環(huán)球優(yōu)路

1.概述
    BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息化模型）是一個設(shè)施物理與功能特征的數(shù)字化表達[1]。
    得益于國家近幾年的政策引導與扶持，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，推動信息化標準建設(shè)，促進具有自主知識產(chǎn)權(quán)軟件的產(chǎn)業(yè)化[2]。
    在此宏觀背景下，國內(nèi)BIM技術(shù)的應(yīng)用得到了長足的發(fā)展，特別是在設(shè)計、施工階段，BIM技術(shù)的使用得到了包括業(yè)主、設(shè)計院、施工總包在內(nèi)的項目各參與方的一致肯定，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。
    但BIM技術(shù)的價值并不僅僅局限于建筑的設(shè)計與施工階段，在建筑的運營階段，BIM同樣能產(chǎn)生極其巨大的價值。因為BIM利用計算機軟件來模擬一個設(shè)施的建造與運營。一個BIM竣工模型是數(shù)據(jù)豐富的、目標導向的、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)可以幫助項目各方?jīng)Q策，改善整個建設(shè)運營流程[3]。
2.基于BIM的建筑空間與設(shè)備運維管理系統(tǒng)
    建筑運維管理近年來在國內(nèi)興起一個較流行的稱謂——FM（FacilityManagement，設(shè)施管理），根據(jù)IFMA（InternationalFacilityManagementAssociation，國際設(shè)施管理協(xié)會）對其的定義：FM是運用多學科專業(yè)，集成人、場地、流程和技術(shù)來確保樓宇良好運行的活動[4]。人們通常理解的建筑運維管理，就是物業(yè)管理。但是現(xiàn)代的建筑運維管理（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：面向的對象不同。物業(yè)管理面向建筑設(shè)施，而現(xiàn)代建筑運維管理面向的則是企業(yè)的管理有機體[5]。
    傳統(tǒng)的物業(yè)管理方式，因為其管理手段、理念、工具比較單一，大量依靠各種數(shù)據(jù)表格或表單來進行管理，缺乏直觀高效的對所管理對象進行查詢檢索的方式，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，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BIM技術(shù)在建筑的設(shè)計、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、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)，以及建筑運維階段所需的各種機電設(shè)備參數(shù)進行一體化整合的同時，進一步引入建筑的日常設(shè)備運維管理功能，產(chǎn)生了基于BIM進行建筑空間與設(shè)備運維管理的想法。
    目前市場上，并沒有成熟的能夠整合BIM模型的建筑運維管理系統(tǒng)，因此需要針對BIM模型的特性進行大量有針對型的軟件開發(fā)，在經(jīng)過大量調(diào)研后，設(shè)計基于BIM進行建筑空間與設(shè)備運維管理的系統(tǒng)基本架構(gòu)（如圖1所示)。

