基于BIM的可视化运维系统应用研究★

李 钦 罗远峰

(广州盛冠建筑科技有限公司，广东 广州 510520)



基于BIM的可视化运维系统应用研究★

李 钦 罗远峰

(广州盛冠建筑科技有限公司，广东 广州 510520)

简述了国内外BIM运维系统的现状，提出BIM运维系统可能存在的问题，并阐述了基于BIM的可视化运维系统在佛山南海区承创大厦中的应用，指出利用编程技术在Revit上进行二次开发，结合三维引擎技术，能够较好地解决该系统的应用难点。

BIM，运维管理，软件开发，轻量化

0 引言

近年来，BIM技术在国内建筑设计、施工阶段得到广泛应用，也得到了业主、设计、施工等各参与方的一致肯定，产生了一定的经济效益。然而由于运维管理处在整个行业链的最后环节，以至BIM技术涉及运维管理的案例较少。另外，BIM模型在设计和施工阶段积累了大量的数据，如何过滤、提取对运维管理有用的数据是搭建BIM运维系统的关键。BIM在运维阶段的应用也正逐渐成为建筑领域研究的热点。

1 国内外BIM运维系统现状

国外BIM管理系统软件主要有Archibus，IBM TRIRIGA-Maximo，ArchiFM。Archibus是全球知名的资产及设施整体管理解决方案TIFM，专注于不动产、设施及设备资产管理相关的技术领域的研究。它可以通过端口与BIM技术相连接，形成有效的管理模式，从而提高设施设备维护效率和降低维护成本；TRIRIGA是基于WEB开发，于2011年被IBM收购，与Maximo资产管理软件结合为用户提供投资项目管理、空间管理、资产组合规划等全面的设施和房地产管理解决方案；ArchiFM是基于BIM技术的管理软件，原为ArchiCAD的插件，现在独立为专业软件公司，主要提供SAAS模式的FM系统。

国内BIM的发展尚处于初期阶段，针对BIM技术进行软件开发的案例较少，在运维领域具有较高成熟度开发的、成规模的公司暂时没有。但国内一些公司正开始尝试利用BIM模型进行运维管理的局部应用软件开发，一些GIS软件厂商也在自己的GIS图形平台上提供了对BIM模型的数据转化支持，在GIS平台上实现设施的可视化管理[1]。

2 BIM运维系统需注意的问题

虽然基于BIM的运维系统可以克服传统运维系统的一些缺点，实现传统二维系统无法实现的一些功能，但基于BIM的运维系统在实际的运行过程中仍然会存在一些问题，影响系统的效益[2,3]。通过总结归纳，基于BIM的运维系统可能存在的问题主要体现在以下几个方面。

2.1 模型轻量化

在施工阶段会根据施工的需要，在BIM模型中附加很多与施工相关的信息，而这部分信息对运维的意义不大，从而产生数据冗余，导致BIM模型的体量增大，进而影响BIM运维系统的应用。对此应将BIM运维模型与BIM施工模型和BIM竣工模型进行区分，简化与运维无关的信息，实现模型的轻量化。

2.2 数据采集

BIM运维系统包括建筑物管理、空间管理以及各类设施设备的管理等，所涉及对象的种类和数量非常多，由此该部分数据的人工采集和录入将耗费很大的工作量。尤其是需要相关工作人员测量收集后，由统一录入系统的数据。

2.3 设备定位与编码

BIM模型中的构件数量繁杂，如果不对其进行编码，将很难快速找到需要维护的对象。系统合理的编码体系，不仅能够很好的改善数据库结构，提高构件的搜索速度，而且有利于系统的应用及扩展。

2.4 系统运行速度

BIM模型中包括了大量的几何信息(尺寸信息、定位信息)和专业信息(规格、型号、设计参数等)，这些信息增加了对系统运算能力的要求，尤其对于体量大、模型深度高的建筑物，该类问题尤其突出。而目前硬件运算能力的不足，导致系统运行缓慢，甚至无法运行。

对此，本文以佛山南海区承创大厦项目为例，结合深圳筑星科技有限公司的BIM-STAR系统进行BIM运维系统应用研究及探讨。

3 佛山南海区承创大厦项目概况

佛山南海区承创大厦项目(见图1)位于广东省佛山市南海区桂城海五路北，为综合办公建筑。总建筑面积为68 502 m2,地下2层，地上20层，建筑楼高84 m,建筑密度不大于27.94%，容积率不大于3.43，绿地率28.30%。

项目应用BIM技术，将建筑物的建筑、结构、机电、空调、电梯、消防系统等机电设备系统的管道、设备和构件的技术信息和管理信息整合，建立统一的三维综合诠释平台(见图2)。BIM模型为建立高度集成的“精细化”和“信息化”的BIM运维系统打下基础。

4 项目BIM运维系统的应用策略

在建立BIM运维系统前期，根据不同的应用需要对BIM模型进行相应的处理，这部分工作需要耗费大量的时间。对此，项目根据应用的需要，通过编程技术在Revit上进行二次开发，结合三维引擎技术，较好的解决了相关难点，从而改善BIM运维系统的应用效果。

4.1 快速编码插件

为避免出现相同的编码而影响系统的应用，BIM模型中的所有的模型构件应具有唯一的编码。项目实施过程中，考虑实际的应用需要，采取“项目代码—专业名称—楼层—系统名称—构件编号”作为模型构件编码规则。

为减少手动编码的工作量，根据项目的编码需求在Revit上进行二次开发，研发了快速编码插件，使用者只需在Revit中根据专业、楼层、系统分类选择所有的构件，就可以实现自动批量编码，极大提高了工作效率。

