環(huán)球優(yōu)路

1.概述
    BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息化模型）是一個(gè)設(shè)施物理與功能特征的數(shù)字化表達(dá)[1]。
    得益于國(guó)家近幾年的政策引導(dǎo)與扶持，特別是住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部在《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中提出，在“十二五”期間，要基本實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)信息系統(tǒng)的普及應(yīng)用，加快建筑信息模型（BIM）、基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用，推動(dòng)信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，促進(jìn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)軟件的產(chǎn)業(yè)化[2]。
    在此宏觀背景下，國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)的應(yīng)用得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，特別是在設(shè)計(jì)、施工階段，BIM技術(shù)的使用得到了包括業(yè)主、設(shè)計(jì)院、施工總包在內(nèi)的項(xiàng)目各參與方的一致肯定，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
    但BIM技術(shù)的價(jià)值并不僅僅局限于建筑的設(shè)計(jì)與施工階段，在建筑的運(yùn)營(yíng)階段，BIM同樣能產(chǎn)生極其巨大的價(jià)值。因?yàn)锽IM利用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)模擬一個(gè)設(shè)施的建造與運(yùn)營(yíng)。一個(gè)BIM竣工模型是數(shù)據(jù)豐富的、目標(biāo)導(dǎo)向的、智能的、參數(shù)化數(shù)字化的。模型提供的各種3D視角以及模型輸出的各種數(shù)據(jù)可以幫助項(xiàng)目各方?jīng)Q策，改善整個(gè)建設(shè)運(yùn)營(yíng)流程[3]。
2.基于BIM的建筑空間與設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)
    建筑運(yùn)維管理近年來(lái)在國(guó)內(nèi)興起一個(gè)較流行的稱謂——FM（FacilityManagement，設(shè)施管理），根據(jù)IFMA（InternationalFacilityManagementAssociation，國(guó)際設(shè)施管理協(xié)會(huì)）對(duì)其的定義：FM是運(yùn)用多學(xué)科專業(yè)，集成人、場(chǎng)地、流程和技術(shù)來(lái)確保樓宇良好運(yùn)行的活動(dòng)[4]。人們通常理解的建筑運(yùn)維管理，就是物業(yè)管理。但是現(xiàn)代的建筑運(yùn)維管理（FM）與物業(yè)管理有著本質(zhì)的區(qū)別，其中**重要的區(qū)別在于：面向的對(duì)象不同。物業(yè)管理面向建筑設(shè)施，而現(xiàn)代建筑運(yùn)維管理面向的則是企業(yè)的管理有機(jī)體[5]。
    傳統(tǒng)的物業(yè)管理方式，因?yàn)槠涔芾硎侄巍⒗砟?、工具比較單一，大量依靠各種數(shù)據(jù)表格或表單來(lái)進(jìn)行管理，缺乏直觀高效的對(duì)所管理對(duì)象進(jìn)行查詢檢索的方式，數(shù)據(jù)、參數(shù)、圖紙等各種信息相互割裂，此外還需要管理人員有較高的專業(yè)素養(yǎng)和操作經(jīng)驗(yàn)，由此造成管理效率難以提高，管理難度增加，管理成本上升。
    而隨著B(niǎo)IM技術(shù)在建筑的設(shè)計(jì)、施工階段的應(yīng)用愈加普及，使得BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠覆蓋建筑的全生命周期成為可能。因此在建筑竣工以后**繼承設(shè)計(jì)、施工階段所生成的BIM竣工模型，利用BIM模型優(yōu)越的可視化3D空間展現(xiàn)能力，以BIM模型為載體，將各種零碎、分散、割裂的信息數(shù)據(jù)，以及建筑運(yùn)維階段所需的各種機(jī)電設(shè)備參數(shù)進(jìn)行一體化整合的同時(shí)，進(jìn)一步引入建筑的日常設(shè)備運(yùn)維管理功能，產(chǎn)生了基于BIM進(jìn)行建筑空間與設(shè)備運(yùn)維管理的想法。
    目前市場(chǎng)上，并沒(méi)有成熟的能夠整合BIM模型的建筑運(yùn)維管理系統(tǒng)，因此需要針對(duì)BIM模型的特性進(jìn)行大量有針對(duì)型的軟件開(kāi)發(fā)，在經(jīng)過(guò)大量調(diào)研后，設(shè)計(jì)基于BIM進(jìn)行建筑空間與設(shè)備運(yùn)維管理的系統(tǒng)基本架構(gòu)（如圖1所示)。

