工程设计企业BIM模型归档管理探索

陈晓潜

(上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司，上海 200000)

1 BIM发展趋势及文件格式

1.1 BIM技术运用趋势

BIM设计技术在我国已经历十多年的时间，但它依然是设计院的热门词汇，是工程设计项目的亮点标识，不管是业主方、设计人员或施工、运维单位都对BIM予以极大的关注。在国家层面，国务院办公厅2017年发的《关于促进建筑业持续健康发展的意见》中明确提出要“加快推进建筑信息模型(BIM)技术在规划、勘察、设计、施工和运营维护全过程的集成应用”，从政策上推进BIM技术在设计院的发展，近年来也相继出台了多个BIM标准和规定性文件。

BIM技术在项目可视性、专业协调性、项目建成后功能模拟实现、优化方案等方面有着传统二维设计无法实现的功能，其覆盖了项目方案设计、施工、运营的全生命周期管理，因此这项技术是设计行业发展的方向。

1.2 BIM文件格式多样化

BIM软件按照应用领域和功能划分，可分为建模软件、模型浏览软件、结构分析软件、可视化软件、模型结合碰撞检测软件、运营软件、方案设计软件等。建模软件主要有Revit、Bentley、Civil 3D+InfraWorks等；BIM模型阅读软件有e建筑、BIM看图大师等；结构分析软件有PKPM；方案设计软件有OnumaPlanning System和Affinity等。

软件的多样化导致BIM模型文件格式不统一，常见的有RVT(Autodesk Revit)、RFT、PLN、FBX等，为了在设计交付中便于浏览、查询、综合应用，也有其他几种通用的、轻量化的数据格式，如NWD、IFC等。

2 BIM模型归档现状及存在的问题

2.1 归档范围不明确

国家相关的工程建设项目归档办法等法律、法规、规范、制度中，在项目归档范围这一部分都没有明确将BIM模型列入。在《GB/T 50328—2014建设工程文件归档规范(2019版)》和《CJJ/T 117—2017建设电子文件与电子档案管理规范》中，在归档文件格式中都提到了三维模型归档格式，但在归档内容中都没有将BIM作为必归或选归项，导致项目建设单位、设计单位、施工单位对这项工作缺乏重视[1]。

目前，BIM模型电子文件作为电子文件中的“后起之秀”，各设计院对它的归档工作大多还处于摸索阶段。有些设计公司视其为资料进行收集，不进入档案管理系统；有些单位以二维图纸作为归档标准，BIM模型不作为归档范围，档案部门完全不管，由设计人员、建模人员自行保管；也有些单位已经开始重视用BIM软件做三维正向设计的，BIM模型试点归档，但是管理制度、管理系统不完善，BIM模型归档和使用量比较少。

2.2 归档标准不统一

2.2.1 电子文件格式不统一

以BIM为主导的三维模型还包含相关配合的文本文件、图表文件、音频、视频等多种文件，联合组成了三维电子文件，每个种类的文件都有自己的文件格式。

软件的多样性造成了文件格式的多样性。软件不断更新，新的文件格式不断产生，旧的文件格式逐渐被淘汰，但查阅旧格式文件仍然需要旧程序的支持，新程序或多或少普遍存在一些兼容性问题。因此，在对电子文件进行长期保存时会面临众多问题。对于这些问题，可以采取仿真、数据迁移等方法，但这些方法都存在一定的缺陷，且成本高，技术和管理复杂。因此，电子文件格式的标准化、统一化就成为电子文件长期保存的一个重要途径[2]。

2.2.2 归档内容不统一

现在设计单位的多种文件归档一般按照国家标准进行，但目前国家标准中对BIM类型的档案管理没有明确规定，档案人员对项目设计过程中是否有BIM专业参加也不了解。一个大型项目一般包含多个子项，各子项建模情况不统一，所有基于BIM模型的可视化文件内容难以核查，BIM模型建立后，难以将二维图纸、说明、计算书等电子文件关联到BIM模型上，形成二维、三维档案相互关联，相互印证，因此归档范围、归档内容难以统一。

2.2.3 档案管理系统缺少支撑

现行档案管理系统一般是基于传统纸质档案。随着2021年新《档案法》正式实施，电子档案正式合法化了，档案管理系统具有了电子文件“单轨制”管理的功能，归档时对文件进行真实性、可用性、完整性、安全性检测。但归档的电子文件基本以二维文件为绝对主体，电子文件整理、分类、立卷的原则与纸质文件相同，仅在载体形式和利用方式从纸质转变为电子，从实体借阅转变到电子文件赋权，但三维、四维可视化模型档案管理标准不一，没有成熟的档案管理系统。

2.2.4 档案人员业务能力不匹配

BIM是一项新兴的设计技术，与传统的CAD绘图有本质的区别，产生的电子文件与二维电子档案从收集到鉴定、合法性和合规性认证、保管各环节都需要系统性的安全保障体系。传统档案管理人员需要经过专业知识培训才能适应BIM模型档案管理的需求。

3 BIM模型归档管理系统构建探索

以上海市城市建设设计研究总院为例，由于工程设计项目种类多、档案归档文件多、体量大、项目建设周期长，BIM模型需要涵盖设计项目多个阶段，在搭建BIM档案管理系统时运用云端管理思维，需要在平台链接、电子文件标准化方面实现档案收集、管理程序的科学化[3]。

