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摘要:BIM技術因具有信息化、可視化等特點，除了應用在體量大、建設關系復雜、技術難度高的項目中，還得以應用在物業管理領域。在現有的BIM技術基礎上，結合BIM可視化的特點，以交互式可視化為基本理念，搭建集成建筑智能化和物業管理系統的B/S模式綜合信息服務平臺，旨在通過交互式可視化技術優化數據結構，使數據的查詢處理智能化、輕便化，利用其交互性和共享性使物業管理由平面化向立體化、明確化發展，提高物業管理效率，適應行業的信息化發展趨勢。

關鍵詞:物業管理;交互式可視化;BIM技術;數據庫;B/S結構

引言

可視化是現階段BIM平臺發展的重要功能之一，從設計階段到建筑落成后的運維階段，在暖通專業的管道碰撞［1］、施工過程中的安全管理［2］、既有建筑改建擴建［3］等方面發揮了重要作用。當前，在城市高層建筑發展越來越快的形勢下，物業管理的難度日益加大。很多企業為了實現優秀的物業管理效果，選擇在原有物業管理的基礎上引入先進的BIM技術，通過已有的二維圖樣，如主流的CAD圖樣，使用Revit、PKPM、Bently等各類軟件建立現有民用、工業、商業等建筑的三維模型，利用其信息共享、交互性強的優點，使管理方對管理范圍內的建筑物業進行更加清晰的觀察。近年來，如何更高效、更直觀地利用BIM可視化技術進行物業管理已逐漸成為物業管理領域方法研究的熱點問題，涌現出關于物業管理可視化的大量研究。例如，張彥構建了以現場可視化為核心的物業管理體系［4］;彭紅意以萬科物業為研究對象對物業的網絡運維進行了可視化設計［5］。而關于信息化物業管理的研究［6］，BIM技術則是其中的關鍵。BIM系統的應用不僅可以提高工作效率，而且對項目的各個階段都有幫助作用，能夠提供“隨時、隨地、隨人”的服務。以BIM技術為基礎建立的可視化管理系統，可以讓各專業全階段進行信息集成共享，進而極大地提高物業管理的效率。在當前針對物業管理可視化的研究中，肖躍飛等結合BIM和VR的物業管理研究偏重可視化，而忽略了物業管理背后的邏輯關系［7］;周舟針對物業管理的交互可視化則更偏重于數管理，在交互體驗和可視化上略顯不足［8］。本文以物業空間管理和物業設備資料管理為對象，研究BIM交互式可視化技術在物業管理中的應用。這一過程以可視化模型為載體，以網頁端為平臺，進行建筑數據信息的傳遞，實現對物業的空間規劃和功能設計，同步記錄建筑空間的各種相關模型信息及變動(包括材料及模型的生產廠家、使用壽命、價格以及維修時的聯系方式等)，使物業管理人員能夠在實時、準確、全面地獲悉建筑物空間及性能的同時，減少人工登記容易導致的數據記錄錯誤以及低效率問題，并對建筑物的操作、維護、管理等內容進行分析和決策，使建筑空間運營的成本收益達到最優。