    整個(gè)系統(tǒng)的底層為各種數(shù)據(jù)信息，包含了BIM模型數(shù)據(jù)、設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)，以及設(shè)備在運(yùn)維過(guò)程中所產(chǎn)生的設(shè)備運(yùn)維數(shù)據(jù)。中間層，既是系統(tǒng)的功能模塊，**3D瀏覽來(lái)實(shí)現(xiàn)BIM模型的查看，點(diǎn)擊BIM模型中的相應(yīng)構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)的查看。而中間層中的設(shè)備運(yùn)維管理，可以允許用戶發(fā)起各種設(shè)備接報(bào)修流程，制定設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃等。**頂層的系統(tǒng)門(mén)戶，類似于OA系統(tǒng)中的門(mén)戶概念，是對(duì)各類重要信息、待處理信息的一個(gè)集中體現(xiàn)和提醒。
3.數(shù)據(jù)整合
    與傳統(tǒng)的建筑運(yùn)維管理系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)除了固有的設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)外，還增加了BIM模型數(shù)據(jù)庫(kù)，因此如何更好的整合BIM模型數(shù)據(jù)與設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)，是整個(gè)系統(tǒng)成功與否的重中之重。
3.1BIM模型數(shù)據(jù)
    本文先前曾經(jīng)提到，可以將建筑在設(shè)計(jì)、施工階段的BIM模型進(jìn)行繼承，并運(yùn)用在建筑的運(yùn)維管理階段，但是設(shè)計(jì)、施工階段的BIM模型包含較多的冗余信息，比如在建筑設(shè)計(jì)、施工階段一般都會(huì)包含鋼結(jié)構(gòu)的BIM模型，但在建筑運(yùn)維階段，大部分建筑的鋼結(jié)構(gòu)BIM模型對(duì)建筑運(yùn)維管理的意義不大，直接使用設(shè)計(jì)、施工階段的完整BIM模型成果反而會(huì)造成系統(tǒng)較大的負(fù)擔(dān)，使得瀏覽訪問(wèn)效率低下，因此需要對(duì)模型進(jìn)行一定程度的疏離。
    同時(shí)還考慮到目前市場(chǎng)上有多款使用較為廣泛的主流BIM建模軟件，不同BIM建模軟件的建模方式與流程也大相徑庭，比如達(dá)索的CATIA與歐特克的Revit系列，因此本文將會(huì)以歐特克的Revit系列軟件為標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)簡(jiǎn)要介紹建筑運(yùn)維階段BIM模型標(biāo)準(zhǔn)與注意事項(xiàng)：推薦使用歐特克的Revit系列軟件來(lái)建立BIM模型；確保所有的模型構(gòu)件都有唯一可識(shí)別編碼（如圖2所示）；

