基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)研究

區(qū)春裕 馮為民

摘 要：BIM技術(shù)應(yīng)用的推廣給城建檔案管理工作帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。結(jié)合城建檔案館的實(shí)際情況并通過(guò)對(duì)基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)的功能需求、條件需求進(jìn)行分析，對(duì)平臺(tái)進(jìn)行了初步的研究，為城市建設(shè)檔案館實(shí)現(xiàn)智能化管理提供技術(shù)鋪墊。最后通過(guò)Autodesk BIM 360 Docs平臺(tái)實(shí)現(xiàn)BIM模型和工程檔案文件之間的管理，初步驗(yàn)證城建檔案管理運(yùn)用BIM技術(shù)后其管理水平可提升到智能化管理。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);城建檔案;云平臺(tái);信息化管理

中圖分類(lèi)號(hào)：F27 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.22.025

1 BIM技術(shù)給城建檔案管理工作帶來(lái)的挑戰(zhàn)

城建檔案承載著一座城市的歷史和未來(lái)，在城市建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。隨著B(niǎo)IM技術(shù)應(yīng)用的推廣，越來(lái)越多的工程項(xiàng)目在其建造的過(guò)程中運(yùn)用了這一技術(shù)并產(chǎn)生了相關(guān)的模型文件。BIM 模型的多元化數(shù)據(jù)來(lái)源給城建檔案管理工作帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。據(jù)調(diào)研，一些城市的城市建設(shè)檔案館的檔案管理系統(tǒng)在信息化進(jìn)程中由于設(shè)備陳舊落后的問(wèn)題，對(duì)于BIM模型文件的交付、存檔和后期的管理以及應(yīng)用等問(wèn)題還沒(méi)有辦法解決。因此，城建檔案管理信息化建設(shè)急需升級(jí)改造。

2 基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)研究

2.1 基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

基于BIM技術(shù)的建設(shè)檔案協(xié)同管理平臺(tái)是通過(guò)將現(xiàn)有的BIM云平臺(tái)與城建檔案館管理系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)整合，對(duì)城市建設(shè)檔案進(jìn)行協(xié)同管理?；贐IM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)具有如下的優(yōu)勢(shì)：

（1）BIM模型存儲(chǔ)了大量與工程項(xiàng)目相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。在BIM模型上所獲取的數(shù)據(jù)信息體現(xiàn)了不同建筑信息的縱向時(shí)間關(guān)聯(lián)和橫向空間關(guān)聯(lián)，保障了城建檔案收集的完整性。

（2）在BIM模型中，用戶(hù)可以搜索、查閱和定位與建筑項(xiàng)目相關(guān)的文檔信息。此外，由于模型的各種材料之間還有模型與實(shí)體項(xiàng)目之間是相互關(guān)聯(lián)的，因此用戶(hù)還可以隨時(shí)提取建筑全生命周期的材料信息，這樣就大大地提高了檔案管理的效率和利用效果。再者，BIM模型信息可根據(jù)建造過(guò)程中的更改和擴(kuò)展而自動(dòng)演化，因此在檔案管理方面可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理，從而保障檔案的真實(shí)性。而在檔案后期的管理中，BIM 技術(shù)的模擬性則有利于城建檔案管理人員全方位地了解和模擬建設(shè)項(xiàng)目的各項(xiàng)性能，最終實(shí)現(xiàn)城建檔案的最優(yōu)利用。

總的來(lái)說(shuō)，BIM 技術(shù)為城建檔案管理工作提供了很好的技術(shù)平臺(tái)。利用BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市建筑物的信息化、網(wǎng)絡(luò)化是智慧城市建設(shè)的信息物理基礎(chǔ)，為智慧城市其他數(shù)字管理平臺(tái)提供了城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的目標(biāo)。城建檔案管理運(yùn)用 BIM 技術(shù)后，其管理水平可大大提升。

2.2 基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)的需求分析

2.2.1 平臺(tái)服務(wù)對(duì)象分析

城建檔案的適用對(duì)象可分為政府、檔案館內(nèi)部、企業(yè)和公眾這四大類(lèi)。在搭建平臺(tái)前，需要對(duì)各個(gè)對(duì)象的需求進(jìn)行調(diào)研、分析與總結(jié)，將最具代表性的需求添加到平臺(tái)中，并設(shè)置不同的權(quán)限。

2.2.2 平臺(tái)功能分析

在搭建基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)前，需要對(duì)其功能需求做詳細(xì)的分析，為平臺(tái)的構(gòu)建提供理論指導(dǎo)。協(xié)同管理平臺(tái)的最終目的是將正確的信息在正確的時(shí)間提供給正確的用戶(hù)，實(shí)現(xiàn)各參與方協(xié)同工作。通過(guò)調(diào)研了解到基于BIM技術(shù)的建設(shè)檔案協(xié)同管理平臺(tái)至少應(yīng)具有以下功能：

（1）紙質(zhì)工程檔案電子化功能。

要求所有的工程文件以電子數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)在平臺(tái)指定的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中。