1研究方法

基于可視化思想的物業管理更多地借助于現代信息技術，即BIM模型、Web互聯網和數據庫等，集成建筑外觀細節管理和物業管理數據信息，進而加入交互可視化功能形成綜合信息服務平臺，在降低運維成本的同時提高用戶的使用體驗滿意度。可視化房產物業管理與普通物業管理最大的區別就是可以實現傳統物業體系下難以實現的自動化監控與信息處理，能夠貫穿建筑從設計到后期運維的全生命周期，實現數據的繼承。同時，可視化帶來的直觀信息體驗讓信息管理更加高效、表述更為準確。此系統結合Web的特性及對建筑信息模型查看的要求，利用游戲開發引擎Unity3D對模型的兼容性，將建筑信息模型輸入Unity3D中并在網頁端導出。而將這項技術引入物業管理，利用其信息共享、交互性強的優點，可以使管理方清晰觀察建筑內的物業。在商業物業中，還可以在此基礎上引入數據庫，通過對已有建筑材料等進行簡單的數據錄入就可以實現真正的室內可視化管理，提升物業管理的效能和質量，使物業信息的高度集成和三維立體可視化操作成為可能。此系統的設計是基于交互式可視化的理念。物業管理過程中需要處理大量的數據，而物業數據具有大規模、復雜、多領域等特點，傳統的數據管理模式難以應對，易造成物業管理效率低下、錯誤率高、數據遺失等情況。相較于傳統的數據管理模式，可視化提供了一種所見即所得的拓展方式，即所見即所注(WhatYouSeeIsWhatYouFocus，WYSIWYF)。視覺是人類接受信息的主要通道，可視化圖形可以提高人分析數據的效率，將復雜數據轉換為效率更高的圖像。根據具體準確的物業信息，利用Revit建模軟件進行數據處理，實現系統中數據的初步可視化。此過程是將二維的建筑信息(如CAD圖樣)轉換為三維可視化圖像，同時進行數據的深化處理。傳統物業管理過程中的數據結構零散，難以統計，經此處理，除數據可視化外，還進行了深化歸類分析的專業化處理。三維可視化的過程為后續的交互式可視化奠定了基礎。交互是一個過濾信息的過程。在圖形化處理大量信息數據后，集成三維的場景形成數據的整體概覽，通過用戶與3D流場的交互過程過濾信息，在高度集成的可視化3D流場中篩選出最重要的信息，再細化查詢。這一過程將傳統機械的逐一查詢處理方式變革為智能有選擇的挑選查詢，極大程度地提高了數據處理的效率，既是交互式可視化的優勢，也是未來數據的處理趨勢。交互最重要的技術之一就是3D流場可視化交互點的確定。此系統以Unity3D為平臺，利用Unity3D引擎，通過鼠標輸入2D信息確定可視化交互點，通過代碼關聯處理對輸入信息進行實時計算確定3D流場中的交互點，實現信息反饋。交互點確定原理如圖1所示。經過交互式可視化的處理，系統實現了“概覽(overviewfirst)—縮放過濾(zoomandfil-ter)—按需細化(thendetails-on-demand)”［9］中的前兩步，最后一步根據后續的數據庫進行處理。

2交互式物業管理數據庫設計

在物業管理系統中，以區域、房屋、房間、用戶、設備及周邊設施這幾個對象實體為例，可以得知區域和房屋之間、房屋和房間之間、房屋和用戶之間以及區域和設備之間都是一對多的關系，用戶與房間之間是一對一的關系，區域與周邊設施之間是多對多的關系。根據系統的實體關系圖(圖2)，可以進一步建立系統的物理模型。物業所處區域管理中的基本信息管理包括區域名稱、區屬關系、主要負責人、占地面積、建造時間、備注等。房產物業管理中的周邊設施包括簡稱、全稱、設施類型、負責人、聯系人、管理內容、維護狀態、備注等。房屋管理中的樓盤信息包括樓號、類別、朝向、建筑面積、層數、管理人員、管理內容、維護狀態、維護狀態、備注等。房間物業管理中的樓盤信息包括房間號、使用者、建筑面積、實際使用面積、房間的具體功能、管理內容、維護狀態、備注等。設備管理中的設備項目管理包括設備編號、設備名稱、數量、規格、生產廠家、生產日期、監測周期、管理內容、維修狀態、備注等。設備管理中的設備維修管理包括設備編號、設備名稱、維修日期、主要負責人、維修費用、材料費用、費用合計、維修單位、維修說明。物業管理中的業主報修包括報修編號、單元名稱、報修內容、報修日期、報修處理等。可根據上述內容建立數據結構體系，如圖3所示。

3系統實現方法

3.1系統架構

交互式可視化系統設計采用B/S模式。B/S模式對比與C/S模式而言，無須用戶下載專用的客戶端，在瀏覽器中即可登錄查看，不僅免除了客戶端對環境設置的要求，兼容性和通用性更強，而且即開即用的特點使其具有極高的移動性，信息傳播查看更為便捷［10］。B/S模式由表示層、業務邏輯層、數據層構成，具體架構關系如圖4所示。

