商品住宅使用说明书数字化交付实现途径研究

周兆银，李小芳，田书函，谢艳，蔡硕累，陆昭泳

（重庆科技学院 建筑工程学院，重庆 401331）

0 引言

1998 年建设部发布了“关于印发《商品住宅实行住宅质量保证书和住宅使用说明书制度的规定》的通知”，决定在房地产开发企业的商品房销售中实行《住宅使用说明书》制度。《住宅使用说明书》是对住宅的结构、性能和各部位（部件）的类型、性能、标准等作出说明，并提出使用注意事项的文件。如在房屋使用中出现问题，说明书将成为解决开发商与业主之间纠纷的重要依据。同时说明书的制定也是为了用户更好地了解住房及室内设施，使用户能够正确使用室内设施，减少故障，延长使用寿命[1]。

目前，建筑业信息化飞速发展，然而建筑工程的数字化交付发展进程却极为缓慢，现行的住宅使用说明书仍均为纸质形式，内容呈现较为固定单一，大多流于形式，导致传输的信息不够全面、精准[2]。并且住宅使用者并非都了解房屋建筑方面的知识，可能对提供的纸质版《住宅使用说明书》上的建筑相关指标数据不理解，导致不能正确合理使用住宅的情况出现，如在装修的时候破坏承重墙、破坏燃气管线等。不当装修和使用缩短了房屋建筑的使用寿命，甚至出现业主违规使用房屋建筑，危及建筑安全的情况。

伴随建筑产业与信息化、智能化技术的融合发展，本文结合BIM 技术、轻量化技术、大数据存储技术等构建商品住宅数字化使用说明书，通过提取并轻量化处理数字化说明书所需的BIM 模型，融合住宅其他相关信息，将其存储至云存储平台，最后将生成的二维码装订在房屋内和纸质说明书上，使用者可直接使用智能设备扫描二维码进行查询、编辑信息。商品住宅数字化使用说明书突破了平面设计的展示局限，有助于用户直观感受《住宅使用说明书》中承载的信息，从而实现住宅信息的集成，三维模型的便捷读取，监管模式的可视化。

1 商品住宅数字化使用说明书构建概述

1.1 构建主体

据统计，国内现行的《住宅使用说明书》构建主体主要存在三种形式：一是建设部门统一印制；二是建设单位可根据项目的实际情况进行自行编制；三是建设单位可使用政府行政部门统一印制的使用说明书，也可由建设单位自行印制或编制[3]。

因此，可由建设行政主管部门建设数字化交付平台。而商品住宅数字化使用说明书主要涵盖三维模型和房屋建造信息，由建设单位联合施工单位根据项目实际情况搭建三维模型和自行编制数字化使用说明书文字内容，并上传存储至云平台，可成为住宅使用说明书的一种构建形式。

1.2 服务内容

《住宅使用说明书》主要包括房屋的建造基本信息，如住宅的各方建设主体、结构类型、设施设备配置及安装位置说明、住宅承重部位注意事项、住宅的保温防水部位注意事项、装饰装修注意事项等内容[4]。除此之外，建设单位可根据实际情况进行补充。

在此基础上，商品住宅数字化使用说明书主要融合三维模型，一般提取工程项目竣工阶段的模型，包括房屋构件属性、规格大小、具体位置等，全面、直观、立体地呈现房屋信息。对于大中型工程，还可上传形象工程的施工视频或项目延时摄影，结合房屋的使用说明信息，使购房者也能够详细了解房屋的建造全过程信息。

1.3 交付形式

目前住宅使用说明书通常由建设主管部门提供范本，建设单位自行下载进行填写，再以纸质文件交于购房者，用于购房者查看房屋使用事项[5]。如房屋需要二次出售时，需将住宅使用说明书一并交付，方便其他使用者了解住宅的详细情况。

