基于BIM的企業數字信息歸檔與利用模式研究

李 鑫 房愛霞 謝建立 樊曉蓉

(中國建筑第八工程局有限公司，上海 200122)

引言

目前，在智慧城市建設的大背景下，建筑領域BIM的應用范圍非常廣泛，越來越多的建設項目在建筑全生命周期應用BIM技術。在此基礎上，建設工程檔案載體也隨之發生改變，企業需要對大量基于BIM模型的電子數據進行管理，但由于BIM模型的多元化數據來源，非常不利于數字信息歸檔工作的順利進行[1]。其中，所面臨的問題主要有兩個方面：

一方面，全局各項目深度應用BIM協同管理平臺(自主研發的C8BIM協同管理平臺，以下簡稱：C8BIM)，增強了總部層面對BIM技術應用集中管控能力，提升了全局項目一線技術人員BIM標準化應用能力。但是，由于數據歸檔工作的專業性與復雜性，各項目完工后仍以數據整理為主，尚不能通過數據過程管理的標準化工作模式形成跨專業的數據管理與應用環境，仍導致過程資料的閑置與流失[2]。

另一方面，企業既有檔案管理系統的應用，僅著眼于歷史數據的歸檔保存，缺乏整合眾多項目數據的能力，不具備對接局總部各業務體系現行系統的條件，企業BIM數據難以發揮被檢索的效用，亟需強大的數據分析與整合能力。

因此，如何促進數字信息與BIM技術的深入融合，發揮BIM的可視化、信息關聯性、信息完備性、信息一致性的優勢，構建基于BIM的企業數字信息歸檔與利用模式，打造“收、管、用”的協同管理機制，發揮數字信息的潛在優勢，具有很高的研究意義[3]。

1 BIM數字信息歸檔和利用模式

1.1 BIM數字信息歸檔的目標分析

中建八局在對企業總部、二級公司、三級公司、項目進行廣泛征詢，深入調查研究的基礎上，確立企業數字信息歸檔的目標如下：

(1)BIM模型標準化

在整個建筑全生命周期內，其核心數據以BIM模型為基礎。在整個周期內的不同階段得以運用，同時考慮到工程信息內容的豐富性，其在數字信息歸檔竣工驗收中，扮演著重要角色。在BIM基礎上，構建完善的數字信息接收、存儲與利用體系，實現BIM模型邏輯層次、模型深度的標準化。

(2)數字信息多元化

企業廣泛、深入地應用BIM技術，數字建造過程中，蘊含著的數字信息必將會朝著多元化方向發展。在對這些數字信息予以集成的基礎上，能夠分別完成對非結構化文檔數據、非結構化模型數據的讀取、集成等工作。

(3)檔案服務智慧化

近年來，智慧建造、數字孿生逐漸成為社會發展的一種主流?？梢栽谶\用BIM的基礎上集成GIS技術，與地理空間信息進行整合，有助于加強內外信息之間的互動與共享，推動智慧服務系統的構建工作，進而能夠確保數字信息服務朝著更加智慧化的趨勢向前發展。

1.2 總體架構層次

中建八局的BIM數字信息歸檔和利用模式是一個由硬件、軟件、數據庫以及相關工作人員構成的一種綜合體。本研究中運用概念架構，按照由低到高順序，對BIM數字信息歸檔與利用模式下的不同內容予以分層整合，由此構成系統總體架構層次。

圖1 數字信息歸檔的總體架構層次

(1)基礎層

基礎層是BIM數字信息歸檔系統的最底層，主要包括硬件設備和軟件系統。硬件設備中，具體涉及到服務器、網絡及其相關存儲設備等。軟件操作系統和數據庫管理系統與硬件設備同處于基礎層。

(2)數據層

數據層是BIM數字信息歸檔系統管理的對象，按照數據來源可分為電子檔案、BIM數字資源和專題檔案數據三部分。

(3)管理應用層

應用層涵蓋BIM模型管理、數據收集、數據管理、數據利用等BIM數字信息歸檔系統的主要功能。

(4)運行機制層

該層次具體涉及到與BIM數字信息歸檔系統運行存在密切聯系的工作人員、組織機制等等，其職能在于能夠確保BIM數字信息歸檔系統的功能得以順利實現，并在某種程度上起到約束模式運行的效果。

(5)標準規范體系

BIM數字管理檔案實施中，規范性、標準化是其主要實施原則。同時，在BIM數字信息歸檔進程中，也是其重要組成部分。在數字形式多樣化發展大背景下，相關技術、設備不斷發展變化。面對數字資源共享的迫切需求，企業需結合建設工程實際，逐步推出BIM數字信息歸檔系統建設的標準規范體系[4]。

(6)安全保密體系

圖2 企業數字信息歸檔系統的技術架構圖

管理檔案信息時，BIM數字信息歸檔系統采取的是信息技術模式。所以，在構建及管理該系統的過程中，必須輔之以必要的安全保密體系。BIM數字信息歸檔系統的安全包括網絡安全、系統安全、信息安全、物理安全等方面。

1.3 管理系統技術架構

(1)系統底層

該層包括BIM輕量化引擎、工作流引擎、搜索引擎、數據分析引擎。其中BIM輕量化引擎是BIM輕量化技術的具體代表與實現，其功能和性能決定BIM模型數據能否實現輕量化顯示、分析、處理，是BIM數字信息歸檔系統能否落地的基礎條件。一般采用WebGL技術實現，不僅適用于各類Web瀏覽器，也適用于移動App應用，是當前BIM輕量化引擎產品的主流技術與方向[5]。