3.1.1表示層表示層是以Web瀏覽器為顯示界面的操作層，接收用戶的操作請求后將請求送達業務邏輯層進行處理，最后將處理結果返回并表現在表示層給用戶反饋信息。在本系統中，物業管理系統的表示層包含全部使用功能，充分考慮了用戶使用時的交互體驗，秉持操作簡單、使用方便、魯棒性良好的設計理念。

3.1.2業務邏輯層業務邏輯層是系統的核心處理層，包含系統的核心算法。圖示的服務器接收表示層發送過來的請求，由物業管理系統進行邏輯操作，與數據庫交互進行數據處理，最后反饋回表示層。3.1.3數據訪問層數據訪問層主要儲存系統使用的數據庫等基本信息。數據庫也是系統的核心功能，影響系統的查詢速度，良好的數據結構可以加速查詢，避免多次查詢。利用數據庫進行大量數據的運維管理，不僅可以存儲文字信息，還可以實現二維甚至三維圖形的瀏覽查看，契合物業管理的需求。

3.2建筑信息初步處理

此步驟是實現本系統功能的第一步，也是基礎的部分。鑒于目前BIM技術的使用情況，很多商業建筑都使用BIM管理技術制作建筑模型。因此，使用BIM技術進行商業建筑建模符合當前的市場情況，在后期也方便轉化信息到網頁端系統進行查看。

3.2.1模型構建本系統采用了Revit軟件進行初始建模，完成模型如圖5、圖6所示。相較于其他的建模軟件，使用Revit有以下幾點優勢:(1)作為針對民用建筑的建模軟件，應用最為廣泛，提高了本系統的適用性。(2)兼容性良好，可導出多種文件格式，靈活性高。(3)操作簡便，建模精確，符合CAD的操作模式。(4)數據處理功能強大，滿足系統的數據要求。

3.2.2數據收集處理基于Revit在數據處理方面的優勢，可以在模型整體搭建完成后采集整棟建筑的數據并導入專業的SQL數據庫中進行檢索、合并、篩選等處理。SQL數據庫語言兼容性良好，為系統處理數據提供了足夠的便利。

3.3物業數據和業務信息管理

圖4完整地表達了用戶使用本系統的完整響應流程。用戶在瀏覽器上提交操作請求，由Web服務器進行接收，然后傳遞給邏輯和數據處理模塊進行處理，完成操作后將結果返回Web服務器，最終反饋給使用的用戶，完成整個流程。本系統配置的數據庫可以滿足用戶的查詢需求，針對物業管理人員能夠實現更新數據、后臺信息管理、建立索引和加密存取等功能。經過業務邏輯層處理移交之后，針對讀取數據請求，在數據適配器中進行信息轉換;針對寫入數據，則需要經過數據傳送，再寫入數據層數據庫系統中的地理信息管理模塊。可視化物業信息維護與業務信息管理流程如圖7所示。通過對房屋的圖樣和“地圖”進行掃描和矢量化，進行點、線、面的圖層處理，生成初始的地圖文件格式。由于在Web上最終可顯示的地圖是運行時渲染的，圖形數據經過處理后通過特定的接口與數據庫進行數據信息綁定，隨后生成地圖顯示在瀏覽器上，這時用戶就可以通過瀏覽器進行查詢。屬性數據生成流程如圖8所示。

3.4基于Unity3D的系統功能開發

3.4.1B/S結構商業物業管理作為一種物業管理方式，主要應用于項目生命周期的運維期，是直接與用戶聯系的重要階段，也是運行期最長的階段。因此，物業管理系統應當具備使用輕便、互動性強的特性。為了實現B/S結構，本系統的3D模型應用了WebGL繪圖協議。WebGL通過HTML腳本實現Web交互式三維動畫的制作，無須瀏覽器插件支持，增強了系統的兼容性，是業內的發展方向。