4.2 族管理系统

由于BIM模型在建立时，存在族名称杂乱的问题，影响模型在运维平台的应用。因此，BIM模型在导入运维系统前需进行族命名的标准化操作。然而手动修改族名工作量非常大，对此项目组研发了族管理系统(见图3)，系统能够方便的对Revit模型进行规范化管理，根据命名规则对项目进行调整，减少繁琐的手动操作，提高了工作效率。该软件已申请了计算机软件著作权登记，登记号为2015SR276231。

4.3 模型链接视图软件

由于BIM运维模型简化了施工信息，然而在特定时候，同样需要快速的查询及管理这些信息。对此，项目组在Revit上研发了模型链接视图软件(见图3)，该软件能够将各个构件与变更单、图纸、现场照片、设备等信息进行联接。该软件能够快速查找构件相关联的信息，或从信息定位到相关的构件，从而便于对BIM信息的管理。

模型链接视图可以对BIM模型中的信息进行有效的管理，完善了BIM运维系统的应用。该软件已申请了计算机软件著作权登记，登记号为2016SR191187。

通过二次开发，能够较好地改善前文提到的“模型轻量化”和“设备编码”会遇到的问题，减少了手动工作量，提高了工作效率。对于“数据采集”，项目实施过程中尝试RFID技术和二维码技术来实现，能够较好的辅助设备管理，提升运维水平。另外，经过轻量化的BIM模型，结合BIM-STAR系统的三维图像引擎技术过滤图形界面中过小的构件来减少显示的信息量，从而降低了运维系统的运算量，实现BIM运维系统速度的提升。

5 项目BIM运维系统的应用

项目通过BIM运维系统整合设计资料、施工资料、运维资料、设备信息、监控信息、规范信息等图形及信息数据，以提高维修效率，降低总体维修成本，实现准确、可靠、可控性，实现设备全生命周期的信息化管理[4]。主要的应用如下：

1)设备定位与信息查看。在BIM模型中可以任意角度查看相关设备，并可以通过点击设备来查看相关资料和信息，也可以通过输入设备名和设备型号等属性的方式进行查询浏览，操作简单方便。其中关联的信息主要有名称、厂家、品牌、产地、生产日期、规格型号、技术参数等，同时可以关联“设备图纸”“维保手册”“出厂验收报告”等文档资料。

2)设备维护。通过添加维护计划，把关联设备的保养维护周期和程序以及相关的注意事项等内容内置到BIM维护系统中，系统将根据设置的规则智能的生成维护计划表，达到提醒维护人员进行必要的维护的目的。维护人员可以通过扫描二维码，快速获取该设备的BIM模型、相关图纸、历史维修记录、维护手册等关联资料，以更好的辅助解决问题[5]。

3)资料管理。BIM运维系统可以对建筑全生命周期中产生的资料进行归档管理，通过数据库将资料归类存储，便于运维阶段对信息资料的检索与查询。结合BIM三维可视化的展示方式，可以根据构件模型快速找到相关联的信息[6]。

4)统计报表。BIM运维系统通过对BIM模型信息和运维中产生和采集的数据，可以快速形成所需要的查询统计报表，为库存管理、设备采购、财务预算等提供数据参考。

5)设备运行监测。项目实施过程中通过RFID技术，尝试将设备与BIM模型关联，实现数据的自动采集与监测，从而实现相关运维业务的智能监测及管理。对于监测周期较长的设备可以通过二维码技术，实现设备与BIM模型关联，不仅可以实现同样的管理效果，而且降低了运维成本。

基于BIM的可视化运维系统的应用功能还有很多，比如空间管理、能耗管理、消防演练等，不同运营单位有不同的需求，需要更多的研究人员对其进行研究与探索。

6 结语

本文通过对BIM运维系统的应用实践，探讨了系统实践过程中需注意的问题及相应的解决策略，意在引起相关领域专家及学者的关注，共同探讨构建高效的BIM运维管理系统，推动BIM技术在运维阶段的发展与应用。另外，物联网技术、云技术、建筑智能化技术等先进技术的快速发展，为BIM技术在建筑运维管理方面的应用提供了新的技术思路，推动BIM技术在建筑全生命周期的应用。

[1] 冯延力.基于BIM的设施运维管理系统的开发与应用[A].大数据时代工程建设与管理——第五届工程建设计算机应用创新论坛[C].2015.

[2] 叶 晶.信息技术在基于BIM的运维系统中应用的探讨[J].绿色建筑,2014(3):65-67.

[3] 胡振中,彭 阳,田佩龙.基于BIM的运维管理研究与应用综述[J].图学学报,2015(5):802-810.

[4] 过 俊,张 颖.基于BIM的建筑空间与设备运维管理系统研究[J].土木建筑工程信息技术,2013,5(3)：33-35.

[5] 赖华辉,邓雪原,陈 鸿,等.基于BIM的城市轨道交通运维模型交付标准[J].都市快轨交通,2015,28(3):78-83.

[6] 李少伟.BIM提升运维管理的研究[J].山西建筑,2015,41(21):238-240.

Application research on the operation and maintenance system of visual based on BIM★

Li Qin Luo Yuanfeng

(GuangzhouSunglydConstructionTechnologyCo.,Ltd,Guangzhou510520,China)

Briefly describe the status of BIM operation and maintenance system, put forward some questions of system. Combined with the Chengchuang building which located in Nanhai district Foshan city to explain the application experience of BIM. Through Revit development and 3D engine technology is better to solve the difficulties.

BIM, operation management, software development, lightweight

1009-6825(2016)27-0223-03

2016-07-16★：广东省省级科技计划项目(项目编号：2013A011404003)

李 钦(1985- )，男，工程师； 罗远峰(1987- )，男，工程师

TP319

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