基于BIM的企业数字信息归档与利用模式研究

李 鑫 房爱霞 谢建立 樊晓蓉

(中国建筑第八工程局有限公司，上海 200122)

引言

目前，在智慧城市建设的大背景下，建筑领域BIM的应用范围非常广泛，越来越多的建设项目在建筑全生命周期应用BIM技术。在此基础上，建设工程档案载体也随之发生改变，企业需要对大量基于BIM模型的电子数据进行管理，但由于BIM模型的多元化数据来源，非常不利于数字信息归档工作的顺利进行[1]。其中，所面临的问题主要有两个方面：

一方面，全局各项目深度应用BIM协同管理平台(自主研发的C8BIM协同管理平台，以下简称：C8BIM)，增强了总部层面对BIM技术应用集中管控能力，提升了全局项目一线技术人员BIM标准化应用能力。但是，由于数据归档工作的专业性与复杂性，各项目完工后仍以数据整理为主，尚不能通过数据过程管理的标准化工作模式形成跨专业的数据管理与应用环境，仍导致过程资料的闲置与流失[2]。

另一方面，企业既有档案管理系统的应用，仅着眼于历史数据的归档保存，缺乏整合众多项目数据的能力，不具备对接局总部各业务体系现行系统的条件，企业BIM数据难以发挥被检索的效用，亟需强大的数据分析与整合能力。

因此，如何促进数字信息与BIM技术的深入融合，发挥BIM的可视化、信息关联性、信息完备性、信息一致性的优势，构建基于BIM的企业数字信息归档与利用模式，打造“收、管、用”的协同管理机制，发挥数字信息的潜在优势，具有很高的研究意义[3]。

1 BIM数字信息归档和利用模式

1.1 BIM数字信息归档的目标分析

中建八局在对企业总部、二级公司、三级公司、项目进行广泛征询，深入调查研究的基础上，确立企业数字信息归档的目标如下：

(1)BIM模型标准化

在整个建筑全生命周期内，其核心数据以BIM模型为基础。在整个周期内的不同阶段得以运用，同时考虑到工程信息内容的丰富性，其在数字信息归档竣工验收中，扮演着重要角色。在BIM基础上，构建完善的数字信息接收、存储与利用体系，实现BIM模型逻辑层次、模型深度的标准化。

(2)数字信息多元化

企业广泛、深入地应用BIM技术，数字建造过程中，蕴含着的数字信息必将会朝着多元化方向发展。在对这些数字信息予以集成的基础上，能够分别完成对非结构化文档数据、非结构化模型数据的读取、集成等工作。

(3)档案服务智慧化

近年来，智慧建造、数字孪生逐渐成为社会发展的一种主流。可以在运用BIM的基础上集成GIS技术，与地理空间信息进行整合，有助于加强内外信息之间的互动与共享，推动智慧服务系统的构建工作，进而能够确保数字信息服务朝着更加智慧化的趋势向前发展。

1.2 总体架构层次

中建八局的BIM数字信息归档和利用模式是一个由硬件、软件、数据库以及相关工作人员构成的一种综合体。本研究中运用概念架构，按照由低到高顺序，对BIM数字信息归档与利用模式下的不同内容予以分层整合，由此构成系统总体架构层次。

图1 数字信息归档的总体架构层次

(1)基础层

基础层是BIM数字信息归档系统的最底层，主要包括硬件设备和软件系统。硬件设备中，具体涉及到服务器、网络及其相关存储设备等。软件操作系统和数据库管理系统与硬件设备同处于基础层。

(2)数据层

数据层是BIM数字信息归档系统管理的对象，按照数据来源可分为电子档案、BIM数字资源和专题档案数据三部分。

(3)管理应用层

应用层涵盖BIM模型管理、数据收集、数据管理、数据利用等BIM数字信息归档系统的主要功能。

(4)运行机制层

该层次具体涉及到与BIM数字信息归档系统运行存在密切联系的工作人员、组织机制等等，其职能在于能够确保BIM数字信息归档系统的功能得以顺利实现，并在某种程度上起到约束模式运行的效果。

(5)标准规范体系

BIM数字管理档案实施中，规范性、标准化是其主要实施原则。同时，在BIM数字信息归档进程中，也是其重要组成部分。在数字形式多样化发展大背景下，相关技术、设备不断发展变化。面对数字资源共享的迫切需求，企业需结合建设工程实际，逐步推出BIM数字信息归档系统建设的标准规范体系[4]。

(6)安全保密体系

图2 企业数字信息归档系统的技术架构图

管理档案信息时，BIM数字信息归档系统采取的是信息技术模式。所以，在构建及管理该系统的过程中，必须辅之以必要的安全保密体系。BIM数字信息归档系统的安全包括网络安全、系统安全、信息安全、物理安全等方面。

1.3 管理系统技术架构

(1)系统底层

该层包括BIM轻量化引擎、工作流引擎、搜索引擎、数据分析引擎。其中BIM轻量化引擎是BIM轻量化技术的具体代表与实现，其功能和性能决定BIM模型数据能否实现轻量化显示、分析、处理，是BIM数字信息归档系统能否落地的基础条件。一般采用WebGL技术实现，不仅适用于各类Web浏览器，也适用于移动App应用，是当前BIM轻量化引擎产品的主流技术与方向[5]。

