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基于BIM的建筑设备运行维护可视化管理研究.pdf

基于BIM的建筑设备运行维护可视化管理系统

中的数据信息进行综合管理，根据数据库中丰富的设备信息，辅助管理者进行相 关的设备成本控制、经济分析、设备处置、合同纠纷处理等决策。管理者做出决 策后将信息反馈给相应的工作人员执行决策，执行完成后再重新更新设备信息及 状态，从而达到持续的设备信息更新，实现可持续的设备管理。

提出基于BIM的建筑设备运行维护可视化管理整体系统架构，构建了基于 3IM的建筑设备运行维护可视化管理模型，介绍了系统主要功能、系统的实现与 应用，在BIM可视化模型模块，提出了运用不同颜色、图案等方式进行建筑设备 天态信息的表达DB12T 724.57-2019 安全生产等级评定技术规范 第 57 部分：电子通信制造企业，并可统计出设备信息总明细和各分类信息；在设备运维数据库 模块，实现了设备基本信息管理、运维信息管理、合同管理、成本管理、供应商 管理、部门信息管理及员工信息管理等功能；最后从物业运营管理方角度，提出 基于BIM的建筑设备运行维护可视化管理实施流程，明确了各主要参与方及其管 理内容

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4模拟案例一一以某办公楼空调设备管理为例

基于以上研究成果，本章以某办公楼空调设备管理为例，利用本研究提出的 建筑设备管理方法，模拟进行从整个建筑设备管理系统的建立到系统的应用、建 筑设备管理实现的展示。

4.1建筑与设备BIM模型的建立

首先利用RevitArchitecture与RevitMEP建立办公楼建筑模型（图4.1）与 周设备模型，然后添加室内空调设备模型，根据现实情况将空调设备放置到相， 的安装位置，呈现出与实际情况相同的虚拟三维空间效果，如图4.2所示。

图4.1某办公楼建筑模型 Fig4.1 An office building architecture model

图4.2建筑及室内空调设备模型 Fig4.2 Building and indoor air condition model

4.2设备信息的添加与查询

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根据管理需要，给设备模型添加相关设备信息，包括设备管理所需的基本信 息、维护信息、合同信息和成本信息等，以共享参数形式添加到设备模型属性中 （如图4.3）。添加信息后点选某一空调设备便可查看该设备相关信息，如图4.4所 示。

图4.3设备模型信息添加 Fig4.3 Equipment model information addition

图4.4设备信息查询图 Fig4.4 Equipment information query

4.3BIM模型的可视化应用

模拟案例一一以某办公楼空调设备管理为例

基于BIM可视化平合，将建筑内空调设备信息进行可视化表达，利用虚拟的 3维空间进行准确的设备定位；利用设备3D模型展示出设备的规格、外观等信息； 用不同的颜色、不同的图案可视化展示出设备的运维状态、成本控制状态、合同 纠纷状态、设备处置决策等，帮助管理者迅速掌握设备状态。下图4.5展示出办公 楼各房间空调设备的空间位置、外观和各类状态信息，

图4.5办公楼空调设备可视化展示图 Fig4.5The officebuildingair conditioningvisualizationdisplay

从图片中空调设备的不同颜色和图案显示出：白色空调表示该设备管理良好， 处于正常运行中，且无成本超支、合同纠纷等情况；蓝色空调表示该设备出现故 障需进行日常维修，需管理者安排维修人员进行设备维修：黑色空调表示设备处 于停运中；黄色表示设备正在保养或维修中；橙白格纹空调表示该设备在正常运 行，但成本超出预定警戒线，需进行重点成本控制；红色空调表示该设备维护成 本已超支，需管理者进行重点管理和决策。

4.4设备各类信息统计

基于集成设备信息的BIM模型，利用Revit软件自动统计功能，可对整栋办 公楼建筑设备信息进行总明细统计和各类信息统计。由于整个建筑中设备数量较 多，无法将所有设备信息表示在论文中，在此分类统计出该办公楼第二层空调设 备基本信息表、维护状态表、设备合同信息表、设备成本信息表、设备处置决策 表等，导出Excel格式表格，辅助进行各类分析与决策，分别如表4.1~表4.5所示

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表4.1办公楼第二层空调设备基本信息统计表 Table4.1Air conditioning basic information statistics in the second floor of the office building 设备基本信息统计表

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Table4.2 Air conditioning Operational information statistics in the second floor of the office building

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表4.3办公楼第二层空调设备合同信息统计

in the second floor of the office building

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表4.4：办公楼第二层空调设备成本信息统计表 Table4.4Air conditioning cost information statistics in the second floor of the office building

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表4.5：办公楼第二层空调设备决策信息统计表 Table4.5 Air conditioning decision information statistics in the second floor of the office building

