空余车位情况,进行车库管理。
BIM技术与物联网技术对于运维来说是缺一不可,如果没有物联网技术,那运维还是停留在目前靠人为简单操控的阶段,没有办法形成一个统一高效的管理平台。
如果没有BIM技术,运维没有办法跟建筑物相关联;没有办法在三维空间中定位;没有办法对周边环境和状况进行系统的考虑。
基于BIM核心的物联网技术应用,不但能为建筑物实现三维可视化的信息模型管理,而且为建筑物的所有组件和设备赋予了感知能力和生命力,从而将建筑物的运行维护提升到智慧建筑的全新高度。
BIM技术与物联网技术是相辅相成,两者的结合将为商业地产的运营维护带来一次全面的信息革命!
三、系统架构
整个智慧运维系统的底层平台由鲁班软件的BIM系统和中国航天的"飞邻"系统搭建而成,具体系统架构如下图:
商业地产的运营维护可分为多项系统工作,例如:设备运行管理、能源管理、安保系统、租户管理等。
1.设备运行监控
设备信息。该管理系统集成了对设备的搜索、查阅、定位功能。通过点击BIM模型中的设备,可以查阅所有设备信息,如供应商、使用期限、联系电话、维护情 况、所在位置等;该管理系统可以对设备生命周期进行管理,比如对寿命即将到期的设备及时预警和更换配件,防止事故发生;通过在管理界面中搜索设备名称,或 者描述字段,可以查询所有相应设备在虚拟建筑中的准确定位;管理人员或者领导可以随时利用四维BIM模型,进行建筑设备实时浏览。
设备运行和控制。所有设备是否正常运行在BIM模型上直观显示,例如绿色表示正常运行,红色表示出现故障;对于每个设备,可以查询其历史运行数据;另外可以对设备进行控制,例如某一区域照明系统的打开、关闭等。
2.隐蔽工程管理
2010年7月28日上午10点,南京市的栖霞区一家废旧的塑料厂在进行拆迁的时候,挖断了地下埋藏的管道,引发了剧烈的爆炸。这起事故引起了社会的强烈 反响,各大媒体纷纷报道评论。我们从另外一个角度来看,其实问题的关键在于施工单位没有这些隐蔽管线的资料,或者说有这些资料,但可能在某个资料室的角落 里,只有少数几个人知道。特别是随着建筑物使用年限的增加,人员更换的频繁,这些安全隐患显得更加突出。
而智慧运维通过系统可以管理复杂的地下管网,如污水管、排水管、网线、电线以及相关管井,并且可以在图上直接量取相互位置关系。广场改建二次装修的时候可 以避开现有管网位置,便于管网维修、更换设备和定位。同样的情况也适用于室内的隐蔽工程的管理。这些信息全部通过电子化保存下来,内部相关人员可以进行共 享,有变化可以随时调整,保证信息的完整性和准确性。
3.能源运行管理
通过物联网技术的应用,使得日常能源管理监控变得更加方便。通过安装具有传感功能的电表、水表、煤气表后,在管理系统中可以及时收集所有能源信息,并且通 过开发的能源管理功能模块,对能源消耗情况进行自动统计分析,比如各区域,各个租户的每日用电量,每周用电量等;并对异常能源使用情况进行警告或者标识。
4.租户管理
通过查询定位可以轻易查询到商户空间,并且查询到租户或商户信息,如客户名称、建筑面积、租约区间、租金、物业费用;系统可以提供收租提醒等客户定制化功能。同时还可以根据租户信息的变更,对数据进行实时调整和更新,形成一个快速共享的平台。
5.安保管理
视频监控。目前的监控管理基本是显示摄像视频为主,传统的安保系统相当于有很多双眼睛,但是基于BIM的视频安保系统不但拥有了"眼睛",而且也拥有了 "脑子"。因为摄像视频管理是运维控制中心的一部分,也是基于BIM的可视化管理。通过配备监控大屏幕可以对整个广场的视频监控系统进行操作;当我们用鼠 标选择建筑某一层,该层的所有视频图像立刻显示出来;一旦产生突发事件,基于BIM的视频安保监控就能结合与协作BIM模型的其他子系统进行突发事件管 理。
安保人员位置管理。对于保安人员,我们可以通过将无线射频芯片植入工卡,利用无线终端来定位保安的具体方位。这个对于商业地产,尤其是大型商业地产中人流量大、场地面积大、突发情况多,这类安全保护非常有价值。一旦发现险情,管理人员就可以利用这个系统来指挥安保工作。
6.车库管理
目前的车库管理系统基本都是以计数系统为主,只知道有多少空车位,不知道到底哪些车位剩余。很多找车位的车子兜几个圈子找不到车位,容易造成车道堵塞和资 源浪费(时间、能源)。应用无线射频技术将定位标识标记在车位卡上,车子停好之后自动知道某车位是否已经被占用。通过该系统就可以在车库入口处通过屏幕显 示出所有已经占用的车位和空着的车位,一目了然;通过车位卡还可以在车库监控大屏幕上查询所在车的位置,这对于容易迷失方位的客人来说,是个非常贴心的导 航功能。
7.应急管理
基于BIM技术的优势是在于管理没有任何盲区。作为人流聚集区域,突发事件的响应能力非常重要。传统的突发事件处理仅仅关注响应和救援,而智慧运维对突发 事件管理包括:预防、警报和处理。以消防事件为例,该管理系统可以通过喷淋感应器感应信息;如果发生着火事故,在商业广场的信息模型界面中,就会自动进行 火警警报;着火的三维位置和房间立即进行定位显示;控制中心可以及时查询相应的周围情况和设备情况,为及时疏散和处理提供信息。
类似的还有水管气管爆裂等突发事件:通过BIM系统我们可以迅速定位控制阀门的位置。避免了在一屋子图纸中寻找资料,甚至还找不到资料。如果不及时处理,将酿成灾难性事故。
五、智慧运维展望
鉴于BIM技术的重要性,我国从"十五"科技攻关计划中已经开始了对BIM技术相关研究的支持。经过这么多年的发展,在设计和施工阶段已经被广泛应用,而 在设施维护中的应用案例并不是很多,尚未得到有效挖掘。但相关专家一致认为,在运营维护阶段,BIM技术需求非常大,尤其是对于商业地产的运营维护,其创 造的价值不言而喻。随着这几年物联网的高速发展,BIM技术在运维阶段的应用也迎来一个重要契机。
"物联网"被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。
我国也正在高度关注、重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。