基于BIM的建筑可视化运维管理系统的设计与实现

陈良军，朱洪辛，代庆平

（国药集团重庆医药设计院有限公司，重庆 400042）

0 引言

建筑工程的运行必定与建筑设施的运行有关，建筑工程在运营时间内运用的建筑设施很多，以前的建筑设施运行维护形式，不能满足目前的建筑工程管理的需要。伴随科技迅速发展进步，BIM技术在建筑设施管理中获得运用，使建筑设施管理水平获得明显提高，BIM技术使建筑设施运行维护可视化管理系统获得切实的展现。

1 建筑设施管理需要的信息

在建筑项目运转的时候，建筑设施管理工作是建筑项目中基本工作也是十分重要的工作，在探究BIM建筑设施的运行维护可视化管理以前，需要全方位掌握建筑设施管理需要的信息。建筑设施管理与四个层面有关，其中包括设施的基础信息、维护信息、合同信息和经济信息[1]。具体有设施的基本属性、设施在维护中出现的数据更新、设施采购以及保护环节的合同和设施成本以及折旧等有关信息，经过对这部分设施信息内容的管理，能够使有关人员学习设施的运用状况，组织经济性分析，运用降低设施维护成本的形式，让整体建筑工程运转成本的目的降低。在BIM技术基础上组织的建筑设施运行维护可视化管理可以使管理人员十分清楚的掌握设施的实际信息，进一步更好的结合实施的状况。

2 BIM建筑设备运行维护可视化管理系统

2.1 系统结构与功能分析

2.1.1 系统总体结构框架

如果要让建筑设施的信息获得更好的管理以及传递就一定要构建一种更好的建筑设备管理系统，而建筑项目是比较复杂的，在设计的时候应该完全思考很多原因，确保系统在具体运用的时候有效发展[2]。运用上面提到的设施运行维护管理需要的信息，运用BIM技术全方位整合，对设备信息集成管理，对信息迅速查询统计、可视化展现出建筑设备运行维护状态、成本形态和合同形态等很多信息。BIM技术在建筑设备运行维护管理的时候最关键的功能即使设备信息管理能够可视化，另外建筑设施的运维管理中信息内容是很多的，基于运用BIM技术，也需要采用数据库对设施的信息的统一管理。BIM建筑实施运行维护可视化管理中具体模块有建筑设施运行维护管理系统数据库和BIM技术下的建筑设备管理可视化模型。

2.1.2 系统功能分析

在掌握了系统整体结构以后，也需要对系统的功能展开实际分析，需要在BIM技术可视化模型结构中，运用BIM技术的3D可视化特征，展现出设备的各种形态信息，进而完成设备的可视化管理。数据库结构可以集成BIM技术可视化模块结构中的有关信息，而且对设施其余种类的信息进行统一管理。这两种结构一起组成一个健全的可视化信息管理系统[3]。这两个模块不但是在基于BIM建筑的设备运维可视化管理的主要结构，总体的管理系统功能完成还需要依靠两个模块的组合。BIM可视化模型有建筑设施信息可视化展现、建筑设施基础信息迅速查询、建筑设施多种信息数据的统计等，数据库部分有建筑设施基础信息、运行维护、成本、合同管理和设备管理层面的管理等。

2.2 BIM建筑设备可视化模块

需要运用BIM技术软件，构建建筑设施的3D模型，设备的各种信息管理的模块，同时把对应的信息加入到相应的设施模块属性中，经过BIM模型就可以自动对有关信息整合，构成信息集成并且展开可视化表达[4]。在此过程中也需要运用BIM技术的单位空间定位功能、展现出设备的规格与外观等信息，和设备其余信息的实际状态，使管理人员可以迅速、全方位的学习设备的实际信息，运用这样的直观展现设备信息的形式，使管理人员更好的进行设施管理工作。

2.3 建筑设备运维数据库

在展开对BIM可视化部分设计以后，也需要对数据库进行设计，运用Access数据库工具去设计数据库结构[5]。不仅需要把BIM模型中的多种数据库表导入，也需要把设备运维中数据信息表导入，进一步使管理者可以很好的进行管理。

3 在BIM建筑设备运维基础上可视化管理方式

BIM建筑设备运行维护可视化管理，是结合运用BIM技术和ACCESS数据库技术对建筑设备信息构建可以完成分享以及可视化操作平台。这样的管理形式可以使建筑工程中的各个部门人员都积极参与，例如，设备购买者、安装者、平时维护者、巡回检查者、维修者、成本控制者、合同管理者等都可以运用BIM建筑设施运行维护管理系统，参与设施管理的过程中[6]。购买者把设备的序号、名字、规格、型号、价格等设备的基础信息记录到BIM模型和数据库中，有关人员就可以按照购买人员的记录的信息，进行检验具体设备的工作，安装者能够运用BIM模型中的可视化平台，组织十分准确的设备进行安装工作。将办公楼与空调设备完成可视化展现，而且运用各种颜色与图案，展开可视化表达，另外，运用数据库对信息的归类计算，把大楼的空调设备基础管理信息、设备运维管理、成本管理、合同管理和管理方的管理信息展现出来。