4.5数据库的应用展示

利用Revit将该办公楼建筑模型与空调设备模型信息数据表导入Access数据 库中，基于该数据库添加其他详细设备信息表及数据，建立表间关系，创建查询， 创建登录窗体、各管理模块窗体，创建各信息管理报表，进行VBA编程等，形成 建筑设备运行维护管理数据库，实现对办公楼空调设备的基本管理（含设备基本 言息管理和供应商信息管理、供应商管理、运维信息管理、成本信息管理、合同 信息管理和管理方信息管理（含部门信息管理、员工信息管理和用户管理）。以下

展示了本设备运行维护管理数据库的实践情况。

4.5.1设备运维管理数据库登录

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用户需通过建筑设备运行维护管理数据库系统的登录界面，输入正确的用， 信息，用户名及密码，登录系统。数据库系统登录界面如下图4.6所示：

图4.6建筑设备运行维护管理数据库系统登录界面 Fig4.6 Construction equipment operation maintenance and management databasesystemlogin screen

正确登录建筑设备运行维护管理系统后，将自动跳转到数据库系统功能界面 如下图4.7所示。

图4.7建筑设备运行维护管理数据库功能界面

ig4.7Constructionequipmentoperationmaintenanceandmanagementfunctionofdatabas interface

4.5.2设备基本管理

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设备基本管理包括设备基本信息管理和供应商资料管理。 ①设备基本信息管理 查看编号为10001的设备基本信息，如下图4.8所示。显示出该设备的名称， 规格、性能、安装位置、出厂年月、供应商编号、保修期、开始使用时间、购置 成本等信息，同时展示出设备的3D模型形态。通过此界面，可添加、保存、删除 查找其他设备信息等操作，并预览和打印各设备基本信息报表，见图4.9。

图4.8设备基本信息管理 Fig4.8Equipment basic information management

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图4.9设备基本信息报表预览图 Fig4.9 Equipment basic information report preview

图4.10供应商管理 Fig4.10 Supplier management

4.5.3设备运维信息管理

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查看编号为10001的设备运行维护信息，如下图4.11所示。显示出该设备的 名称、维修日期、维修原因、维修成本、替换部件、维修人员、安装位置、负责 人、值班人员、巡检人员、检查日期、运行状态、维修状态等信息，同时可直接 查看该设备维修手册进行维修指导。通过此界面，可添加、保存、删除、查找其 他设备运维信息，并预览和打印各设备运行维护信息报表。

4.5.4设备成本信息管理

图4.11设备运维信息管理 Fig4.11 Equipment information management of the operations

同样查看编号为10001的设备成本信息，如下图4.12所示。显示出该设备的 名称、账面净值、购置成本、年折旧额、维护总成本、实际维护保养成本、维扩 保养成本警戒线、预计维护保养成本、实际维修成本、维修成本警戒线、预计维 修成本等数据，同时直接显示出该设备维护保养费用、维修费用是否超支或超警 戒线，辅助管理者进行成本计划和控制。通过此界面，可添加、保存、删除、查 找其他设备运维信息，并预览和打印各设备成本信息报表，见图4.13。

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图4.12成本信息管理 Fig4.12Costinformationmanagement

图4.13成本信息报表预览图 Fig4.13 Cost information report preview

进入合同信息管理模块查看设备相关合同信息，下图4.14显示了编号为1000

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设备相关合同信息，包括合同编号、合同名称、签约单位、合同价格、签约时间 结算时间、结算金额、合同类别、合同设备数量、设备类型、保修期、保养方、 使用方等信息，以及签署合同文件和设备清单列表等合同附件。

4.5.6设备管理方信息管理

图4.14设备合同信息管理 Fig4.14Contract information management

设备管理方信息管理主要包括部门信息管理、员工信息管理和用户管理。图 4.15、图4.16、图4.17分别显示了部门信息管理、员工信息管理和用户资料查看 界面

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图4.15部门信息管理 Fig4.15Department information management

图4.16员工信息管理 Fig4.16Employee information management

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图4.17用户管理 Fig4.17 User management

本章以某办公楼空调设备管理为例，建立办公楼与空调设备BIM模型，展示 了BIM可视化模型模块对建筑与设备3D模型的可视化显示，描述了建筑设备信 息的集成与查询，展示了将设备状态信息利用不同颜色和图案进行可视化表达后 呈现的可视化管理效果，并对模型中部分信息进行了分类统计；对建筑设备运行 数据库实现的应用进行了展示，分别展示了对空调设备的设备基本管理、设备运 维管理、成本管理、合同管理及管理方信息的管理的实现成果。