    整個系統(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)備在運維過程中所產(chǎn)生的設(shè)備運維數(shù)據(jù)。中間層，既是系統(tǒng)的功能模塊，**3D瀏覽來實現(xiàn)BIM模型的查看，點擊BIM模型中的相應(yīng)構(gòu)件，實現(xiàn)對設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)的查看。而中間層中的設(shè)備運維管理，可以允許用戶發(fā)起各種設(shè)備接報修流程，制定設(shè)備的維護保養(yǎng)計劃等。**頂層的系統(tǒng)門戶，類似于OA系統(tǒng)中的門戶概念，是對各類重要信息、待處理信息的一個集中體現(xiàn)和提醒。
3.數(shù)據(jù)整合
    與傳統(tǒng)的建筑運維管理系統(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，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、施工階段的BIM模型進行繼承，并運用在建筑的運維管理階段，但是設(shè)計、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、施工階段一般都會包含鋼結(jié)構(gòu)的BIM模型，但在建筑運維階段，大部分建筑的鋼結(jié)構(gòu)BIM模型對建筑運維管理的意義不大，直接使用設(shè)計、施工階段的完整BIM模型成果反而會造成系統(tǒng)較大的負擔，使得瀏覽訪問效率低下，因此需要對模型進行一定程度的疏離。
    同時還考慮到目前市場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，比如達索的CATIA與歐特克的Revit系列，因此本文將會以歐特克的Revit系列軟件為標準，來簡要介紹建筑運維階段BIM模型標準與注意事項：推薦使用歐特克的Revit系列軟件來建立BIM模型；確保所有的模型構(gòu)件都有唯一可識別編碼（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)和位置兩個維度來進行（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)需要對單一樓層劃分成A、B、C、D等多個區(qū)域）；
    模型精度，特別是機電設(shè)備的精度盡可能的還原真實設(shè)備外觀；
    建模時，盡量選用Revit中的標準構(gòu)件；
    對于大量的重復構(gòu)件，需要建立標準的構(gòu)件模型族庫；
    模型中需要分別顯示/選擇/變化的構(gòu)件必須分開建模；
    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)的模型對象，如各類機電設(shè)備、閥門等，按照實際命名；
3.2設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)
    經(jīng)過多方調(diào)研，目前建筑運維管理中較常用的設(shè)備參數(shù)表格，可以分為設(shè)備臺帳與設(shè)備臺卡兩種：
設(shè)備臺帳
設(shè)備臺帳是反應(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)備的簡要信息、基本型號與規(guī)格，以及所處的位置等（如圖3所示）。

設(shè)備臺卡
設(shè)備臺卡是設(shè)備臺帳的進一步深化，其詳細記錄了設(shè)備的各種運行參數(shù)，是設(shè)備性能的**真實體現(xiàn)（如圖4所示）。

    此外設(shè)備臺卡還應(yīng)該包含該設(shè)備的主要易損件、配套附機，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
    整個系統(tǒng)采用C/S（客戶端/瀏覽器）架構(gòu)，主要分為三個功能頁面（如圖5所示）。

    主頁：整個系統(tǒng)的門戶，是對各類重要信息、待處理信息的一個集中體現(xiàn)和提醒；
    運行：提供基于BIM模型的設(shè)備瀏覽與查詢功能；
    維護：提供設(shè)備運維管理，可以允許用戶發(fā)起各種設(shè)備接報修流程，制定設(shè)備的維護保養(yǎng)計劃等。
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插件來實現(xiàn)?？紤]到模型是使用歐特克的Revit系列軟件來搭建，因此在第三方插件的選擇上重點考察了歐特克的Navisworks與DesignReview兩個平臺，經(jīng)過比較我們發(fā)現(xiàn)，相較于Navisworks，DesignReview在某些方面也有其自身優(yōu)勢：
    對于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，也需要更真實的展現(xiàn)模型的細節(jié)，相比較Navisworks，DesignReview在瀏覽時可以更接近真實的物理模型；
    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)過任何二次轉(zhuǎn)換；
    此外，DesignReview是一款免費平臺，在需要大量部署時，將可以大大降低用戶的平臺投入成本，如果使用Navisworks作為顯示控件，那么需要為每個客戶端都安裝一套商業(yè)版本的Navisworks（NavisworksManage），這也是一筆相當可觀的投入。
    **后，在建筑運維管理過程中，很多時候不僅需要對三維模型的表達，有時也需要二維視圖作為輔助，DesignReview在二、三維表達切換這方面有明顯的優(yōu)勢；
    因此，**終選擇了歐特克的DesignReview，**使用DesignReview內(nèi)建的EComposer控件來實現(xiàn)BIM模型的瀏覽功能。由于DesignReview目前沒有.NET的API，只有COM控件，所以在系統(tǒng)開發(fā)時，先將DesignReview的顯示控件InterOP之后，再行封裝，對功能進行進一步整合，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)的開發(fā)過程中，開發(fā)人員**不斷與處在建筑運維管理**線的用戶進行溝通，來聽取他們對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)**線的用戶對從建筑專業(yè)的角度（如建筑暖通專業(yè)）來瀏覽BIM模型的意愿并不強烈，甚至相當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，每個獨立系統(tǒng)的角度（如暖通專業(yè)下的中央空調(diào)系統(tǒng)）來瀏覽模型，這樣按系統(tǒng)獨立瀏覽，對他們實際工作開展更有意義。因此，基于這樣的用戶需求，在BIM模型瀏覽功能的開發(fā)過程中，開發(fā)人員設(shè)計了以獨立系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，遞進式模型瀏覽目錄樹，來給用戶提供針對性的BIM模型瀏覽功能。
4.3.1**層級——依據(jù)系統(tǒng)的BIM模型瀏覽
    BIM模型瀏覽的**層級是以建筑專業(yè)下的獨立系統(tǒng)來展示（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，在這個瀏覽視圖中，不包含任何與中央空調(diào)系統(tǒng)無關(guān)的BIM模型。