商品住宅数字化使用说明书将所有的信息上传存储至云平台。一是生成二维码标签，装订至纸质版住宅使用说明书和住宅构件上，房屋使用者使用智能终端设备扫描二维码，便可查询房屋的三维模型及其他信息；二是生成网页端链接，在没有二维码标签以及纸质版住宅说明书的情况下，用户也可通过智能终端设备访问数字化说明书平台，查询所需信息。采用纸质使用说明书与数字化使用说明书联合的方式进行交付，方便了房屋使用者采用不同方式查询房屋的详细信息。

2 构建商品住宅数字化使用说明书的实现途径

构建数字化使用说明书需由政府部门制定统一的数字化说明书标准，建设方在交付的模型中分别提取标准中所需要的模型进行轻量化处理，通过建立统一的标准整合房屋的其他相关信息，并上传至存储平台。考虑绝大多数用户为非专业人员，将使用说明书生成二维码，实现用户便捷读取信息。构建流程示意简图如图1 所示。

图1 商品住宅数字化使用说明书构建流程简图

2.1 数字化使用说明书模型轻量化

2.1.1 模型提取

通过BIM 技术对建筑房屋的施工信息进行模型建立，使得房屋在运维阶段可以有效协同[6]。从房屋建设到交付使用阶段，BIM模型涵盖了各个专业的大量信息。但是当业主接房后只需了解房屋的部分建筑模型信息，如主体结构、水电管网、墙体位置、机电设备及周边环境等，因此依照纸质版的内容以及建设主管部门发布的统一标准，在交付的BIM 模型中提取住宅数字化使用说明书需要的模型进行分户存储，同时考虑同一项目存在大量相同户型，采取相同户型模型信息的重复使用，降低后期模型存储量。

2.1.2 模型数据转换

参照传统住宅使用说明书的必要内容以及业主实际需求，对竣工交付的BIM 模型进行选择提取数字化使用说明书所必需的信息。数字化住宅使用说明书所需的BIM 模型数据庞大，建立精度高，只能通过相关专业软件查看BIM 模型，因此需对提取的模型做轻量化处理。可利用Revit 二次开发技术开发插件将Revit 模型导出为易于WebGL 解析的JSON 数据文件，模型数据转换如图2 所示。

图2 BIM模型数据转换流程图

2.1.3 模型渲染

应用Three.js 渲染框架将Revit 渲染在浏览器端显示，实现模型在Web 端显示。首先创建三维场景，用于搭载所需渲染的模型，然后将经数据转换后的Revit 模型文件导入场景中，添加相机视角、渲染器、基础灯光，将模型渲染至Web 端，实现模型的浏览。

2.2 数字化使用说明书存储平台架构

采取分布式云存储对较大规模的模型数据进行承载存储平台建设、管理平台建设、数据读取方式及权限设置，实现监管部门的统一监管[7]。数字化使用说明书平台主要分为模型信息层、存储层、应用层及用户层，如图3 所示。

图3 商品住宅数字化使用说明书平台架构图

模型信息层集成数字化使用说明书的必要信息。竣工模型与住宅信息构成数字化使用说明书的基础数据，集成了房屋的三维模型以及房屋的其他信息。

存储层将集成的信息进行存储，实现住宅信息在用户层的边界交互。数字化使用说明书云平台提供超大容量、超大规模的云存储空间，将轻量化处理后的竣工模型整合住宅相关信息分栋分户存储于云平台，实现数据独立存储、权限控制的功能。

应用层主要针对云平台进行功能模块的划分。平台应用内容主要是房屋基本情况、房屋专有信息、注意事项、三维模型数据。房屋基本情况涵盖房屋住宅坐落朝向、建筑面积及层高、主要参建单位等信息；房屋专有情况描述房屋结构类型、建筑等级、各类设施参数内容等；注意事项强调后期正确使用房屋的方式以及装修改造的注意事项；三维模型主要针对Revit 模型，将整个单位工程进行分户建立，针对不同的户型分解成主体结构、建筑装饰装修、建筑给排水、建筑电气、其他等分部工程。

