周兆銀，李小芳，田書函，謝艷，蔡碩累，陸昭泳

（重慶科技學院 建筑工程學院，重慶 401331）

0 引言

1998 年建設部發(fā)布了“關于印發(fā)《商品住宅實行住宅質(zhì)量保證書和住宅使用說明書制度的規(guī)定》的通知”，決定在房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)的商品房銷售中實行《住宅使用說明書》制度。《住宅使用說明書》是對住宅的結構、性能和各部位（部件）的類型、性能、標準等作出說明，并提出使用注意事項的文件。如在房屋使用中出現(xiàn)問題，說明書將成為解決開發(fā)商與業(yè)主之間糾紛的重要依據(jù)。同時說明書的制定也是為了用戶更好地了解住房及室內(nèi)設施，使用戶能夠正確使用室內(nèi)設施，減少故障，延長使用壽命[1]。

目前，建筑業(yè)信息化飛速發(fā)展，然而建筑工程的數(shù)字化交付發(fā)展進程卻極為緩慢，現(xiàn)行的住宅使用說明書仍均為紙質(zhì)形式，內(nèi)容呈現(xiàn)較為固定單一，大多流于形式，導致傳輸?shù)男畔⒉粔蛉妗⒕珳蔥2]。并且住宅使用者并非都了解房屋建筑方面的知識，可能對提供的紙質(zhì)版《住宅使用說明書》上的建筑相關指標數(shù)據(jù)不理解，導致不能正確合理使用住宅的情況出現(xiàn)，如在裝修的時候破壞承重墻、破壞燃氣管線等。不當裝修和使用縮短了房屋建筑的使用壽命，甚至出現(xiàn)業(yè)主違規(guī)使用房屋建筑，危及建筑安全的情況。

伴隨建筑產(chǎn)業(yè)與信息化、智能化技術的融合發(fā)展，本文結合BIM 技術、輕量化技術、大數(shù)據(jù)存儲技術等構建商品住宅數(shù)字化使用說明書，通過提取并輕量化處理數(shù)字化說明書所需的BIM 模型，融合住宅其他相關信息，將其存儲至云存儲平臺，最后將生成的二維碼裝訂在房屋內(nèi)和紙質(zhì)說明書上，使用者可直接使用智能設備掃描二維碼進行查詢、編輯信息。商品住宅數(shù)字化使用說明書突破了平面設計的展示局限，有助于用戶直觀感受《住宅使用說明書》中承載的信息，從而實現(xiàn)住宅信息的集成，三維模型的便捷讀取，監(jiān)管模式的可視化。

1 商品住宅數(shù)字化使用說明書構建概述

1.1 構建主體

據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)現(xiàn)行的《住宅使用說明書》構建主體主要存在三種形式：一是建設部門統(tǒng)一印制；二是建設單位可根據(jù)項目的實際情況進行自行編制；三是建設單位可使用政府行政部門統(tǒng)一印制的使用說明書，也可由建設單位自行印制或編制[3]。

因此，可由建設行政主管部門建設數(shù)字化交付平臺。而商品住宅數(shù)字化使用說明書主要涵蓋三維模型和房屋建造信息，由建設單位聯(lián)合施工單位根據(jù)項目實際情況搭建三維模型和自行編制數(shù)字化使用說明書文字內(nèi)容，并上傳存儲至云平臺，可成為住宅使用說明書的一種構建形式。

1.2 服務內(nèi)容

《住宅使用說明書》主要包括房屋的建造基本信息，如住宅的各方建設主體、結構類型、設施設備配置及安裝位置說明、住宅承重部位注意事項、住宅的保溫防水部位注意事項、裝飾裝修注意事項等內(nèi)容[4]。除此之外，建設單位可根據(jù)實際情況進行補充。

