建筑信息模型（Building Information Model/Modelling,BIM）广泛应用于建筑全生命周期,已成为全生命周期管理的新范式。建筑运维是其中最长的阶段,能够有效保障建筑的健康运行与管理。机电（Mechnical,Electrical and Plumbing,MEP）系统是建筑设备与管道工程中的建筑系统,对建筑的正常运转起着至关重要的作用。在智能建筑中,BIM和物联网（Internet of Things,IoT）技术融合能够实现对MEP系统的智能监测,服务于节能（如空调）和安全管理（如消防设施）等。实际中,MEP系统存在空间结构复杂、体积规模大、图纸流向标注不直观等问题,造成MEP系统监测效率低。同时,MEP系统逻辑连接关系是BIM信息的重要组成部分,由于人为设计失误,建筑MEP系统模型经常出现构件连接错误,影响MEP系统逻辑连接方向的提取,导致运维管理效率不高。此外,现有的监测系统在数据可视化和实时性方面仍需要很大的提升。为了解决以上问题,本研究提出了基于BIM的建筑MEP系统有向等效图模型,本文首先从MEP系统中提取出等效线和构件间的逻辑连接关系信息,将二者结合构建出建筑MEP系统有向等效图。然后利用MEP设备构件间的上下游方向关系对有向等效图进行方向修复。最后,将有向等效图与物联网技术融合,在可视化平台上实现实时监测。本研究的主要内容及成果如下:（1）提出了建筑MEP系统有向等效图模型。首先将MEP构件转化为三角网格模型提取出等效点,并将等效点依次连接起来得到等效线。然后,从BIM模型的IFC文件提取出MEP构件间的空间拓扑关系及语义信息,得到相邻MEP构件间的连接关系,从而获取有向等效图的连接方向。（2）提出了有向等效图方向修复方法。首先将设备的等效线从有向等效图中删除,提取出非联通的管道等效线集合。然后,分离管道等效线集合,并将删除的设备重新连接到集合中,构造带有设备的等效线集合子图。最后,利用设备之间的流向关系修复等效线子图的方向,重新连接这些子图后,从而获取正确的有向等效图。（3）开发了建筑MEP有向等效图应用系统。融合有向等效图模型与IoT技术,搭建了一个面向建筑MEP系统的可视化系统。在该系统中,使用不同的元素符号表示MEP系统的介质流速、流向及类别,将传感器监测到的数据实时更新,实现了建筑MEP系统的智能监测。总的来说,本研究针对建筑MEP系统的智能监测问题提出了基于BIM的有向等效图研究模型,此方法为智能建筑的监测奠定了方法基础,有力地促进了BIM在运维阶段的快速发展。