基于BIM的建筑可視化運維管理系統的設計與實現

陳良軍，朱洪辛，代慶平

（國藥集團重慶醫藥設計院有限公司，重慶 400042）

0 引言

建筑工程的運行必定與建筑設施的運行有關，建筑工程在運營時間內運用的建筑設施很多，以前的建筑設施運行維護形式，不能滿足目前的建筑工程管理的需要。伴隨科技迅速發展進步，BIM技術在建筑設施管理中獲得運用，使建筑設施管理水平獲得明顯提高，BIM技術使建筑設施運行維護可視化管理系統獲得切實的展現。

1 建筑設施管理需要的信息

在建筑項目運轉的時候，建筑設施管理工作是建筑項目中基本工作也是十分重要的工作，在探究BIM建筑設施的運行維護可視化管理以前，需要全方位掌握建筑設施管理需要的信息。建筑設施管理與四個層面有關，其中包括設施的基礎信息、維護信息、合同信息和經濟信息[1]。具體有設施的基本屬性、設施在維護中出現的數據更新、設施采購以及保護環節的合同和設施成本以及折舊等有關信息，經過對這部分設施信息內容的管理，能夠使有關人員學習設施的運用狀況，組織經濟性分析，運用降低設施維護成本的形式，讓整體建筑工程運轉成本的目的降低。在BIM技術基礎上組織的建筑設施運行維護可視化管理可以使管理人員十分清楚的掌握設施的實際信息，進一步更好的結合實施的狀況。

2 BIM建筑設備運行維護可視化管理系統

2.1 系統結構與功能分析

2.1.1 系統總體結構框架

如果要讓建筑設施的信息獲得更好的管理以及傳遞就一定要構建一種更好的建筑設備管理系統，而建筑項目是比較復雜的，在設計的時候應該完全思考很多原因，確保系統在具體運用的時候有效發展[2]。運用上面提到的設施運行維護管理需要的信息，運用BIM技術全方位整合，對設備信息集成管理，對信息迅速查詢統計、可視化展現出建筑設備運行維護狀態、成本形態和合同形態等很多信息。BIM技術在建筑設備運行維護管理的時候最關鍵的功能即使設備信息管理能夠可視化，另外建筑設施的運維管理中信息內容是很多的，基于運用BIM技術，也需要采用數據庫對設施的信息的統一管理。BIM建筑實施運行維護可視化管理中具體模塊有建筑設施運行維護管理系統數據庫和BIM技術下的建筑設備管理可視化模型。

2.1.2 系統功能分析

在掌握了系統整體結構以后，也需要對系統的功能展開實際分析，需要在BIM技術可視化模型結構中，運用BIM技術的3D可視化特征，展現出設備的各種形態信息，進而完成設備的可視化管理。數據庫結構可以集成BIM技術可視化模塊結構中的有關信息，而且對設施其余種類的信息進行統一管理。這兩種結構一起組成一個健全的可視化信息管理系統[3]。這兩個模塊不但是在基于BIM建筑的設備運維可視化管理的主要結構，總體的管理系統功能完成還需要依靠兩個模塊的組合。BIM可視化模型有建筑設施信息可視化展現、建筑設施基礎信息迅速查詢、建筑設施多種信息數據的統計等，數據庫部分有建筑設施基礎信息、運行維護、成本、合同管理和設備管理層面的管理等。

2.2 BIM建筑設備可視化模塊

需要運用BIM技術軟件，構建建筑設施的3D模型，設備的各種信息管理的模塊，同時把對應的信息加入到相應的設施模塊屬性中，經過BIM模型就可以自動對有關信息整合，構成信息集成并且展開可視化表達[4]。在此過程中也需要運用BIM技術的單位空間定位功能、展現出設備的規格與外觀等信息，和設備其余信息的實際狀態，使管理人員可以迅速、全方位的學習設備的實際信息，運用這樣的直觀展現設備信息的形式，使管理人員更好的進行設施管理工作。

2.3 建筑設備運維數據庫

在展開對BIM可視化部分設計以后，也需要對數據庫進行設計，運用Access數據庫工具去設計數據庫結構[5]。不僅需要把BIM模型中的多種數據庫表導入，也需要把設備運維中數據信息表導入，進一步使管理者可以很好的進行管理。

3 在BIM建筑設備運維基礎上可視化管理方式

BIM建筑設備運行維護可視化管理，是結合運用BIM技術和ACCESS數據庫技術對建筑設備信息構建可以完成分享以及可視化操作平臺。這樣的管理形式可以使建筑工程中的各個部門人員都積極參與，例如，設備購買者、安裝者、平時維護者、巡回檢查者、維修者、成本控制者、合同管理者等都可以運用BIM建筑設施運行維護管理系統，參與設施管理的過程中[6]。購買者把設備的序號、名字、規格、型號、價格等設備的基礎信息記錄到BIM模型和數據庫中，有關人員就可以按照購買人員的記錄的信息，進行檢驗具體設備的工作，安裝者能夠運用BIM模型中的可視化平臺，組織十分準確的設備進行安裝工作。將辦公樓與空調設備完成可視化展現，而且運用各種顏色與圖案，展開可視化表達，另外，運用數據庫對信息的歸類計算，把大樓的空調設備基礎管理信息、設備運維管理、成本管理、合同管理和管理方的管理信息展現出來。