在此基礎上，商品住宅數(shù)字化使用說明書主要融合三維模型，一般提取工程項目竣工階段的模型，包括房屋構件屬性、規(guī)格大小、具體位置等，全面、直觀、立體地呈現(xiàn)房屋信息。對于大中型工程，還可上傳形象工程的施工視頻或項目延時攝影，結合房屋的使用說明信息，使購房者也能夠詳細了解房屋的建造全過程信息。

1.3 交付形式

目前住宅使用說明書通常由建設主管部門提供范本，建設單位自行下載進行填寫，再以紙質(zhì)文件交于購房者，用于購房者查看房屋使用事項[5]。如房屋需要二次出售時，需將住宅使用說明書一并交付，方便其他使用者了解住宅的詳細情況。

商品住宅數(shù)字化使用說明書將所有的信息上傳存儲至云平臺。一是生成二維碼標簽，裝訂至紙質(zhì)版住宅使用說明書和住宅構件上，房屋使用者使用智能終端設備掃描二維碼，便可查詢房屋的三維模型及其他信息；二是生成網(wǎng)頁端鏈接，在沒有二維碼標簽以及紙質(zhì)版住宅說明書的情況下，用戶也可通過智能終端設備訪問數(shù)字化說明書平臺，查詢所需信息。采用紙質(zhì)使用說明書與數(shù)字化使用說明書聯(lián)合的方式進行交付，方便了房屋使用者采用不同方式查詢房屋的詳細信息。

2 構建商品住宅數(shù)字化使用說明書的實現(xiàn)途徑

構建數(shù)字化使用說明書需由政府部門制定統(tǒng)一的數(shù)字化說明書標準，建設方在交付的模型中分別提取標準中所需要的模型進行輕量化處理，通過建立統(tǒng)一的標準整合房屋的其他相關信息，并上傳至存儲平臺?？紤]絕大多數(shù)用戶為非專業(yè)人員，將使用說明書生成二維碼，實現(xiàn)用戶便捷讀取信息。構建流程示意簡圖如圖1 所示。

圖1 商品住宅數(shù)字化使用說明書構建流程簡圖

2.1 數(shù)字化使用說明書模型輕量化

2.1.1 模型提取

通過BIM 技術對建筑房屋的施工信息進行模型建立，使得房屋在運維階段可以有效協(xié)同[6]。從房屋建設到交付使用階段，BIM模型涵蓋了各個專業(yè)的大量信息。但是當業(yè)主接房后只需了解房屋的部分建筑模型信息，如主體結構、水電管網(wǎng)、墻體位置、機電設備及周邊環(huán)境等，因此依照紙質(zhì)版的內(nèi)容以及建設主管部門發(fā)布的統(tǒng)一標準，在交付的BIM 模型中提取住宅數(shù)字化使用說明書需要的模型進行分戶存儲，同時考慮同一項目存在大量相同戶型，采取相同戶型模型信息的重復使用，降低后期模型存儲量。

2.1.2 模型數(shù)據(jù)轉換

參照傳統(tǒng)住宅使用說明書的必要內(nèi)容以及業(yè)主實際需求，對竣工交付的BIM 模型進行選擇提取數(shù)字化使用說明書所必需的信息。數(shù)字化住宅使用說明書所需的BIM 模型數(shù)據(jù)龐大，建立精度高，只能通過相關專業(yè)軟件查看BIM 模型，因此需對提取的模型做輕量化處理?？衫肦evit 二次開發(fā)技術開發(fā)插件將Revit 模型導出為易于WebGL 解析的JSON 數(shù)據(jù)文件，模型數(shù)據(jù)轉換如圖2 所示。

圖2 BIM模型數(shù)據(jù)轉換流程圖

2.1.3 模型渲染

應用Three.js 渲染框架將Revit 渲染在瀏覽器端顯示，實現(xiàn)模型在Web 端顯示。首先創(chuàng)建三維場景，用于搭載所需渲染的模型，然后將經(jīng)數(shù)據(jù)轉換后的Revit 模型文件導入場景中，添加相機視角、渲染器、基礎燈光，將模型渲染至Web 端，實現(xiàn)模型的瀏覽。