本研究综合应用了BIM技术以及Access数据库技术，基于BIM提供的信息 共享及可视化操作与展示平台，研究如何用BM可视化模型将建筑设备状态类信 息进行可视化表达，利用集成设备信息的BIM模型对设备信息进行快速查询与统 计，建立了建筑设备运行维护数据库，对设备更完善、更详细的信息及文档、图 纸资料等进行综合管理，实现了建筑设备基本信息管理、设备运维信息管理、合 司管理、成本管理、供应商管理、部门信息管理、员工信息管理以及设备信息的 多条件查询等，提出了基于BIM的建筑设备运行维护阶段的可视化管理模式，并 明确了管理过程中的各参与方与管理内容，实现了运行维护阶段建筑设备信息的 综合管理。具体来讲，本研究课题主要有以下几点成果： (1）利用BIM多维、可视化平台，建立建筑设备3D模型及建筑空间三维模型 并对设备管理常用的各种状态信息进行可视化表达，这种可视化方式有利于设备 管理工作者对设备形态、设备空间位置、设备基本信息的理解，降低了工作人员 对于设备识图等专业知识的要求，降低了设备管理的难度，使设备管理更加直观、 明了，简化了繁琐的设备管理步骤，帮助管理者迅速找出需重点管理的设备以及 设备管理的关键点，辅助其决策，实现了对建筑设备的可视化管理。 ②通过BIM提供的数据共享平台，使设备管理各参与方的信息共享，提供了 方便快捷的信息获取方式，不仅实现了信息的无障碍交流，有效避免信息孤岛现 象，还实现了设备信息的快速查询、数据统计，为管理者节约了大量的时间。提 高了设备管理效率，提高了管理者的管理水平，实现及时、简便、高效的设备运 行维护管理。 ③建立的建筑设备运行维护数据库能够基于BIM模型中的数据，形成设备信 息更加丰富、管理功能更加完善、能够对设备数据进行完整储存和综合管理的数 据库信息管理平台。加入设备的合同信息、成本信息、设备管理部门信息、员工 信息更完善、更详细的设备信息及文档、图纸资料、图像资料等，实现了建筑设 备基本信息管理、设备运维信息管理、设备合同管理、成本管理、供应商管理、 部信息管理、员工信息管理以及设备信息的多条件查询等。 ③整合BIM技术及Access数据库技术，提出了基于BIM的建筑设备运行维 护阶段的可视化管理模式、管理实施流程，明确了管理过程中的各参与方与管理 内容，并通过BIM模型与Access数据库之间的信息交互和设备信息的持续更新， 实现了对整个运行维护阶段建筑设备的可持续管理。

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本研究的建筑设备运行维护可视化管理模式可用于各种建筑工程项目的建 设备运行维护管理，尤其适用于大型、复杂、建筑设备数量较多的建筑工程

本文展示了通过BIM及Access数据库实现了建筑设备可视化、信息快速查询、 数据统计、设备基本信息、合同信息、成本信息、设备管理方信息等综合管理， 提出基于BIM的建筑设备运行维护可视化管理模式，但由于研究时间及个人研究 能力有限，本研究课题在研究的深度和研究度上都还存在有待进一步深入研究 和继续思考继续完善的地方，在此，对本研究课题有以下展望： ①从建筑设备管理的广度上，本研究只针对建筑设备的运行维护阶段进行管 理，还可以增加对设备申请配置、设备采购、设备到货验货等方面的管理研究， 完善对建筑设备全过程的管理。 ②从研究的深度上，在数据库部分，由于本研究的目的并不是为了设计和开 发一个完善的、可供业主或物业运营管理方直接使用的商业化建筑设备运行维护 管理系统软件，而是提出一个基于BM的建筑设备运行维护可视化管理的思路： 利用BIM模型作为设备管理的可视化工具，基于BIM模型建立设备运维数据库， 利用BIM模型中集成的信息，并容纳更多、更复杂、更全面的设备信息，对设备 进行综合管理，所以本文建立建筑设备运行维护数据库，旨于通过数据库和BM 模型的综合应用，呈现出完整的建筑设备管理过程，并展示出对BIM模型信息的 相关应用和数据库应用的概念。且由于专业上编程能力有限，本研究只建立了建 筑设备管理的基本数据库和实现了较为简单的设备管理功能，还未能建成较为成 熟完善的建筑设备管理系统，有待进一步完善和加强。后续可加强建筑设备管理 数据库系统的研究，增加更丰富的管理过程中管理者执行和操作上的细节功能。

由裹感谢我的导师张巍老师以及BIM研究中心王廷魁老师对我三年研究生涯 的教导与关心，对我研究论文的悉心指导，给我提出了建设性的宝贵建议和意见， 指导我做研究的方法和思路，让我学习到了很多有价值的思维和知识，顺利完成 了本课题的研究，在此衷心感谢我的两位老师！同时感谢各位同学和BIM研究中 心的伙伴们在研究过程中对我的大力支持与帮助DB37／T 3221-2018 数据中心防雷技术规范，在与各位愉快的探讨中完成了 我的毕业论文！ 在此，感谢各位评审、答辩老师对本论文的耐心审阅，由于本人学识有限， 论文中难免存在不足之处，真诚希望各位老师、专家给予指导，对本文提出宝贵 意见！

二0一四年五月 于重庆

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[1]】王廷魁，张睿奕.基于BIM的建筑设备可视化管理研究[J].工程管理学报，已收录（待 发表论文

DB44／T 1848-2016 重要建设工程强震动监测台阵技术规范重庆大学硕士学位论文