3.4.2可視化模型基于B/S結構和建筑信息模型的特點，本系統利用Unity3D引擎進行信息整合和平臺的初步搭建。Unity3D作為游戲引擎可以實現諸多功能，根據系統的需要實現了漫游和3D熱點功能，效果如圖9、圖10所示。目前，商業物業中存在著地產與房產脫節、空置率過高等問題，針對這些問題提出“設計與物業結合”的主題思想。這與傳統的先設計后施工再運營的思想不同，是將物業管理的思想融入建筑設計，將日后的管理理念在建筑設計中體現出來，從而使日后運營期的物業管理更高效、更全面。但是，由于受到專業技能的限制，傳統物業并不能夠很好地參與建筑設計階段，這就需要借助一些外在工具，如電子信息技術，而場景漫游系統便能夠使“設計與物業結合”的思想跨出實踐的第一步。該實地場景漫游系統通過導入設計方的建筑模型且建立漫游人物模型，以第三人稱的視角向物業單位展示一個完工后的商場，使物業單位能夠通過3D全景漫游提前了解商場各層的逃生通道、樓梯，各店面的布置，并對安全通道的可行性進行實景漫游檢驗。由于該系統是基于Web建立的，故物業方無須下載類似Revit、斯維爾等大型軟件即可操作該系統。物業方可以通過3D場景漫游將自身的管理理念有效地融入建筑設計中，使設計與物業相結合，很好地避免了傳統商業設計與物業相互脫節的情況。同時，物業方也可以根據提前漫游得到的商場結構信息規劃好商場各類設施的布置以及對商場的定位，并提前對各類可能入駐的商家店鋪位置進行合理規劃，打造出一個產品明確、分類清晰、規劃合理的優質商場。并且，還可以通過制作模型再導入場景漫游的方式實際感受規劃后商場給人的舒適度以及可行性，通過不斷地調整、漫游找出最優方案，并將情況反映給設計方，有效地實現了設計與物業的銜接。同時，為了實現2DCAD圖樣與3D漫游系統之間的銜接，整個系統還采取網頁熱點技術在各樓層平面圖上設置熱點鏈接，并使之鏈接到3D漫游系統，使樓層轉換變得更輕松。漫游時，也可以結合2D的CAD圖樣達到有效漫游的作用。同時，網頁熱點還可鏈接信息窗口用于存放該位置的各種綜合信息，使物業方能夠更輕易地獲取該商場建筑的相關信息，提前做好商場運營規劃，從根本上解決物業與設計脫節的問題，有效抑制部分商場空置率過高的現象，促進商業物業又好又快地發展。

3.4.3SQLite數據庫本項目采用SQLite數據庫存放數據，以達到數據處理的效果。SQLite是一種輕型嵌入式數據庫，處理速度快，占用內存少，接口眾多，可以適配于各個主流操作系統，如Windows、Linux、Unix。本項目通過編寫C#代碼融合SQL語言建立數據庫，并進行數據庫的運維。數據庫管理界面部分數據見表1。數據庫是整個系統的核心部分，信息處理的基礎就是數據庫。物業人員對于業主的了解以及能夠處理問題的范圍是由數據庫的大小范圍決定的，信息變更的處理也依靠數據庫的數據處理能力，因此數據庫是整個系統中最重要的功能之一。

3.5系統的整合實現

整個系統在瀏覽器上以Web的形式運行，以Web作為平臺，集合數據庫和三維圖像的功能。其中，三維圖像、漫游場景、UI應用WebGL技術可以直接與網頁進行交互，在網頁上響應點擊、漫游的動作，反饋查詢結果。數據庫在服務器端調取數據代碼實現數據查詢等功能。系統運行原理如圖11所示，最終實現的交互式可視化效果如圖12所示。

4結語

本文將BIM技術應用在物業管理中，不僅進一步發展了可視化的物業管理，將用戶的交互加入可視化系統，而且利用數據庫在網頁端平臺整合了整體的管理服務平臺，實現了更高效、更集成的平臺。不能忽視的是，在實際應用中仍有很大的改進空間，有待繼續探索。

參考文獻

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作者：康蕊 唐茂宏 孫寧 張震祺 王思睿 徐照 單位：東南大學土木工程學院