随着国家智慧城市战略的布局, 国内智慧小区的建设正在逐步推进。但到目前为止, 全国还没有统一的建设标准, 服务内容、质量及偏好也有很大差别。重庆市在2015年5月完成了南岸区智慧社区的关键部分——智慧社区云服务平台, 并于同年12月统一规定了本市内智慧小区应用技术的术语和范围, 明确了智慧小区包含的五大模块, 具体包括智慧小区通信基础设施、智慧小区公共应用系统、智慧小区家庭应用系统、智慧小区公共服务平台、智慧小区信息安全。北京市于2016年9月明确了智慧小区定义、建设目的、意义及步骤等后开发了具有物业管理、业主需求、政府信息、商务服务的“北京市智慧小区服务平台”。天津市则于2017年8月在南开区以“支付宝”为媒介构建了“支付宝智慧小区”, 其涵括了小区的物业服务、医疗、养老等服务。

　　 当前, 虽然智慧小区建设稳步推进, 但在小区的运维管理中仍存在很多的问题。小区物业管理中存在的问题主要有维修维护不及时、运维监控存在困难和安全防护差等。此外, 信息交流机制不完善, 信息孤岛效应也造成物业与业主之间矛盾的加深。由此可见, 解决业主和物业之间的信息孤岛效应, 将会极大提升小区智能化水平。BIM技术作为新兴的技术, 可以实现建筑信息的集成管理和资源的优化配置, 将其运用在智慧小区的管理中, 可以实现业主和物业管理之间信息的及时沟通, 建立起业主和物业管理之间的纽带。

　　 BIM技术的兴起使得基础设施的数字信息便于管理和共享, 尤其是与GIS技术结合起来, 使得人员出行和资源配置更加高效便捷。BIM技术把传统的二维平面转换为三维立体平面, 从而使房屋建筑、道路、设备、管线布置等形象地展示出来。通过建筑三维模型, 业主和物业服务人员等都可以在各自的权限内熟悉智慧小区的各种基础设施, 以提供智慧化的舒适的生活和物业服务等。在运维管理方面, 李勇等通过对传统信息管理模式和BIM信息管理模式的对比, 展现了BIM信息管理的优越性, 提高各方信息交流的水平。郭玉莹等通过建立基于精益建造理论的BIM系统促进了IPD项目各方的协同合作。Akcamete等提出了在BIM信息中增加设施设备检测和维修记录的构想, 协助管理人员合理分析每个维修任务, 适当地安排检修次序。可见, 信息管理是运维管理的核心。运维管理中对可视化的研究比较深入:王廷魁等通过对BIM与RFID系统框架的研究, 提出了采用RFID在设备巡检中读取设备标签信息来完成设备运维监控的构想, 并对比其与传统人工巡检的具有的优势;郑成林等对IDM进行构建, 并基于此建立了视频监控的交互信息的安防系统。可视化可以缩减人工繁琐的工作流程, 从而使得运维管理简便高效。

　　 以上文献研究表明, BIM技术已经运用于运维管理, 主要集中在建设阶段如何提取设备信息。而在小区日常运维管理中充分运用这些信息, 则很少涉及。因此, 本文基于BIM技术构建小区运维管理平台, 实现信息集中管理和信息共享, 以期为智慧小区的建设提供参考。

　　 基于BIM运维平台的智慧小区使得智慧小区的管理时刻都处在业主、物业人员和政府人员可视化中。本运维平台以某住宅小区为研究对象, 构建了具备三维可视化能力、多维数据整合能力的智慧物业运维管理平台, 着重为物业运维中的设施设备运行监控管理、维修维护管理等提供新的解决方案。由此, 提出了基于BIM技术运维平台, 其由四大模块构成, 分别是物业基建设施数字资产模块、智慧物业设施设备运行监控模块、智慧物业设施设备维护维修管理模块和安全防护模块, 具体如下:

　　 数字资产管理是智慧小区的基础, 包括平台操作知识库、建筑构件管理、基建信息管理和视图功能 (图1) 。平台操作知识数据库可以对业主和物业BIM管理员进行针对性的辅助培训, 而视图功能让业主和BIM管理员对自己的小区布局进行熟悉。业主可以通过BIM平台建筑构件管理功能对室内构件进行调阅和做相应的变更, 而BIM管理员可以对小区建筑的变化做相应的添加、删除和更改。数字资产管理的中心是建筑BIM运维平台。基建信息管理可以使小区的维护维修管理和安全防护等更加智能化。BIM模型可以作为贯穿整个建筑全寿命周期的信息载体, 可承载并传递智慧小区管理中的空间信息、设备信息和人员信息。业主和物业管理人员等根据不同的权限可以通过BIM平台进行可视化的沟通交流, 以确保信息的可靠性、及时性、可比性以及可理解性。

　　 运维监控是BIM平台至关重要的一部分。在小区中发生紧急情况时, 运维监控系统可以向相应的人员发出信息, 以便更好地处理突发事件。业主可以通过BIM可视化平台监控室内情况、楼内情况和道路交通状况等, 可以直接在BIM平台进行信息的反馈。而管理员可以通过平台监控楼内信息、小区设备管线信息和车辆道路信息。物业服务人员通过二维码和传感器进行快速高效的查找、识别以及信息读取, 确定故障设备所处的具体位置以及参数信息, 亦可以读取所有当前和历史数据以及历史曲线等。政府人员可以通过BIM平台进行信息监管, 及时反馈不合理的信息 (图2) 。