(2)業務數據層

該層由企業檔案管理與工程檔案管理兩部分組成。

1)企業檔案管理。該層采用模塊化容器技術，對于企業不同部門業務信息融合接口予以預留。各功能模塊之間可以衍生出新的功能，同時修改局部功能之后，并不會對整體及部分功能的正常運轉造成影響，為逐步整合其它先行系統的數字信息提供技術條件[6]。

2)工程檔案管理。全局BIM應用協同管理的價值已逐步顯現?；贐IM協同管理進行收集、更新、管理工程檔案信息過程中，能夠對整個項目生命周期的不同階段、不同主體提供系統全面的信息內容，進而有助于提升整個項目運營管理水平，提升項目建設質量水平等等。

(3)系統門戶。

1)GIS數字信息展示。以BIM數字信息歸檔接收和移交標準、收檔范圍為前提，并綜合運用目前云數據、GIS技術手段，有效地把大數據等技術與BIM模型聯系起來，共同推動數字信息歸檔信息化管理平臺建設。與此同時，將BIM模型與數字信息歸檔資料進行關聯，從而能夠以對象為主體，推動企業可視化管理的發展。

2)數字信息歸檔自定義利用。研發基于BIM的數字信息歸檔系統，挖掘數字信息檔案利用價值，擴寬數字信息檔案服務空間，持續為企業不同管理人員及其相關部門工作人員提供更加完善有效的基礎數字信息[7]。

圖3 企業數字信息GIS展示

1.4 數字信息的收集、管理、利用方式

中建八局數字信息歸檔，是以工程項目管理業務與企業自身行政管理融合形成。企業的數字信息歸檔立足于工程項目的數字檔案管理，以BIM模型為載體，將工程建設數字信息與模型深入關聯，實現基于BIM模型的數字信息歸檔[8]。

(1)數字信息歸檔收集方式

確定基于BIM數字信息歸檔范圍，進而確定系統數字信息歸檔對于模型的要求，有助于優化BIM數字信息歸檔系統的數字信息收集方式。同時，該系統通過與目前數字信息歸檔系統間的集成，對于不同系統信息資源收集、優化、整合，全面提升數字信息檔案管理的數字信息歸檔收集水平。在具體實施中，BIM的作用在于能夠對信息內容進行高度優化整合，系統搭建過程中，有機地把數字信息基礎數據庫、BIM數據庫整合起來，由此形成緊密的邏輯聯系[9]。

圖4 工程數字信息與BIM模型深入關聯

(2)數字信息歸檔管理方式

在BIM數字信息歸檔數據庫的前提下，確定相關標準，具體涉及數字信息存儲、檢索以及BIM模型的諸多數據信息標準，確保歸檔信息的規范性、共享性。其中，對于技術性標準規范，具體涉及數據加密算法規范、數據存儲壓縮格式規范等多個方面[10]。

(3)數字信息歸檔利用方式

數字信息歸檔適用對象可分為企業檔案、工程檔案兩大類。企業數字信息歸檔工作，是以職責范圍為前提進行工作開展的。其中，信息載體為BIM模型。將全部數字信息在BIM模型中予以集成歸檔，實現將數字信息歸檔、信息資源共享的效果。面對不同對象的實際需求，提供針對性服務，發揮企業數字信息歸檔的數據價值，為企業經營發展提供數據驅動[11]。

2 BIM對數字信息歸檔的價值

通過上文總結分析BIM發展現狀及數字信息歸檔模式的相關內容，全面、系統地推動二者的融合發展，具有非常重要的意義。

(1)數字信息檔案與工程實體關聯

傳統數字信息歸檔過程，僅僅憑借上報資料的檢查，難以對不同時期的發展實際予以清晰明確的了解。將BIM所具有的可視化的特點運用到建筑全生命周期，在BIM模型中完成文檔信息檢索、編輯等工作?？梢钥焖倭私獠煌瑪底中畔n案之間的聯系以及實體項目和數字信息歸檔之間的差異，對整個建筑生命周期的內容予以及時有效的分析，進而最大程度地提升數字信息歸檔水平[12]。

(2)數字信息歸檔之間的橫向關聯

現階段，對數字信息歸檔文件材料以及圖紙的收集，大多是以二維狀態存在著，項目建設有關內容在不同文件和圖紙中分布較為分散，不同信息間缺乏關聯性，不利于數字信息的綜合利用。運用BIM管理工程項目，諸多工程數據信息予以匯集。一方面，能夠展現出各種建筑信息之間存在著的縱向時間關聯； 另一方面，也能夠從中體現不同建筑工程間存在的橫向空間關聯，進而確保數字信息歸檔的系統化發展。

(3)全生命期的數字信息歸檔服務

在建筑整個生命周期中，均會涉及到BIM模型相關內容，憑借其參數驅動的優勢，確保信息模型隨過程更改而自動演化。同時，隨著BIM的廣泛應用，進一步推動竣工模型的更新、維護，實現動態數字信息歸檔模式，真正做到數字信息歸檔與建造過程數據一致性。另外，考慮到項目建設整個階段，均可應用到BIM模型，對于整個生命周期不同階段產生的資料均可基于BIM模型予以完整記錄。所以，基于BIM數字信息進行接收和保管工作時，應該重點從項目建設全生命周期數字信息管理入手。

3 總結

本文研究，從數字信息檔案與BIM技術深入融合的角度，綜合分析了將數字信息歸檔與BIM技術相結合的模式，探索企業數字信息歸檔智慧化的技術路徑，構建企業級數字信息歸檔系統的技術架構，顯著地提升了企業數字信息綜合利用水平。