建筑可視化運維管理系統將現代電子技術、傳感技術、互聯網技術和多媒體技術當成前提，其中結合了數據庫技術、人機交互界面、客戶服務器體系、計算機輔助研發設備、能夠遷移的可開放系統針對運維資源展開高效的集合物理層及人機交互運用層。系統能夠在BIM三維情境中展開可以看見的游覽，在虛幻的情境中運用設施經過對應的接口隨時將相應的真正設施讀取數據和操作，然后增加虛擬監控攝像頭隨時監督控制攝像頭視頻，完成信息及時播報、數據可視化、監控便捷性、管理直觀化，運用體系化的監管思想，為結構安全檢測、設備維護、后續設計、管理決策、空間管理提供了技術支持和保障，為企業決策層及員工提供一個決策運行手段的BIM運維管理平臺[7]。BIM運維系統集成各類智能化系統傳感器，各類傳感器則可以確保管理系統始終了解例如結構是否安全，結構檢測信息的科學分析與可視化呈現，如修理抽水馬桶的時間，將腐蝕物質放出來的位置，包括人在什么地點等消息，以及應該使用哪種安全機制，或是哪些房間需要通風等。運用傳感器進行這之中設備姿態及時的監督測量同時運用自動控制軟件，有體系的監管有關的設施，展現出設施總體的優點與潛能，提升設施運用效率，在不讓設施效果受到影響的狀況下，健全設施運轉的形態與時間，進一步能夠延伸設施運用時間，讓能源耗費變低，讓維修人員的數量變少。

4 體系功能簡要介紹

4.1 系統總體上的頁面

此體系采用的是C/S（客戶端/瀏覽器）的結構。主體頁面是整個體系的門戶，一般是針對多種重要信息和應該解決的信息完全體現以及提示；運轉是在給出BIM模型前提下的設施觀察和查找功能；保護與維修應該讓設施可以進行運維管理，能夠讓所有使用的人進行許多設施報告維修的流程，明確設施維護規劃。

4.2 3D View自動控制元件

這種系統的重點是將BIM模型的瀏覽以及顯示功能為前提，所以應該讓第三個層面的3D View插件完成。分析模型運用的是Revit體系的軟件構建的，所以，在第三個插件中主要考核了歐特克的Navisworks和Design Review兩種平臺，通過對比可以看出，和Navisworks，Design Review等部分層面還存在實際的優點：就BIM模型的觀察和展現來說，不但可以展現出BIM模型上的各種關系，還應該真正的體現模型的細節之處，和Navisworks，Design Review比較，在觀看的過程中能夠十分貼近真正的物理模型；Design Review運用的是DWF的文本形式，若是運用歐特克企業生產的物品當成模型構建模型用具，就能夠讓文件輸出具有直觀性，不應該通過第二次的轉變；另外，Design Review屬于一種免費運用的平臺，在需要很多布置的過程中，會在很大程度上讓客戶引入的成本變低，若是運用Navisworks當成明顯的控制元件，就應該讓每種用戶端安裝完整的商業版的Navisworks（Navisworks Manage），同時還是一種很大的投入。最終，在建立運維監管的時候，大部分時間不但要運用三維模型的展現出來，一般還應該運用二維視圖當成幫助，Design Review在二、三維展現替換層面有顯著的優點[8]。

4.3 BIM模型觀看

在進行系統研發時，研發者需要積極和處于運維監管第一個層面的客戶交流，得到其對BIM模型使用的多種需要。在這樣積極接觸中，會發現客戶根據建筑專業的方面去觀察BIM模型的想法不是很強，還不喜歡吧全部的建筑專業結合起來的BIM模型瀏覽形式。其十分希望在建筑專業之下，各個獨立的系統層面，比如暖通專業下的中央空調系統積極觀看模型，這種根據系統獨立的方式觀察，對其具體工作的進行具有重要的意義。所以，將這種客戶的需求為基礎，在研發BIM模型瀏覽功能的時候，有關人員設置了獨立的系統，逐漸遞增式的瀏覽目錄樹，從而為不同的用戶給出具體的BIM模型瀏覽功能。

5 結語

組織建筑設備運維可視化管理工作，可以在根本上提升建筑設備運行維護的水平，節省很多時間，把設備信息最直接的體現出來，使管理人員可以快速尋找到設備，全方位提高設備的管理效率。所以本文主要對BIM的建筑設備運維可視化管理系統展開實際的設計，完善以前的管理模式，為管理者打造出一體化管理平臺，可以讓中國的建筑工程獲得全方位進步。