英国设施管理上BIM应用探索-挑战、潜在价值与实际案例

时间:2018-10-25    来源:BIM学习网(公众号)     BIM编辑: CIH知管    阅读人数:

  本文基于台湾省内政部建筑研究所研究报告。

  设施管理定义

  依据国际设施管理协会(IFMA)的定义,设施管理是一门多重专业领域专业,藉由人、空间场所、流程与技术的整合,确保建筑环境各项功能得以有效的发挥。英国特许房屋经理学会(CIH)定义,建筑设施建成后,设备设施的运营、维护、更新的效率管理,以及基于设施空间价值的效益管理。

  所以【BIM为基础的设施管理】基础在于竣工BIM模型的空间资料、相关设备的维护手册等外,还需整合各建筑管理单位所订定的设施维护管理流程,并另行建置符合营运管理人员使用的系统。设施管理系统可发展的建议方向有几点:操作接口简易、独立数据库、行动化、主动预警、空间管理及后续维护。

  设施管理中BIM应用挑战

  设施中运用BIM进行管理时面临的挑战有以下几点:

  (1)信息冗余:BIM 软件毕竟是工程师及设计师所用之软件,对于设施管理人员而言接口过于复杂,若软件操作过于复杂则造成推广的抗性,维护管理功能应以简易操作概念建置软件接口,提升使用效率。

  (2) 不易阅读:BIM 模型本身即是数据型态所组成,但非一般软件所能解译之数据库,后续附挂维护手册及现况照片不易,另外,管理功能着重于数据统计及搜寻速度,且要能与外部系统沟通,故从BIM模型输出能独立的数据库是必要的,建立类似传统设施管理应用的「设 备数据卡」。

  (3) 需要易于清点:设施管理与设备报修及盘点工作息息相关,所以新型态设施管理必定要以数字化管理方式来执行,目前两种方式来执行:

  特定设备,如:监视器、侦温感知器等中央控制系统监控,以ICT技术主动传递及感知相关信息,主动显示故障位置。

  广泛型的设备,如机电管线及一般办公家具,则以行动设备(平板计算机 或智能型手机)及二维条形码进行数字式盘点,缩短盘点及维护周期,有任何更新数据都可以同步到统一数据库,成为设施历史纪录,供统计查询使用。

  (4) 主动预警:所有设备皆有使用年限,有些设备坏了再换无妨,但有些设备若未能在使用年限内维护或更换,将造成建筑使用机能的故障,甚至会衍生工作安全问题。所以在重要设备中需注记使用年限数据,设施管理系统就能预警显示,并显示设备在 3D 空间的位置,提升维护效率及安全性。

  (5) 空间管理:设施维护管理另外一块是空间使用的管理,包含空间租 借管理、空间设施分布管理、空间使用性质及空间坪数信息。

  (6) BIM 模型更新与优化:空间及设备的更替是一定会发生的,所以 BIM 模型必须持续维护相关的变动,设施管理系统也必须很简易的与BIM模型同步化,提升管理信息的有效性,使得设统管理得以可持续运营。

  BIM应用的潜在价值

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  在FM里使用BIM的优点包括了统一的数据库、有效支持各种分析(特别在能源及可持续运营)、重视对象位置及提供数据、支持紧急应变保全等。

  虽然 BIM 的本身并不支持设施管理,却可能被用来提升许多建筑生命周期的需求,其中包括「有效开发工程的 BIM 样板」、「规则化的工程交付」、「空间管理」、「视觉效果」、「能源与永续经营管理」、「紧急状况管理 /保全」、「实时数据的显示」。

  BIM 为基础的设施管理基础在于竣工BIM模型的空间数据、相关设备的维护手册等外,还需整合各建筑管理单位所订定的设施维护管理流程,并另行建置符合运营管理人员使用的系统。

  设施管理中BIM应用案例研究

  Birmingham City University 案例

  如果我们认为所有生命周期成本的 85%在运营期间累积阶段的资产,将重点转移使用信息模型是有意义的,在整个运行和维护阶段,为了支持总项目成本削减。但是,采用先进的信息建模技术在这些阶段需要理解的过程和相互作用利益相关者,以及相关资产数据的详细要求。

  设施管理(FM)涉及许多利益相关者负责各种任务范围从硬件维修问题,如门的现场维护,对软件维护问题,如管理占用者功能的组织或空间效率。有人认为使用信息建模技术允许所有者和运营商减少生命周期成本;优化资源效率,并开发一种综合方法来取得和运用关于建筑部件和系统的知识。将适当的信息用于设施管理,在正确的时间和正确的格式,或者更大的机会在整个资产生命的运营细化过程。

  尽管 BIM 对设施的潜在好处有很多,但没有证据表明其在整个生命周期中成功地用于项目的建筑资产。

  伯明翰城市大学市中心校园的案例旨在整理更多的信息表示如何在设计和施工阶段采用信息建模以支持主动和在运用及操作阶段的预防性维护。

  具体来说,第一阶段Parkside Building 开发项目被选为本研究的重点,由一个拥有建筑物股票和经营权的FM团队,了解如何使用 BIM 策略来加强大型管理方法。