(2)业务数据层

该层由企业档案管理与工程档案管理两部分组成。

1)企业档案管理。该层采用模块化容器技术，对于企业不同部门业务信息融合接口予以预留。各功能模块之间可以衍生出新的功能，同时修改局部功能之后，并不会对整体及部分功能的正常运转造成影响，为逐步整合其它先行系统的数字信息提供技术条件[6]。

2)工程档案管理。全局BIM应用协同管理的价值已逐步显现。基于BIM协同管理进行收集、更新、管理工程档案信息过程中，能够对整个项目生命周期的不同阶段、不同主体提供系统全面的信息内容，进而有助于提升整个项目运营管理水平，提升项目建设质量水平等等。

(3)系统门户。

1)GIS数字信息展示。以BIM数字信息归档接收和移交标准、收档范围为前提，并综合运用目前云数据、GIS技术手段，有效地把大数据等技术与BIM模型联系起来，共同推动数字信息归档信息化管理平台建设。与此同时，将BIM模型与数字信息归档资料进行关联，从而能够以对象为主体，推动企业可视化管理的发展。

2)数字信息归档自定义利用。研发基于BIM的数字信息归档系统，挖掘数字信息档案利用价值，扩宽数字信息档案服务空间，持续为企业不同管理人员及其相关部门工作人员提供更加完善有效的基础数字信息[7]。

图3 企业数字信息GIS展示

1.4 数字信息的收集、管理、利用方式

中建八局数字信息归档，是以工程项目管理业务与企业自身行政管理融合形成。企业的数字信息归档立足于工程项目的数字档案管理，以BIM模型为载体，将工程建设数字信息与模型深入关联，实现基于BIM模型的数字信息归档[8]。

(1)数字信息归档收集方式

确定基于BIM数字信息归档范围，进而确定系统数字信息归档对于模型的要求，有助于优化BIM数字信息归档系统的数字信息收集方式。同时，该系统通过与目前数字信息归档系统间的集成，对于不同系统信息资源收集、优化、整合，全面提升数字信息档案管理的数字信息归档收集水平。在具体实施中，BIM的作用在于能够对信息内容进行高度优化整合，系统搭建过程中，有机地把数字信息基础数据库、BIM数据库整合起来，由此形成紧密的逻辑联系[9]。

图4 工程数字信息与BIM模型深入关联

(2)数字信息归档管理方式

在BIM数字信息归档数据库的前提下，确定相关标准，具体涉及数字信息存储、检索以及BIM模型的诸多数据信息标准，确保归档信息的规范性、共享性。其中，对于技术性标准规范，具体涉及数据加密算法规范、数据存储压缩格式规范等多个方面[10]。

(3)数字信息归档利用方式

数字信息归档适用对象可分为企业档案、工程档案两大类。企业数字信息归档工作，是以职责范围为前提进行工作开展的。其中，信息载体为BIM模型。将全部数字信息在BIM模型中予以集成归档，实现将数字信息归档、信息资源共享的效果。面对不同对象的实际需求，提供针对性服务，发挥企业数字信息归档的数据价值，为企业经营发展提供数据驱动[11]。

2 BIM对数字信息归档的价值

通过上文总结分析BIM发展现状及数字信息归档模式的相关内容，全面、系统地推动二者的融合发展，具有非常重要的意义。

(1)数字信息档案与工程实体关联

传统数字信息归档过程，仅仅凭借上报资料的检查，难以对不同时期的发展实际予以清晰明确的了解。将BIM所具有的可视化的特点运用到建筑全生命周期，在BIM模型中完成文档信息检索、编辑等工作。可以快速了解不同数字信息档案之间的联系以及实体项目和数字信息归档之间的差异，对整个建筑生命周期的内容予以及时有效的分析，进而最大程度地提升数字信息归档水平[12]。

(2)数字信息归档之间的横向关联

现阶段，对数字信息归档文件材料以及图纸的收集，大多是以二维状态存在着，项目建设有关内容在不同文件和图纸中分布较为分散，不同信息间缺乏关联性，不利于数字信息的综合利用。运用BIM管理工程项目，诸多工程数据信息予以汇集。一方面，能够展现出各种建筑信息之间存在着的纵向时间关联； 另一方面，也能够从中体现不同建筑工程间存在的横向空间关联，进而确保数字信息归档的系统化发展。

(3)全生命期的数字信息归档服务

在建筑整个生命周期中，均会涉及到BIM模型相关内容，凭借其参数驱动的优势，确保信息模型随过程更改而自动演化。同时，随着BIM的广泛应用，进一步推动竣工模型的更新、维护，实现动态数字信息归档模式，真正做到数字信息归档与建造过程数据一致性。另外，考虑到项目建设整个阶段，均可应用到BIM模型，对于整个生命周期不同阶段产生的资料均可基于BIM模型予以完整记录。所以，基于BIM数字信息进行接收和保管工作时，应该重点从项目建设全生命周期数字信息管理入手。

3 总结

本文研究，从数字信息档案与BIM技术深入融合的角度，综合分析了将数字信息归档与BIM技术相结合的模式，探索企业数字信息归档智慧化的技术路径，构建企业级数字信息归档系统的技术架构，显著地提升了企业数字信息综合利用水平。