2.2 數(shù)字化使用說明書存儲平臺架構

采取分布式云存儲對較大規(guī)模的模型數(shù)據(jù)進行承載存儲平臺建設、管理平臺建設、數(shù)據(jù)讀取方式及權限設置，實現(xiàn)監(jiān)管部門的統(tǒng)一監(jiān)管[7]。數(shù)字化使用說明書平臺主要分為模型信息層、存儲層、應用層及用戶層，如圖3 所示。

圖3 商品住宅數(shù)字化使用說明書平臺架構圖

模型信息層集成數(shù)字化使用說明書的必要信息?？⒐つＰ团c住宅信息構成數(shù)字化使用說明書的基礎數(shù)據(jù)，集成了房屋的三維模型以及房屋的其他信息。

存儲層將集成的信息進行存儲，實現(xiàn)住宅信息在用戶層的邊界交互。數(shù)字化使用說明書云平臺提供超大容量、超大規(guī)模的云存儲空間，將輕量化處理后的竣工模型整合住宅相關信息分棟分戶存儲于云平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)獨立存儲、權限控制的功能。

應用層主要針對云平臺進行功能模塊的劃分。平臺應用內(nèi)容主要是房屋基本情況、房屋專有信息、注意事項、三維模型數(shù)據(jù)。房屋基本情況涵蓋房屋住宅坐落朝向、建筑面積及層高、主要參建單位等信息；房屋專有情況描述房屋結構類型、建筑等級、各類設施參數(shù)內(nèi)容等；注意事項強調(diào)后期正確使用房屋的方式以及裝修改造的注意事項；三維模型主要針對Revit 模型，將整個單位工程進行分戶建立，針對不同的戶型分解成主體結構、建筑裝飾裝修、建筑給排水、建筑電氣、其他等分部工程。

用戶層通過二維碼、Web 端實現(xiàn)對住宅信息的快速查詢、讀取、編輯。政府監(jiān)管方對數(shù)字化使用說明書統(tǒng)一標準進行監(jiān)管，房屋參建方對數(shù)字化使用說明書所需要的模型信息進行統(tǒng)籌建立，并上傳至該平臺所對應的部分。物業(yè)針對后期運維所需的模型信息、房屋的相關信息詳情進行查詢、反饋等。房屋使用者只能針對原有的模型數(shù)據(jù)及房屋的相關信息進行查詢、反饋、標記操作。

2.3 數(shù)字化使用說明書信息便捷交互

2.3.1 模型信息的便捷交互

采用共享頂點數(shù)據(jù)組織方法對輕量化后的模型去除冗余重復的定點數(shù)據(jù)，完成定點數(shù)據(jù)的極致精簡，從而實現(xiàn)數(shù)字化住宅使用說明書BIM 模型信息的輕量化顯示。在云平臺中置入二維碼系統(tǒng)，直接生成二維碼，裝訂在房屋構件上和已交付的紙質(zhì)版《住宅使用說明書》中，用戶使用智能手機終端設備掃描二維碼，可清晰、準確地查詢到主體結構構造、承重墻體的位置、水電管網(wǎng)的布置等關鍵信息。

2.3.2 模型的修改與標記

現(xiàn)行紙質(zhì)版《住宅使用說明書》存在易丟失、內(nèi)容更新難等缺陷，數(shù)字化住宅使用說明書利用云存儲平臺進行信息交互，可考慮房屋使用者的非唯一性。不同的房屋使用者在裝修后，可通過智能設備將住宅的更改信息標記在三維模型上,并存儲為不同的模塊，更改的信息不影響之前使用說明書的內(nèi)容，方便其他使用者了解住宅的變動情況。