    模型的拆分不僅需要按照建筑專業(yè)來(lái)劃分（如建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、消防等），還需要按照系統(tǒng)和位置兩個(gè)維度來(lái)進(jìn)行（暖通專業(yè)中的系統(tǒng)可分為中央空調(diào)系統(tǒng)、恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)等。位置除了可按樓層劃分外，還可以根據(jù)需要對(duì)單一樓層劃分成A、B、C、D等多個(gè)區(qū)域）；
    模型精度，特別是機(jī)電設(shè)備的精度盡可能的還原真實(shí)設(shè)備外觀；
    建模時(shí)，盡量選用Revit中的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件；
    對(duì)于大量的重復(fù)構(gòu)件，需要建立標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件模型族庫(kù)；
    模型中需要分別顯示/選擇/變化的構(gòu)件必須分開(kāi)建模；
    模型中需要整體顯示/選擇/變化的構(gòu)件必須整合成同一個(gè)構(gòu)件；
    系統(tǒng)中不需要反應(yīng)的模型構(gòu)件不要建立在模型中；
    需要納入系統(tǒng)的模型對(duì)象，如各類機(jī)電設(shè)備、閥門(mén)等，按照實(shí)際命名；
3.2設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)
    經(jīng)過(guò)多方調(diào)研，目前建筑運(yùn)維管理中較常用的設(shè)備參數(shù)表格，可以分為設(shè)備臺(tái)帳與設(shè)備臺(tái)卡兩種：
設(shè)備臺(tái)帳
設(shè)備臺(tái)帳是反應(yīng)建筑內(nèi)所擁有設(shè)備資產(chǎn)的基本情況，主要記錄了設(shè)備的簡(jiǎn)要信息、基本型號(hào)與規(guī)格，以及所處的位置等（如圖3所示）。

設(shè)備臺(tái)卡
設(shè)備臺(tái)卡是設(shè)備臺(tái)帳的進(jìn)一步深化，其詳細(xì)記錄了設(shè)備的各種運(yùn)行參數(shù)，是設(shè)備性能的**真實(shí)體現(xiàn)（如圖4所示）。

    此外設(shè)備臺(tái)卡還應(yīng)該包含該設(shè)備的主要易損件、配套附機(jī)，以及設(shè)備的維修保養(yǎng)記錄等信息。
4.系統(tǒng)功能介紹
4.1系統(tǒng)界面
    整個(gè)系統(tǒng)采用C/S（客戶端/瀏覽器）架構(gòu)，主要分為三個(gè)功能頁(yè)面（如圖5所示）。

    主頁(yè)：整個(gè)系統(tǒng)的門(mén)戶，是對(duì)各類重要信息、待處理信息的一個(gè)集中體現(xiàn)和提醒；
    運(yùn)行：提供基于BIM模型的設(shè)備瀏覽與查詢功能；
    維護(hù)：提供設(shè)備運(yùn)維管理，可以允許用戶發(fā)起各種設(shè)備接報(bào)修流程，制定設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃等。
4.2 3DView控件
    本系統(tǒng)的核心是基于BIM模型的瀏覽與顯示功能，因此需要**第三方的3DView插件來(lái)實(shí)現(xiàn)?？紤]到模型是使用歐特克的Revit系列軟件來(lái)搭建，因此在第三方插件的選擇上重點(diǎn)考察了歐特克的Navisworks與DesignReview兩個(gè)平臺(tái)，經(jīng)過(guò)比較我們發(fā)現(xiàn)，相較于Navisworks，DesignReview在某些方面也有其自身優(yōu)勢(shì)：
    對(duì)于BIM模型的瀏覽與展示而言，我們不僅希望能顯示BIM模型的空間關(guān)系，也需要更真實(shí)的展現(xiàn)模型的細(xì)節(jié)，相比較Navisworks，DesignReview在瀏覽時(shí)可以更接近真實(shí)的物理模型；
    DesignReview使用DWF文件格式，如果使用歐特克公司產(chǎn)品作為模型建模工具，那么可以直接輸出DWF文件，而不需要再經(jīng)過(guò)任何二次轉(zhuǎn)換；
    此外，DesignReview是一款免費(fèi)平臺(tái)，在需要大量部署時(shí)，將可以大大降低用戶的平臺(tái)投入成本，如果使用Navisworks作為顯示控件，那么需要為每個(gè)客戶端都安裝一套商業(yè)版本的Navisworks（NavisworksManage），這也是一筆相當(dāng)可觀的投入。
    **后，在建筑運(yùn)維管理過(guò)程中，很多時(shí)候不僅需要對(duì)三維模型的表達(dá)，有時(shí)也需要二維視圖作為輔助，DesignReview在二、三維表達(dá)切換這方面有明顯的優(yōu)勢(shì)；
    因此，**終選擇了歐特克的DesignReview，**使用DesignReview內(nèi)建的EComposer控件來(lái)實(shí)現(xiàn)BIM模型的瀏覽功能。由于DesignReview目前沒(méi)有.NET的API，只有COM控件，所以在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)，先將DesignReview的顯示控件InterOP之后，再行封裝，對(duì)功能進(jìn)行進(jìn)一步整合，使之成為符合需要的顯示組件；
    DesignReview提供了完整的BIM模型瀏覽操作按鈕菜單（如圖6所示）。