4.3.2第二層級——依據(jù)樓層的BIM模型瀏覽
    BIM模型瀏覽的第二層級是在系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，依據(jù)樓層來進行瀏覽（如圖8所示），在這個層級，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，在這個層級上，用戶還可以**點擊菜單上的“二維”按鈕，來查看系統(tǒng)的二維圖（如圖9所示）。

4.3.3第三層級——依據(jù)具體設(shè)備的BIM模型瀏覽
    整個BIM模型瀏覽的**底層級，即是對建筑內(nèi)某一具體設(shè)備的查詢?yōu)g覽，以獲取與該設(shè)備相對應(yīng)的設(shè)備信息（如圖10所示）。對具體設(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)的模型目錄樹中選擇對應(yīng)的設(shè)備名稱來進行瀏覽查詢。

    無論**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)就會出現(xiàn)與該設(shè)備相關(guān)的設(shè)備臺帳供用戶查看（如圖11所示），同時用戶也可以**點擊文檔資料標簽，來查看“設(shè)備說明書”，“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**在模型目錄樹上選中對應(yīng)的設(shè)備，右鍵選擇查看設(shè)備臺卡與設(shè)備維護保養(yǎng)記錄。
4.4設(shè)備運維管理
    除了BIM模型瀏覽功能外，為了更大的發(fā)揮BIM的價值，在系統(tǒng)中我們將其與建筑的日常設(shè)備運維管理功能相互整合，提供了包括設(shè)備信息查詢、設(shè)備報修流程，以及計劃性維護等各種功能（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)的建筑運維管理系統(tǒng)中對設(shè)備信息的列表顯示方式，用戶對其依然有強烈的應(yīng)用需求。因此，在系統(tǒng)的維護頁面中，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)備名稱或編號等關(guān)鍵字進行搜索（如圖13所示）。并且用戶可以**需要對搜索的結(jié)果進行打印，或?qū)С龀蒃xcel列表。

    當然，我們也沒有忘記整個系統(tǒng)開發(fā)的初衷——基于BIM的建筑空間與設(shè)備運維管理系統(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，點擊菜單欄上的“3維瀏覽”按鈕，**打開的BIM模型瀏覽窗口來瀏覽BIM模型（如圖14所示）。

4.4.2設(shè)備報修流程
    在建筑的運維管理中，設(shè)備的接報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)備接報修管理功能，實現(xiàn)了接報修人物的在線流轉(zhuǎn)（如圖15與圖16所示）。

參考文獻：
[1]BuildingSMART(2008),InternationalAllianceforInteroperability,availableat:www.buildingsmartalliance.org(accessedApril2008).
[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部(2011).2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要
[3]AGC(2006),TheContractors’GuidetoBIM,AssociatedGeneralContractors(AGC)ofAmerica,availableat:www.agc.org(accessedApril2008).
[4]IFMA.(2009).InternationalFacilityManagementAssociation(IFMA)site.Online,accessedJanuary15th,2009.AvailablefromWorldWideWeb:
http://www.ifma.org/what_is_fm/index.cfm
[5]何關(guān)培（2011）BIM技術(shù)應(yīng)用叢書——BIM總論中國建筑工業(yè)出版社P123
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