用户层通过二维码、Web 端实现对住宅信息的快速查询、读取、编辑。政府监管方对数字化使用说明书统一标准进行监管，房屋参建方对数字化使用说明书所需要的模型信息进行统筹建立，并上传至该平台所对应的部分。物业针对后期运维所需的模型信息、房屋的相关信息详情进行查询、反馈等。房屋使用者只能针对原有的模型数据及房屋的相关信息进行查询、反馈、标记操作。

2.3 数字化使用说明书信息便捷交互

2.3.1 模型信息的便捷交互

采用共享顶点数据组织方法对轻量化后的模型去除冗余重复的定点数据，完成定点数据的极致精简，从而实现数字化住宅使用说明书BIM 模型信息的轻量化显示。在云平台中置入二维码系统，直接生成二维码，装订在房屋构件上和已交付的纸质版《住宅使用说明书》中，用户使用智能手机终端设备扫描二维码，可清晰、准确地查询到主体结构构造、承重墙体的位置、水电管网的布置等关键信息。

2.3.2 模型的修改与标记

现行纸质版《住宅使用说明书》存在易丢失、内容更新难等缺陷，数字化住宅使用说明书利用云存储平台进行信息交互，可考虑房屋使用者的非唯一性。不同的房屋使用者在装修后，可通过智能设备将住宅的更改信息标记在三维模型上,并存储为不同的模块，更改的信息不影响之前使用说明书的内容，方便其他使用者了解住宅的变动情况。

3 商品住宅数字化使用说明书的信息流设计

数字化使用说明书的信息流主要包括信息录入、信息审核、信息存储、信息交互，只有每一项工作流程顺利实施，数字化使用说明书才能发挥真正的作用。其中信息录入以工程参建单位为主体，信息审核、存储以建设行政主管部门为主导，信息交互则主要是以房屋使用者和物业管理部门为服务对象，信息流程图如图4所示。

3.1 信息录入

数字化住宅使用说明书有机融合模型、图纸、文档等信息，能够实现住宅使用说明书多维度的信息呈现。建设单位作为建设项目的主要计划、组织者，在工程项目建设完成后，可根据建设行政部门制定的统一标准并结合项目实际情况，进行数字化使用说明书的图纸、文档信息录入。而数字化住宅使用说明书需融合三维模型，三维模型主要来源于工程竣工阶段交付的模型，因此，模型的建立可以建设单位为主导，各参建方辅助进行模型的重建或提取整编，然后将重新整理后的模型和图纸进行上传，并根据项目情况录入相关文档信息。

3.2 信息审核、存储阶段

建设行政主管部门建立商品住宅数字化使用说明书统一标准，并要求工程建设各责任主体按标准进行建设，建设方按标准完成“纸质说明书+数字化说明书”的交付方式；运用云存储技术将各分户BIM 模型按标准存储于政府统一监管平台，房屋使用者对监管平台中储存的模型信息进行访问，可进一步强化政府有关部门的监管职能。

由于住宅使用说明书可由建设单位根据项目自身情况进行编制，为了避免建设单位对住宅使用说明书的内容随意更改或填写不实信息，侵犯购房者的合法权益的问题，建设行政主管部门可对录入阶段的信息进行审核，满足要求后再存储至平台进行交互。

3.3 信息交互阶段

3.3.1 以房屋使用者为服务对象

房屋使用者购买新房后，可通过智能移动端、PC 端等终端操作直接查询和读取被轻量化技术处理、格式转换后的商品住宅分户BIM 模型，查看立体展示的所购房屋外观结构和房间内部的具体布局。当进入房屋装修阶段，还可通过三维模型了解细部显示的内部管线、预留孔洞、设备设施等信息，直观准确地掌握承重部位、管线设施的具体位置。

商品住宅数字化使用说明书的构建，一方面能帮助购房者全面了解住宅构造，尤其是非专业用户也可通过BIM 模型多方位、多角度地查看房屋，对房屋使用具有更深刻的认识，可引导房屋使用者合理使用房间布局，进行装修及维护。另一方面，当房屋使用者想要二次出售时，数字化使用说明书可方便快捷地进行移交，购买方也能够通过数字化使用说明书快速了解房屋构造。

