BIM技术目前在医疗建筑的设计、施工等阶段的运用已趋于成熟，但从医院建筑的整个生命周期来看，相比于设计和施工阶段，医院的运维阶段往往需要几十年乃至更长时间。随着建筑业的成熟化,我国建筑业开始从"重建设轻管理"向"建设与管理并重"转型[2]。因此，在医院智慧后勤运维中，BIM技术的应用还有很大的探索空间。相较于一般的民用建筑项目而言，医院建筑涉及医疗专项多、设备系统配置复杂，传统扁平化、台账式管理模型非常不直观，难以对大量的数据信息进行监控和分析决策[1]。通过建设智慧运行管理平台，充分利用信息技术提升医院管理精细化和智能化水平，通过能耗管理和能耗监测挖掘节能潜力。
1. 医院概况
南京鼓楼医院江北国际医院位于江北新区国际健康城核心功能区，是江北新区政府与南京鼓楼医院合办的三级甲等公立医院。根据国家级江北新区对医疗与健康事业发展的定位，江北国际医院依托鼓楼医院品牌与资源优势、参照“一院两区”的管理模式，与本部实行一体化运行、同质化管理、差异化发展。院区分两期建设，一期已于2019年3月24日正式运营，建筑面积16.7平方米，现有核定床位816张，服务范围包括门急诊及住院。 2. 建设背景
随着江北一期的运营面积和学科不断扩充、影响力不断提升，对后勤管理也提出了更高的要求。在国家双碳目标的背景下，加快建设新时代、绿色低碳化医院的任务已经迫在眉睫，智慧运维也是医院实现高质量发展的必要手段。正是基于国家政策导向和运营需求，以期应用BIM数字孪生+IoT物联网技术，实现综合运维的全面保障、设备设施精细化运行管理并建立智慧运维中心，有效解决医院高速发展和保障资源相对紧缺的矛盾，满足医院高质量发展对后勤保障的要求。医院于2022年建设完成了基于BIM数字孪生技术的智慧运维管理平台（以下称“医智运维平台”），在实现医院综合运维以“安全、高效、智能”为目标的管理过程中取得了显著的成效。
3. BIM医智运维平台介绍
医智维平台是一种新的建筑营造和管理模式，通过BIM可视化和IoT(物联网)智能感知技术相结合，BIM技术发挥上层信息集成、交互、展示和管理的作用，而物联网技术则承担底层信息感知、采集、传递、监控的功能，从而将医院后勤设备运行的新风系统、变配电系统、纯水系统、污水系统等多个相关系统进行全面集成和数据融合，每个系统的数据都在BIM数字孪生系统进行集成与共享，建立多合一集中运行的后勤智慧运维管理中心。借助医智运维平台，可以实现以下功能：（1）通过建立BIM模型对建筑信息进行精准采集；（2）建立以BIM+IoT技术为核心的智慧运维管理平台，从多维度（设备运行信息、维修保养信息、故障信息等）整合设备信息，进行分析和评价，对设备进行全生命周期的管理；（3）通过IBMS系统集成和物联网技术的应用，将各设备运行数据、管理信息进行集中监控和统一管理，并向运维人员实时推送告警信息，建立有效的故障预警和报警机制，通过行之有效的运行策略达到节能目的；（4） 依据《GB/T 51153-2015 绿色医院建筑评价标准》、《医院建筑能耗监管系统建设技术导则（试行）》等标准、规范，对医院能耗进行采集和分析，为医院的绿色运行提供决策支持。
4.南京鼓楼医院江北国际医院医智维平台应用模块介绍
4.1数据驾驶舱模块
采用GIS+BIM技术，结合物联网的BI商业智能应用，对医院的内外部空间和基础设施进行三维仿真建模，构建一个可视化的全局概览图，为后勤管理者提供“一站式”决策支持的管理信息中心系统。驾驶舱内容包含但不限于平台运行监测数据、各专业分析图表、能耗数据、运营数据以及管理所需要的其他关键指标，驾驶舱支持定制开发，并根据业务发展的需求提供升级服务。
图 1 数据驾驶舱
4.2设备智能管理模块