　　 小区中设备设施种类繁多, 设备设施的维修维护管理已经愈来愈重要。目前已有学者从故障模式和大数据方向等角度进行了研究, 通过大数据技术对设施设备的历史运行参数进行存储分析是小区维修维护的发展趋势。小区BIM平台将基于此并在大数据背景下对小区设施设备进行维修维护管理。当小区某一设备出现故障时, 根据设备的设计、运行环境情况和故障类型等, 在维修维护管理数据库中进行检索并精准匹配出设备的故障类型。随后, 平台据此在人员监督下安排工程师进行维护或者维修, 当服务完成后, 平台根据传感器自动确认。最后, 物业管理人员对维修的设备进行质量监督回访, 并调查居民的满意度。然而, 维护维修数据库包含的数据并不一定全面, 当数据库匹配不成功时, 人工安排工程师, 并将最终的维修情况记录在数据库, 如图3所示。该BIM平台最大特点是减少维修维护的盲目性, 提高维修维护的效率, 并不断完善数据库。

　　 随着生活环境的不断改善和提高, 安全防护成为业主的迫切需求。BIM平台作为智慧小区管理中整合空间信息、设备信息和人员信息的载体, 可以协同整个智慧小区的安全防护。BIM平台的安全防护包括安全查询、安全监控、安全模拟演练和信息安全。其中, 信息安全是安全防护的核心。面对信息化的小区管理, 住户可以自主连接室内监控到小区物业安防系统。住户通过室内外监控可以监控室内的烟雾浓度、可燃气体及有害气体等, 以便人工调控或者自动调控。BIM平台根据楼栋走道、电梯、楼梯及应急通道物联网实时监控情况推荐最佳实时逃生路径或者最佳地点等待救援, 自动推荐最佳消防设备和小区内消防车辆实时路径。而平台管理员和消防指挥人员可以通过信息安全功能实现监控信息和查询信息来指挥救援。从而, 建立起智慧小区业主、物业和消防部门协同实时安全防护系统 (图4) 。

　　 随着智慧小区的不断完善, BIM运维平台还将实现并完善养老服务、教育服务和便民服务等。

　　 随着我国经济的不断发展, 人口老龄化日益严重, 老人对养老服务的需求越来越迫切。我国传统的居家养老服务模式划分为四种:政府主办、层级联动模式;政府主导、中介组织运作模式;政府资助、机构主办、连锁经营模式;政府购买服务, 公司承办、市场运营模式。四种模式各有利弊, 综合来看, 政府和企业均从自身利益出发, 对老年人的需求考虑不足。针对传统居家养老模式存在的不足, 提出以BIM平台为中心的四位一体智慧居家养老服务。智慧居家养老服务分为信息共享、运营服务、监管服务、保险保障服务。老人子女可以随时通过BIM平台对居家老人进行可视化观察。居家老人可以通过智能手环、紧急按钮等感知设备得到各种生活帮助, 也可以发出救助信号, 让老人子女、医护人员、物业人员等对发出信息的老人进行可视化观察, 实现数据共享, 以便做好应急准备。因此, 基于该平台可以满足老人的各种需求, 是未来养老服务发展的一个趋势。

　　 随着教育事业的发展, 传统教育很难满足人们的需求, 越来越多的网络教育不断涌现。针对目前教学水平参差不齐的网络教学, BIM运维平台提供了严格的网络学习平台。学员或者教员通过实名认证成为网络学习的成员。学员可以及时反馈教学质量以便清除不合格的教员, 也可以通过视频保存进行反复的学习。此外, 该平台还提供各种免费的学习文档和视频等, 满足各类学员的需求。

　　 随着生活水平的提高, 便民服务成为了小区居民的极大需求。而BIM运维平台为小区居民的生活便利提供了操作的可视化。BIM平台可以集成物业缴费、医疗健康、保险服务、周边商圈、智能家居、智能安防、家庭娱乐等服务。该平台也可以通过物联网提供智慧出行、绿色出行自动推荐出行路径, 让居民的闲时车位共享, 产生经济效益。这一切的服务都可以通过BIM平台进行可视化的实时观察, 让居民的生活便利轻松。

　　 BIM运维平台与传统物业智能化平台不同, 具有经济性、可通用性、可拓展性以及智能化等优点。基于智慧社区云服务平台, 只需低廉的硬件配置就可以为用户提供大数据的存储和计算, 具有很好的经济性。而且该运维平台也可以与设计、施工以及传统智能化物业平台相结合, 兼容性良好。通过运维平台的模块功能可以实现删除、修改、添加功能, 以实现更多的需求。此外, 该平台还可以实现实时监控、引车导航、闲时车位共享、故障设备定位等功能, 具有较高的智能程度, 可以满足居民的各种生活诉求。

　　 基于BIM智慧小区运维平台, 通过物联网、智慧社区云平台等, 构建了可视化、物联感知、信息共享的智慧小区管理平台。其数字资产模块将实现高效的信息共享, 运维监控管理模块将便于居民的出行, 维修维护管理模块将提高设备维护维修的质量和效率, 安全防护模块将确保小区居民的生命财产安全。运维平台不断完善, 这不仅可以满足居民各种的需求, 而且也将极大地提高小区的管理和服务水平。