4.3 BIM模型瀏覽
    在系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)人員**不斷與處在建筑運(yùn)維管理**線的用戶進(jìn)行溝通，來(lái)聽(tīng)取他們對(duì)BIM模型瀏覽的各種需求。在這種不斷的接觸中，我們發(fā)現(xiàn)**線的用戶對(duì)從建筑專業(yè)的角度（如建筑暖通專業(yè)）來(lái)瀏覽BIM模型的意愿并不強(qiáng)烈，甚至相當(dāng)排斥將所有建筑專業(yè)整合在一起的BIM模型瀏覽方式。他們更期望從建筑專業(yè)下，每個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)的角度（如暖通專業(yè)下的中央空調(diào)系統(tǒng)）來(lái)瀏覽模型，這樣按系統(tǒng)獨(dú)立瀏覽，對(duì)他們實(shí)際工作開(kāi)展更有意義。因此，基于這樣的用戶需求，在BIM模型瀏覽功能的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)人員設(shè)計(jì)了以獨(dú)立系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，遞進(jìn)式模型瀏覽目錄樹(shù)，來(lái)給用戶提供針對(duì)性的BIM模型瀏覽功能。
4.3.1**層級(jí)——依據(jù)系統(tǒng)的BIM模型瀏覽
    BIM模型瀏覽的**層級(jí)是以建筑專業(yè)下的獨(dú)立系統(tǒng)來(lái)展示（如圖7所示），圖中所展示的是建筑暖通專業(yè)下的中央空調(diào)系統(tǒng)，根據(jù)**線用戶的反饋，他們希望瀏覽整個(gè)建筑完整的中央空調(diào)系統(tǒng)BIM模型，其中包括管線和設(shè)備的分布情況，在這個(gè)瀏覽視圖中，不包含任何與中央空調(diào)系統(tǒng)無(wú)關(guān)的BIM模型。

4.3.2第二層級(jí)——依據(jù)樓層的BIM模型瀏覽
    BIM模型瀏覽的第二層級(jí)是在系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，依據(jù)樓層來(lái)進(jìn)行瀏覽（如圖8所示），在這個(gè)層級(jí)，增加了建筑與結(jié)構(gòu)模型，這樣可以幫助用戶更好的判斷設(shè)備所處的空間位置。

    此外，在這個(gè)層級(jí)上，用戶還可以**點(diǎn)擊菜單上的“二維”按鈕，來(lái)查看系統(tǒng)的二維圖（如圖9所示）。

4.3.3第三層級(jí)——依據(jù)具體設(shè)備的BIM模型瀏覽
    整個(gè)BIM模型瀏覽的**底層級(jí)，即是對(duì)建筑內(nèi)某一具體設(shè)備的查詢?yōu)g覽，以獲取與該設(shè)備相對(duì)應(yīng)的設(shè)備信息（如圖10所示）。對(duì)具體設(shè)備的BIM模型瀏覽是雙向的，用戶既可以**在模型視圖中選擇相對(duì)應(yīng)的設(shè)備模型構(gòu)件，也可以在系統(tǒng)界面左側(cè)的模型目錄樹(shù)中選擇對(duì)應(yīng)的設(shè)備名稱來(lái)進(jìn)行瀏覽查詢。