3 商品住宅數(shù)字化使用說明書的信息流設計

數(shù)字化使用說明書的信息流主要包括信息錄入、信息審核、信息存儲、信息交互，只有每一項工作流程順利實施，數(shù)字化使用說明書才能發(fā)揮真正的作用。其中信息錄入以工程參建單位為主體，信息審核、存儲以建設行政主管部門為主導，信息交互則主要是以房屋使用者和物業(yè)管理部門為服務對象，信息流程圖如圖4所示。

3.1 信息錄入

數(shù)字化住宅使用說明書有機融合模型、圖紙、文檔等信息，能夠?qū)崿F(xiàn)住宅使用說明書多維度的信息呈現(xiàn)。建設單位作為建設項目的主要計劃、組織者，在工程項目建設完成后，可根據(jù)建設行政部門制定的統(tǒng)一標準并結合項目實際情況，進行數(shù)字化使用說明書的圖紙、文檔信息錄入。而數(shù)字化住宅使用說明書需融合三維模型，三維模型主要來源于工程竣工階段交付的模型，因此，模型的建立可以建設單位為主導，各參建方輔助進行模型的重建或提取整編，然后將重新整理后的模型和圖紙進行上傳，并根據(jù)項目情況錄入相關文檔信息。

3.2 信息審核、存儲階段

建設行政主管部門建立商品住宅數(shù)字化使用說明書統(tǒng)一標準，并要求工程建設各責任主體按標準進行建設，建設方按標準完成“紙質(zhì)說明書+數(shù)字化說明書”的交付方式；運用云存儲技術將各分戶BIM 模型按標準存儲于政府統(tǒng)一監(jiān)管平臺，房屋使用者對監(jiān)管平臺中儲存的模型信息進行訪問，可進一步強化政府有關部門的監(jiān)管職能。

由于住宅使用說明書可由建設單位根據(jù)項目自身情況進行編制，為了避免建設單位對住宅使用說明書的內(nèi)容隨意更改或填寫不實信息，侵犯購房者的合法權益的問題，建設行政主管部門可對錄入階段的信息進行審核，滿足要求后再存儲至平臺進行交互。

3.3 信息交互階段

3.3.1 以房屋使用者為服務對象

房屋使用者購買新房后，可通過智能移動端、PC 端等終端操作直接查詢和讀取被輕量化技術處理、格式轉換后的商品住宅分戶BIM 模型，查看立體展示的所購房屋外觀結構和房間內(nèi)部的具體布局。當進入房屋裝修階段，還可通過三維模型了解細部顯示的內(nèi)部管線、預留孔洞、設備設施等信息，直觀準確地掌握承重部位、管線設施的具體位置。

商品住宅數(shù)字化使用說明書的構建，一方面能幫助購房者全面了解住宅構造，尤其是非專業(yè)用戶也可通過BIM 模型多方位、多角度地查看房屋，對房屋使用具有更深刻的認識，可引導房屋使用者合理使用房間布局，進行裝修及維護。另一方面，當房屋使用者想要二次出售時，數(shù)字化使用說明書可方便快捷地進行移交，購買方也能夠通過數(shù)字化使用說明書快速了解房屋構造。

3.3.2 以物業(yè)管理部門為服務對象

應用BIM 技術可以極大提升運營維護管理的水平，能夠最大限度地對使用壽命期內(nèi)的建筑物進行增值運營維護。該技術一般應用于物業(yè)管理中的日常管理、設備管理、運營維護管理、應急管理，如發(fā)生設備故障或應急事件，可能無法第一時間找到設備安裝圖紙或建筑布局圖紙，此時通過訪問數(shù)字化使用說明書，調(diào)取房屋建筑的三維模型信息，可第一時間掌握準確位置，有效解決緊急事件和減少損失。