3.1 BIM模型归档系统应与模型建设平台相连接

新《档案法》第三十六条中指出：“机关、团体、企业事业单位和其他组织应当积极推进电子档案管理信息系统建设，与办公自动化系统、业务系统等相互衔接。”在设计单位，BIM模型是在协同设计平台中产生的，平台有模型数据库和模型协同区，在三维设计过程中，项目各专业设计人员在同一模型库工作，并在成品区以二维图纸和三维模型的形式发布，无论是二维图纸或是三维可视化模型都应该在成品区分阶段先完成成品输出归档，再将已归档的成品复制后向顾客交付。

BIM交付产品根据合同要求应包含BIM模型、基于BIM的模型分析报告、碰撞检测报告、BIM算量模型、施工模拟动画、工程量统计分析报告、工程量清单、技术交底要点等。在BIM模型归档环节应有电子文件四性检测、模型文件标准化检测、模型文件与二维文件关联性检测等功能，确保模型可视化归档文件的真实性、完整性、可靠性。BIM模型的元数据还应包含软件信息、原始信息和轻量化转换信息。

3.2 BIM模型归档文件标准化

3.2.1 模型文件格式标准化

2017年由住房和城乡建设部发布的《CJJ/T 117—2017建设电子文件与电子档案管理规范》中对归档电子文件格式作了规定，各设计院多采用Autodesk Navisworks Manage软件，它是一款多领域设计数据可整合进单一集成的项目模型，软件具有三维模型展示、动画漫游和4D场景模拟等功能，其支撑的文件格式有NWC和IFC，符合规范归档文件要求。所以，BIM归档平台应在BIM电子文件归档前进行文件格式检查、格式标准化转换、电子签名、电子签章确认等事项，使BIM模型文件符合归档要求。

各设计单位还应该按照国家要求和本单位BIM文件形成的情况，以制度形式将BIM电子文件命名规则、归档模型文件格式作具体规定，档案移交平台在归档校验通过后，系统能自动捕获BIM模型的元数据，并将元数据信息进行自动著录。

3.2.2 建模深度标准化

一个建筑模型包含建筑、结构、水电、暖通等多个专业，市政设施包含道路、桥梁、给排水、电气、管道等，在不同的设计阶段，依据不同业主的要求，会有不同的设计文件深度。BIM模型一般由基础设施层、数据交换层、应用层等组成，每个架构体系都会有数据，在同一个项目中又有多个子项目。在初步设计、施工图阶段，模型可按照《GB/T51301-2018 建筑信息模型设计交付标准》把模型分为4级：项目级、功能级、构件级、零件级，分别包含项目(或子项目)信息、层级信息、单元构成部分信息、安装施工要素信息；采用BIM+GIS的模型，可通过搭载系统将信息系统进行集成，并构建可视化模型，从而促使档案管理实现集成化、共享化。

3.2.3 关联文件标准化

BIM模型应与对应的二维电子文件、图纸同时归档，并且在二维图纸与三维模型间建立逻辑关联，所以BIM模型归档文件标准化是二维与三维文件同步标准化。在档案管理系统中可以从BIM模型构件点查看到CAD图纸，也可以从二维施工图链接到模型实况，实现2D与3D间的无缝衔接，这就需要在归档命名规则、档案系统中的标识码有逻辑对应，所以归档范围、模型关联图纸需要标准化。由BIM导出的图纸必须符合国家规定，有标准化图纸尺寸及图面布局，图号编制、设计人、校对人、审核人、审定人、项目负责人、设计单位电子章要齐全。

4 BIM建设项目电子档案管理体系发展方向

4.1 云平台物联网技术应用

BIM模型数据多、体量大，对计算机配置要求很高，采用“BIM+云平台”可以把模型及相关数据存储在云端服务器，通过三维协同平台，实现设计工作模型在线协同、设计输出交付及产品归档。让设计人员、经营人员、质量管理人员、档案管理人员都能保持数据的唯一性和一致性。在设计施工总承包项目中，通过施工现场数据采集仪，实测实量仪、物联网实现施工数据录入，实现施工质量的实时监控。

4.2 轻量化模型归档与IFC格式

BIM模型体量巨大，通常有20兆以上，所以BIM模型需要轻量化归档，包含参数信息、模型几何信息的压缩和简化，压缩后的RAR文件约为原文件的1/15。IFC是国际上通用的BIM模型格式，也是轻量化归档格式的选择。IFC是由国际协同工作联盟建立，采用BIM概念及面向对象等来进行信息内容的处理，旨在通过这种开放性质的信息格式，作为信息的交换以及共享使用，让不同软件信息可相互交换，无需再各自建立信息，避免信息传递时发生错漏，但其兼容性依然存在问题。

5 结语

工程设计单位BIM模型归档管理已经成为档案人员面临的新课题。因此需要建立基于BIM模型为主体的三维可视化档案体系，通过BIM模型与二维电子档案相融合，实现二维与三维档案的优势互补，更好地为数字档案升级创造条件。本文从设计单位BIM设计的发展趋势入手，分析了BIM文件的特点以及归档存在的问题，提出了健全BIM模型归档制度和标准化模型归档格式、构建适应BIM管理要求的档案系统、采用BIM模型轻量化等方案，以解决设计单位在BIM模型档案管理中的难题。