    無(wú)論**何種方式，一旦選中了某一具體設(shè)備的模型構(gòu)件，在界面的右側(cè)就會(huì)出現(xiàn)與該設(shè)備相關(guān)的設(shè)備臺(tái)帳供用戶查看（如圖11所示），同時(shí)用戶也可以**點(diǎn)擊文檔資料標(biāo)簽，來(lái)查看“設(shè)備說(shuō)明書(shū)”，“維修保養(yǎng)資料”，“供應(yīng)商資料”，“應(yīng)急處置預(yù)案”等各種與設(shè)備相關(guān)的文件資料。

    此外用戶還可以**在模型目錄樹(shù)上選中對(duì)應(yīng)的設(shè)備，右鍵選擇查看設(shè)備臺(tái)卡與設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)記錄。
4.4設(shè)備運(yùn)維管理
    除了BIM模型瀏覽功能外，為了更大的發(fā)揮BIM的價(jià)值，在系統(tǒng)中我們將其與建筑的日常設(shè)備運(yùn)維管理功能相互整合，提供了包括設(shè)備信息查詢、設(shè)備報(bào)修流程，以及計(jì)劃性維護(hù)等各種功能（如圖12所示）。

4.4.1設(shè)備信息查詢
    在系統(tǒng)的調(diào)研階段，**整理從建筑運(yùn)維管理**線用戶處獲得的需求反饋，我們發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的建筑運(yùn)維管理系統(tǒng)中對(duì)設(shè)備信息的列表顯示方式，用戶對(duì)其依然有強(qiáng)烈的應(yīng)用需求。因此，在系統(tǒng)的維護(hù)頁(yè)面中，依然將設(shè)備信息的列表搜索方式予以保留，用戶依然可以**設(shè)備名稱或編號(hào)等關(guān)鍵字進(jìn)行搜索（如圖13所示）。并且用戶可以**需要對(duì)搜索的結(jié)果進(jìn)行打印，或?qū)С龀蒃xcel列表。

    當(dāng)然，我們也沒(méi)有忘記整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的初衷——基于BIM的建筑空間與設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)，因此在設(shè)備信息查詢列表中，用戶也可以**選中其中的一條設(shè)備記錄，點(diǎn)擊菜單欄上的“3維瀏覽”按鈕，**打開(kāi)的BIM模型瀏覽窗口來(lái)瀏覽BIM模型（如圖14所示）。

4.4.2設(shè)備報(bào)修流程
    在建筑的運(yùn)維管理中，設(shè)備的接報(bào)修功能也是必不可少的，基于此我們也在系統(tǒng)中增加了設(shè)備接報(bào)修管理功能，實(shí)現(xiàn)了接報(bào)修人物的在線流轉(zhuǎn)（如圖15與圖16所示）。

參考文獻(xiàn)：
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BIMbasedSpaceandFacilityManagementSystemResearchStudy
GuoJun,ZhangYing，KangJun，ZhangNing
(CCDI,Shanghai200433,China)
Abstract:BIMtechnologyischangingunconsciouslyofthewayarchitectdesign,constructionmanagementandoperationworks.TodayBIMtechnologieshavebeenheavilyadoptedindesignandconstructionphases,andgainedtremendouslyineconomicreturn.However,thevalueofBIMtechnologiesarefarbeyond,italsocreateshugevalueinoperationphase.ThisarticleistoanalyzeBIMbasedspaceandfacilitymanagementsystem,tofindasolutionpathforadoptingBIMinbuildingoperationmanagementphase,inordertoachievebreakthroughimpactinefficiency,safety,comfort,andeconomyinoperationphase.
KeyWords:BIM,architect,space,facility,operationmanagement