3.3.2 以物业管理部门为服务对象

应用BIM 技术可以极大提升运营维护管理的水平，能够最大限度地对使用寿命期内的建筑物进行增值运营维护。该技术一般应用于物业管理中的日常管理、设备管理、运营维护管理、应急管理，如发生设备故障或应急事件，可能无法第一时间找到设备安装图纸或建筑布局图纸，此时通过访问数字化使用说明书，调取房屋建筑的三维模型信息，可第一时间掌握准确位置，有效解决紧急事件和减少损失。

4 商品住宅数字化使用说明书的运行优势及机制

4.1 运行优势

住宅使用说明书具有法律效力，建议采用政府主导的信息服务机制。建设行政部门发布范本并设立监督审查部门，使用必要的行政手段推进数字化说明书的普及，从而发挥数字化说明书的作用。一方面，将商品住宅从设计、施工到运维的各种信息整合于一个BIM 模型中，基于该模型对建筑物进行可视化验收，提高建筑产品信息透明度，进一步强化政府部门的监管效力。另一方面，在信息服务内容建设方面，可根据国家和省市建设行政单位对住宅使用说明书的新要求，阶段性地对服务内容进行更新。

业主对住宅使用及维护需求的日益增长，对传统纸质说明书提出了新的要求。通过数字化呈现，可实现移动端、PC 端简单操作查阅详细的数字化商品住宅使用说明书。运用BIM 技术可视化、模拟性、优化性等特点，在集成模型信息、施工信息、运维信息于一体的BIM 住宅模型中，可全面掌握房屋结构、性能和设备设施等详细信息。在装修阶段，通过对相应构造细部数据的查询，可帮助业主更科学地作出决策，确保不因装修改造影响建筑的安全；在运维阶段及后期二次交易阶段，商品住宅的数字化信息能跟随房屋转移，实现数字化使用说明书作用的最大化，从根本上降低装修和使用过程中的改造难度和成本。

4.2 运行机制

基于建设行政部门发布的范本，各房产企业结合实际情况编制建筑产品的数字化住宅使用说明书。随着建筑行业产业化与信息化的推进，对住宅质量有了新标准和新要求，房产企业通过编制数字化住宅说明书，一是可以规范企业产品建造管理流程，增加建筑产品内涵与透明度，尽可能减少质量问题与装修隐患，促进建造高质量住宅；二是有利于保障消费者权益，吸引消费者购房，帮助企业树立品牌和社会形象。

初期对传统住宅使用说明书的运行方式进行革新，需要以政府为主导建立长效机制，并设立监督审查部门督促数字化说明书从构建到发放使用的有效执行，推动商品住宅数字化说明书的运行，发挥其应有的作用。住宅使用说明书具有法律效力，建设行政部门应建立发布范本，建设方根据项目特点以及实际需求情况，编制商品住宅数字化使用说明书。使用者在使用过程中，发现信息与实际不符或信息不完整情况，可在承载平台中进行反馈或投诉，经监督审查部门审核通过后督促建设方及时修改更新，并在平台中增加该建设方不良记录，作为商品住宅数字化使用说明书实行情况的依据。

5 结论

本文基于对传统的纸质住宅使用说明书的缺陷分析，结合信息化、数字化技术在建筑行业的不断深度应用，对商品住宅数字化使用说明书进行研究，为推进工程建设档案数字化交付提供参考。通过深入研究数字化说明书服务内容范围、服务主体、交付形式，构建商品住宅数字化使用说明书的存储平台，实现建设方、建设行政主管部门、房屋使用者、物业管理部门等多方的协同应用及监管。该交付方式能够改善传统商品住宅交付中信息不对称、内容固定单一等缺陷，发挥住宅使用说明书真正的作用，满足未来工程竣工交付向数字化迈进的需求，对建筑企业向数字化转型具有一定的推动作用。