摘 要：针对 新 建图书 馆、纪 念 馆等文化 场 馆运 维 管 理中面临的 读 者 游客多、安 全 风 险不 可控、机电设备故
障 频 发 、 使 用 体 验 不 佳 等 问 题 ，引 入 BIM、数 字 孪 生 、人 工 智 能 技 术 ，突 破 跨 系 统 建 筑 数 据 融 合 、人 员 安 全
风险智能识别、设备故障预测以及主动式运维管理等核心技术，开发面向安全运行的文化场馆 BIM运维系
统，并实际应用到上海少儿图书馆建筑运维中。应用结果表明， BIM运维系统可主动识别体温超标、人员聚
集、奔跑摔倒等常见人员风险，以及用电异常和空调故障 等设备风险。
关键 词： 数字孪生；人工智能；运维；故障预测；建筑信息模型
中图分类号： T U17 文献标识码： A 文章编号：10 02
-851X（2022 ）S1 -0505 -06
DOI ：10.14181/j.c n k i.10 0 2 - 851x . 20 22S10505
Development and Practice of BIM-based Operation and Maintanace System for
Cultural Ve-nues focus on Security Manageme nt
YU Fangqiang
（Shanghai Constr uction No.4 〈Group 〉Co. ，Ltd ，Shanghai 201103 ，China ）
Abstract ：
In the operation and maintenance management of these new venues ，general problems ，such as
uncontrollable safety risks ，frequent mechanical and electrical equipment failures ，appears constantly. This paper
int roduces BIM ，digital twin and artificial intelligence technology ，breaks through the core technologies such
as cross system building data fusion ，personnel safety risk intelligent identification ，equipment fault prediction
and active operation and maintenance management ，develops a safe operation oriented BIM operation and
maintenance system for cultural venues ，and actually applies it to the construction operation and maintenance of
Shanghai Children ’s library. The application result shows that the BIM-based operation and maintenance system
can identify common personnel risks such as excessive body temperature ，personnel gathering ，r unning and
falling ，as well as equipment risks such as abnormal power consumption and air conditioning failure.
Keywords ：
digital twin ；AI ；facility management ；failure prediction ；BIM
为 了 加 快 构 建 现 代 公 共 文 化 服 务 体 系 ，“ 十 三 五 ”
期间全国各地新建了大量大型文化场馆，包括图书馆、
科技馆和纪念馆等，但存在新建文化场馆运维存在人员
紧 张 、专 业 度 不 够 、 难 度 和 安 全 风 险 急 剧 增 加 等 普 遍 问 题，传统“出现问题解决问题”的被动式管理模式已难
以满足需求。
“十三 五”期 间，在国家 政 策 和 行业 推 动下，新 建 文
化场馆建造过程都使用了建筑信息模型（ BIM）进 行 深
化设计、施工模拟和现场管控，并形成对建筑实体数字
化描述的竣工 BIM模 型 。 但 由 于 缺 乏 相 关 软 件 支 持 ，目
前 在文化 场 馆运 维 阶段仍 很 少 BIM。另 外 ，新 建 文 化 场
馆都会配置视频监控、建筑设备智能控制系统（ BA）等
*基 金项目：上 海 市 科 技计 划 项目（ 20dzl202005）；上 海 市 科 技 计 划
项 目（ 20 d z12019 01 ）
作 者简介：余 芳强，博士，高级 工 程 师，研究方向： BIM、数 字 建 造 、
智慧运维。
M?
A它?F >|百? F
jO?BIM运维系统
开发与实践
*
余芳强
（上海建工四建集团有限公司，上海 201103）建筑经济
CONSTRUCTION ECONOMY
第
43 卷第 S1 期
2022 年 7 月 Vol.43 No.S1
Jul.
2022
·506
·
建筑智能化系统。但调研表面，我国建筑智能化系统使
用率不高，主要存在以下三方面问题： 1）基 于 二 维 模 式
展示建筑运行数据，专业性强，培训工作量大，使用难度
高 ，价 值 未 能 充 分 发 挥 ； 2）未能与管理信息系统打通，各
部 门 管 理 者，特 别 是 高 层 管 理 者，难 以便 捷 获 得 建 筑 运 行
数 据 ，辅 助 高 层 管 理 决 策 ； 3）智能化层度不够，突发事件
频发，难以满足文化场 馆疫情防 控期间人员测温等安全
管控需求。因此，新建文化场馆急需引进新型智能化系
统 ，融 合 BIM、建筑智能化系统与管理信息化系统数 据，
建 立可视化、集成化、智慧化的建筑运维系统。 目前已 有一 些 文 献 报 道 BIM在大 型三甲医院、航站
楼 、超 高 层 建 筑 、地 下 空 间 运 维 中 应 用 实 践 。但 主 要 聚
焦于基于 BIM的三维可视化设备管理和空间管理，未见
有针对文化场馆运维安全管理的研究，特别是数据驱动
的建筑智慧安全管理研究极少。 本 研 究 旨 在 依 托 总 承 包 优 势 ，引 进 先 进 智 能 化 技
术 ，研 究 BIM与建筑智能化系统数据融合方法，构建建
筑数字孪生模型；然后自主开发文化场馆主动式、智慧
化运维系统，实现安全风险智能
面向安全运行的文化场馆BIM运维系统开发与实践（论文）.pdf