建筑可视化运维管理系统将现代电子技术、传感技术、互联网技术和多媒体技术当成前提，其中结合了数据库技术、人机交互界面、客户服务器体系、计算机辅助研发设备、能够迁移的可开放系统针对运维资源展开高效的集合物理层及人机交互运用层。系统能够在BIM三维情境中展开可以看见的游览，在虚幻的情境中运用设施经过对应的接口随时将相应的真正设施读取数据和操作，然后增加虚拟监控摄像头随时监督控制摄像头视频，完成信息及时播报、数据可视化、监控便捷性、管理直观化，运用体系化的监管思想，为结构安全检测、设备维护、后续设计、管理决策、空间管理提供了技术支持和保障，为企业决策层及员工提供一个决策运行手段的BIM运维管理平台[7]。BIM运维系统集成各类智能化系统传感器，各类传感器则可以确保管理系统始终了解例如结构是否安全，结构检测信息的科学分析与可视化呈现，如修理抽水马桶的时间，将腐蚀物质放出来的位置，包括人在什么地点等消息，以及应该使用哪种安全机制，或是哪些房间需要通风等。运用传感器进行这之中设备姿态及时的监督测量同时运用自动控制软件，有体系的监管有关的设施，展现出设施总体的优点与潜能，提升设施运用效率，在不让设施效果受到影响的状况下，健全设施运转的形态与时间，进一步能够延伸设施运用时间，让能源耗费变低，让维修人员的数量变少。

4 体系功能简要介绍

4.1 系统总体上的页面

此体系采用的是C/S（客户端/浏览器）的结构。主体页面是整个体系的门户，一般是针对多种重要信息和应该解决的信息完全体现以及提示；运转是在给出BIM模型前提下的设施观察和查找功能；保护与维修应该让设施可以进行运维管理，能够让所有使用的人进行许多设施报告维修的流程，明确设施维护规划。

4.2 3D View自动控制元件

这种系统的重点是将BIM模型的浏览以及显示功能为前提，所以应该让第三个层面的3D View插件完成。分析模型运用的是Revit体系的软件构建的，所以，在第三个插件中主要考核了欧特克的Navisworks和Design Review两种平台，通过对比可以看出，和Navisworks，Design Review等部分层面还存在实际的优点：就BIM模型的观察和展现来说，不但可以展现出BIM模型上的各种关系，还应该真正的体现模型的细节之处，和Navisworks，Design Review比较，在观看的过程中能够十分贴近真正的物理模型；Design Review运用的是DWF的文本形式，若是运用欧特克企业生产的物品当成模型构建模型用具，就能够让文件输出具有直观性，不应该通过第二次的转变；另外，Design Review属于一种免费运用的平台，在需要很多布置的过程中，会在很大程度上让客户引入的成本变低，若是运用Navisworks当成明显的控制元件，就应该让每种用户端安装完整的商业版的Navisworks（Navisworks Manage），同时还是一种很大的投入。最终，在建立运维监管的时候，大部分时间不但要运用三维模型的展现出来，一般还应该运用二维视图当成帮助，Design Review在二、三维展现替换层面有显著的优点[8]。

4.3 BIM模型观看

在进行系统研发时，研发者需要积极和处于运维监管第一个层面的客户交流，得到其对BIM模型使用的多种需要。在这样积极接触中，会发现客户根据建筑专业的方面去观察BIM模型的想法不是很强，还不喜欢吧全部的建筑专业结合起来的BIM模型浏览形式。其十分希望在建筑专业之下，各个独立的系统层面，比如暖通专业下的中央空调系统积极观看模型，这种根据系统独立的方式观察，对其具体工作的进行具有重要的意义。所以，将这种客户的需求为基础，在研发BIM模型浏览功能的时候，有关人员设置了独立的系统，逐渐递增式的浏览目录树，从而为不同的用户给出具体的BIM模型浏览功能。

5 结语

组织建筑设备运维可视化管理工作，可以在根本上提升建筑设备运行维护的水平，节省很多时间，把设备信息最直接的体现出来，使管理人员可以快速寻找到设备，全方位提高设备的管理效率。所以本文主要对BIM的建筑设备运维可视化管理系统展开实际的设计，完善以前的管理模式，为管理者打造出一体化管理平台，可以让中国的建筑工程获得全方位进步。