将BIM可视化和物联网智能感知技术融合，打通现实与虚拟、实体与数据间的接口，实现对施工建造及运维阶段的行为监控、数据采集，将变配电、暖通、给排水、污水、UPS、电梯等设备设施的基础信息和运行状态与安全监控进行集成，实现了全部设备集中监控管理和设备安全隐患预防式管理，在大幅度降低设备运行成本的同时，对设备运行状态进行信息对比，做出故障预警，提升安全运行保障。 ①新风系统： 以GIS+BIM 地图的方式对楼层的新风设备进行数据采集，实时监测运行数据（包括新风、送风、回风、排风的温度与湿度，蒸发器温度和冷凝器温度）与风机的工作状态，风机故障时可实时定位和告警。 图 2 新风系统 ②集水井系统： 以GIS+BIM 地图的方式实时监测各集水井的液位和抽水水泵的工作状态，可依据集水井的高、低液位进行告警，也可以通过水位传感器监测抽泵水泵故障并告警。 图 3 集水井系统 ③UPS机房系统： 与BIM设备模型结合，实时监测UPS机房内各设备的运行状态和故障情况，并对设备的早期、中期和严重隐患进行告警。 图 4 UPS机房系统 ④纯水系统： 与BIM设备模型结合，监测各纯水机组出水的电导率、水箱液位、水箱温度等运行数据对异常数据进行告警。 图 5 纯水系统 ⑤污水系统： 与BIM设备模型结合，监测污水排放的瞬时流量、总流量、PH值、需氧量、排放的余氯值等运行数据并对异常数据进行告警。 图 6 污水系统 ⑥太阳能系统： 与BIM设备模型结合，监测太阳能机房各设备的进出水温度、储热水箱温度、供热水箱温度等运行数据并对异常运行状态进行告警。 图 7 太阳能系统 ⑦电梯管理系统： 以GIS+BIM 地图的方式集中显示整个院区电梯的总览图，通过切换视图显示每台电梯的位置，可直观的展示院区内所有电梯的目前所在楼层，电梯的运行状态和报警状态。可与每台电梯监控视频联动，实时显示该电梯内的实时视频画面掌握各电梯的动态。
图 8 电梯管理系统
4.3能耗计量管理模块
以BIM数字孪生+IoT物联网技术为依托，将各类传感器、智能仪表采集到的能耗数据与BIM模型相关联，利用模型对各个区域的能耗历史数据和动态进行精准计量，对异常能耗进行预警或调整优化。通过专业的能耗建模进行分析，提供各种能耗使用图表，实时、直观地掌握设备能耗的使用情况，为节能方案提供依据。 图 9 能耗管理-用水
4.4智能停车管理模块
以GIS+BIM地图的方式监测每个车位的车辆占用情况，记录进出车辆的车牌信息、车辆类型、进出场时间、进出场通道等信息。对停车场整体的车位数量和收费金额进行统计，通过图表以日、周、月为单位进行记录，直观的展示车位占用率及车流量的趋势变化。 图 10 智能停车 随着BIM的发展，在智能化系统的运维中可以利用已有的建筑三维数据模型，也可以重新扫描建模，经过数据轻量化处理后集成到现有运维管理系统中，实现智能化系统管理的三维可视化。直观的表达使施工设备管理更加直观、清晰，简化了繁琐的设备管理步骤[3]。通过BIM可视化运维平台，运维人员可利用建筑空间开展业务，实现智能化系统设备资产的空间化管理。建筑中所有设备，在哪一层楼、哪一房间都是三维空间显示，对于一些安装位置隐秘的探测器、仪表等设备，这种三维直观的展示可以帮助运维人员快速精确地了解设备的空间信息。对于不熟悉业务或经验欠缺的运维人员来说，这种三维直观的定位展示方式比文档或平面图更容易被理解和接受，利用提高运维管理的效率，同时降低了对运维人员专业水平的要求，减少运维成本。
结语
南京鼓楼医院江北国际医院通过BIM数字孪生+IoT智能物联先进技术应用所建设的医智运维平台是一次新的探索与尝试，旨在践行安全、高效、低碳的管理理念。以期通过该平台的应用实践，变被动式管理为主动管理，有效应对各类突发事件，进一步提高建筑运行维护管理水平、提升工作效能、降低运行成本。 参考文献 [1]赵国林. 基于BIM技术的医院建筑智慧运营维护技术[J]. 建筑施工, 2018, 40(8):3. [2]张悦. 基于BIM的公共建筑运维管理系统研究. [3]李桂峰. 基于BIM的建筑设备可视化运维管理系统研究[J]. 建筑与装饰, 2021.