  在 The ParksideBuilding Development计划中,因为伯明翰城市大学 (BCU)是英国最大的大学之一,有 25,000 名学生。为了使大学保持其创新机构的地位,不断引进先进技术与设施,提出基本工程经费达1.80亿英镑的规划方案,同时还增加了两个全新的设施。这两期工程的第一阶段「园畔建筑发展」 ,包括伯明翰艺术设计学院(BIAD) 的设计和建造,和一个新的学生中心,提供额外的教学和行政设施。各种媒体空间,如电视,收音机和“绿屏”工作室,以及用于快速成型的车间,木工和陶瓷工厂,对其提出了具体挑战服务和操作系统设计,但当建筑于2013年6月是如期完成时,获得 BREEAM 的“优秀”评级,EPC 评级为“B”。

  在案例开始时,大学的客户团队说明了他们的解决方案的目标将使他们能够在其整个运营寿命期间更好地管理建筑物。

  执行维护管理的Estates团队多年以一个基本的纸本管理架构来组织其运营信息文件系统。BIM 为他们提供了开发他们现有的机会数据收集方法,同时巩固和重新调整过程管理和维护其数据结构。除了提供一个“最先进的”定制资产,移交的策略需要一个“数据丰富”的建构模型,包含足够数量的对象来建立链接在所有项目操作和维护(O&M)文件档案和相应的对象。Estates 团队需要一个单一的信息来源的电子O&M 数据库,使他们能够从一个典型的反应维护计划,以更有效地预测和预防性维护。

  这项研究的目的是调查如何采用信息管理策略,使Parkside工程团队引入创新的交付方法并维持资产;目的是确定变革领域和经验教训,以应用在未来的工程。与 BCU设施管理团队成员进行半结构化访谈,包含首席架构师,结构工程师,机械和电气工程师,数量计算师和小型承包商;记录每个利益相关者的学习之旅,以及公认的利益,挑战和心得。面试问题的结构是为了反映过程的发展的RIBA 工作计划,从概念和设计开发到施工,调试和移交。问题讨论了采用“最先进”的关键任务,以列出 BIM 实施的方式潜在地改变了利益相关者的看法及其工作。 概念映射是用于分析答复并确定与现像有关的研究主题信息管理。想法被精确定位以进一步理解使用 BIM 来优化资产的运营管理的挑战。

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  整合模型档案来寻找设计过程中的冲突

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  模型中显示未来完工后实际显示出来的管线仿真

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  模型可以让维管部门用来训练新人并且模拟维护状况

  为了FM从整个生命周期的角度创建信息启用模型的操作,使客户团队评估他们管理其资产组合的系统过程。在信息的引入和分类方面测试BIM的能力为资产的使用阶段开发智能解决方案,从停滞的信息库移开。了解所需的基本级别指标由设施维修技术人员和使用他们制定战略和一套产出导致实物资产和数字工具的全面交付。

  本案例的研究结论,发现当考虑设施管理的要求时,在技术上进行工作的要求,如维护通风单元的具体技术性,以及该工作的信息要求,采用灵活的方法发展思想和优先事项是有益的。建筑信息建模提供了探索设施管理的理想和应用机会,以及模拟创新做法,对成本或时间没有任何负面影响。信息的高级使用,及时创建和交换,不仅允许设施管理被带到设计决策的最前沿,但也以某种方式这样做迫使不同党派合作,发现和分享。

  虽然伯明翰市大学的Parkside Building 项目促进了迭代学习,个人利益相关者团体被赋予了一个独特的机会,来测试他们对整个生命周期的支持。

  学科通常在自己的范围内工作,而不是理解正在使用的设施的持续操作,有义务改变他们的观点交付。探索如何支持直接学习的潜力的旅程,在模型空间内是不完整的。BCU的客户团队强调希望进一步探索他们的技术人员如何使用这一数量的生成的数据支持每天现场活动。随着设施的运行和及时数据不断被取得,无论是通过基本流程,如用笔写在纸上,或在模型数据库内的高级输入,未来进一步优化是一个富挑战的的机会。

  Northumbria University 案例

  本文案例研究是对位于英国新堡地区 (Newcastle)的诺森比亚大学城市校园中由32所非住宅建筑组成的现有资产进行的。这是为了根据经验调查 BIM 在特定 FM 功能(即空间管理)中的价值。结果提供了BIM在提高FM工作单的效率和几何信息记录的准确性方面的价值的证据。

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  诺森比亚大学城市校园鸟瞰

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  依照 AIA 标准绘制的 BIM model 为 LOD 500 (左) 及 LOD 100 (右)

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  灭火器 BIM Model 依照 AIA 标准绘制 LOD 500 (左)及 LOD 100 (右)

  在本案例中, BIM 在FM中的价值主要来源于:

  ‧改进目前人工处理信息交接的程序;提高FM数据的精度。

  ‧提高工作执行效率,能够快速的获得数据和进行定位。这种价值来源于 BIM 提供数据丰富的可视化和整合数据的能力。

  然而在 FM 中利用 BIM 的四个主要挑战是:

  ‧虽然BIM在FM的具有潜在价值,但初期看来BIM缺乏实质的好处

  ‧【BIM和FM】技术之间的互操作性

  ‧在FM中实施BIM缺乏明确的要求图

  ‧缺乏明确的角色,责任,合同和责任分工架构。

  其他挑战与行业中的程序和文化观念相关,其中,FM 管理者仅在案子的非常晚期才进入,而且通常不会对模型进行竣工修正。

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