4 商品住宅數(shù)字化使用說明書的運行優(yōu)勢及機制

4.1 運行優(yōu)勢

住宅使用說明書具有法律效力，建議采用政府主導的信息服務機制。建設行政部門發(fā)布范本并設立監(jiān)督審查部門，使用必要的行政手段推進數(shù)字化說明書的普及，從而發(fā)揮數(shù)字化說明書的作用。一方面，將商品住宅從設計、施工到運維的各種信息整合于一個BIM 模型中，基于該模型對建筑物進行可視化驗收，提高建筑產(chǎn)品信息透明度，進一步強化政府部門的監(jiān)管效力。另一方面，在信息服務內(nèi)容建設方面，可根據(jù)國家和省市建設行政單位對住宅使用說明書的新要求，階段性地對服務內(nèi)容進行更新。

業(yè)主對住宅使用及維護需求的日益增長，對傳統(tǒng)紙質(zhì)說明書提出了新的要求。通過數(shù)字化呈現(xiàn)，可實現(xiàn)移動端、PC 端簡單操作查閱詳細的數(shù)字化商品住宅使用說明書。運用BIM 技術可視化、模擬性、優(yōu)化性等特點，在集成模型信息、施工信息、運維信息于一體的BIM 住宅模型中，可全面掌握房屋結構、性能和設備設施等詳細信息。在裝修階段，通過對相應構造細部數(shù)據(jù)的查詢，可幫助業(yè)主更科學地作出決策，確保不因裝修改造影響建筑的安全；在運維階段及后期二次交易階段，商品住宅的數(shù)字化信息能跟隨房屋轉移，實現(xiàn)數(shù)字化使用說明書作用的最大化，從根本上降低裝修和使用過程中的改造難度和成本。

4.2 運行機制

基于建設行政部門發(fā)布的范本，各房產(chǎn)企業(yè)結合實際情況編制建筑產(chǎn)品的數(shù)字化住宅使用說明書。隨著建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)化與信息化的推進，對住宅質(zhì)量有了新標準和新要求，房產(chǎn)企業(yè)通過編制數(shù)字化住宅說明書，一是可以規(guī)范企業(yè)產(chǎn)品建造管理流程，增加建筑產(chǎn)品內(nèi)涵與透明度，盡可能減少質(zhì)量問題與裝修隱患，促進建造高質(zhì)量住宅；二是有利于保障消費者權益，吸引消費者購房，幫助企業(yè)樹立品牌和社會形象。

初期對傳統(tǒng)住宅使用說明書的運行方式進行革新，需要以政府為主導建立長效機制，并設立監(jiān)督審查部門督促數(shù)字化說明書從構建到發(fā)放使用的有效執(zhí)行，推動商品住宅數(shù)字化說明書的運行，發(fā)揮其應有的作用。住宅使用說明書具有法律效力，建設行政部門應建立發(fā)布范本，建設方根據(jù)項目特點以及實際需求情況，編制商品住宅數(shù)字化使用說明書。使用者在使用過程中，發(fā)現(xiàn)信息與實際不符或信息不完整情況，可在承載平臺中進行反饋或投訴，經(jīng)監(jiān)督審查部門審核通過后督促建設方及時修改更新，并在平臺中增加該建設方不良記錄，作為商品住宅數(shù)字化使用說明書實行情況的依據(jù)。

5 結論

本文基于對傳統(tǒng)的紙質(zhì)住宅使用說明書的缺陷分析，結合信息化、數(shù)字化技術在建筑行業(yè)的不斷深度應用，對商品住宅數(shù)字化使用說明書進行研究，為推進工程建設檔案數(shù)字化交付提供參考。通過深入研究數(shù)字化說明書服務內(nèi)容范圍、服務主體、交付形式，構建商品住宅數(shù)字化使用說明書的存儲平臺，實現(xiàn)建設方、建設行政主管部門、房屋使用者、物業(yè)管理部門等多方的協(xié)同應用及監(jiān)管。該交付方式能夠改善傳統(tǒng)商品住宅交付中信息不對稱、內(nèi)容固定單一等缺陷，發(fā)揮住宅使用說明書真正的作用，滿足未來工程竣工交付向數(shù)字化邁進的需求，對建筑企業(yè)向數(shù)字化轉型具有一定的推動作用。