（2）工程檔案智能識(shí)別調(diào)取功能。

基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)要能實(shí)現(xiàn)在使用文件數(shù)據(jù)時(shí)可以通過(guò)直接掃描的方式自動(dòng)獲取標(biāo)簽。

（3）工程檔案信息化全時(shí)分析功能。

要求平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)在項(xiàng)目決策階段對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，為項(xiàng)目后期的實(shí)施提供技術(shù)依據(jù)，這也是檔案信息化建設(shè)的核心部分。

（4）工程檔案信息化實(shí)時(shí)更新功能。

基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)要具備根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)的功能，進(jìn)而保證檔案收集的實(shí)時(shí)性、完整性還有真實(shí)性。

（5）工程檔案信息化業(yè)內(nèi)交流功能。

由于在不同階段產(chǎn)生的文件數(shù)據(jù)具有差異，此時(shí)基于BIM技術(shù)的建設(shè)檔案協(xié)同管理平臺(tái)要能實(shí)現(xiàn)不同行業(yè)之間的數(shù)據(jù)通信，為下一步數(shù)據(jù)的有效決策和輔助性項(xiàng)目決策提供依據(jù)。

（6）工程檔案信息化項(xiàng)目間共享功能。

為了提高管理效率和水平，基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)可以通過(guò)建立數(shù)據(jù)共享關(guān)系，比較數(shù)據(jù)，建立類(lèi)似工程項(xiàng)目的進(jìn)度、施工方案和質(zhì)量控制體系。

（7）檔案信息可視化功能。

在平臺(tái)上打開(kāi)模型進(jìn)行查看的同時(shí)，可以通過(guò)超鏈接或者手動(dòng)打開(kāi)的方式查看建設(shè)項(xiàng)目的案卷級(jí)、文件級(jí)、項(xiàng)目級(jí)、工程級(jí)和構(gòu)件級(jí)別相對(duì)應(yīng)的文件。

（8）檔案業(yè)務(wù)協(xié)同作用。

檔案業(yè)務(wù)協(xié)同主要包括兩個(gè)方面：一是城建檔案館與檔案移交單位之間的業(yè)務(wù)協(xié)同;二是城建檔案館內(nèi)部部門(mén)之間的業(yè)務(wù)協(xié)同。

（9）模型輕量化功能。

基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)應(yīng)該具有對(duì)BIM模型進(jìn)行輕量化處理的功能以減輕電腦的負(fù)擔(dān)。

2.2.3 平臺(tái)業(yè)務(wù)流程分析

在BIM模型檔案歸檔業(yè)務(wù)流程中，建設(shè)單位的BIM模型檔案在歸檔之后將由對(duì)應(yīng)的BIM文檔管理員對(duì)模型檔案資料進(jìn)行備份保存，任何人如需修改該模型檔案資料必須走審批流程，通過(guò)后方可修改。BIM模型檔案歸檔的過(guò)程需要由文檔管理員、部門(mén)文檔管理員和檔案負(fù)責(zé)人共同管理。此外，基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)文檔借閱過(guò)程分為城市建設(shè)檔案館內(nèi)部借閱和外單位用戶(hù)借閱兩種類(lèi)型，其業(yè)務(wù)處理流程各不相同，可跟實(shí)際情況來(lái)設(shè)置。

2.2.4 平臺(tái)非功能性需求分析

基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)的功能運(yùn)行是通過(guò)非功能性指標(biāo)來(lái)保障的。下面從平臺(tái)的安全和性能兩個(gè)方面來(lái)分析。

（1）平臺(tái)安全性需求。

平臺(tái)的安全性能需求主要包括平臺(tái)自身安全、容錯(cuò)機(jī)制和環(huán)境安全三方面。平臺(tái)需設(shè)計(jì)不同的操作身份，并設(shè)置不同的操作權(quán)限。因此要求實(shí)現(xiàn)的平臺(tái)要擁有良好的授權(quán)管理，能夠確保用戶(hù)只可操作其被賦予的功能。此外，為了確保平臺(tái)不出現(xiàn)崩潰的情況，要求平臺(tái)要擁有足夠的容錯(cuò)機(jī)，即可以初步校驗(yàn)用戶(hù)錄入的不合法數(shù)據(jù)，并向用戶(hù)彈出提示對(duì)話(huà)框或者對(duì)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的糾正。

平臺(tái)環(huán)境安全包括外部環(huán)境安全以及平臺(tái)運(yùn)行環(huán)境安全兩方面。在保證外部環(huán)境安全方面要求平臺(tái)在部署時(shí)安裝殺毒軟件，同時(shí)可以設(shè)置病毒數(shù)據(jù)庫(kù)的定時(shí)更新和防火墻安全級(jí)別，這樣才能很好地從外部保障平臺(tái)安全。在平臺(tái)運(yùn)行過(guò)程中，其數(shù)據(jù)信息隨著平臺(tái)的應(yīng)用而不斷增加，為了防止出現(xiàn)在平臺(tái)發(fā)生故障時(shí)錄入的數(shù)據(jù)丟失或損壞的情況，要求在平臺(tái)運(yùn)行時(shí)提供內(nèi)部數(shù)據(jù)手動(dòng)以及自動(dòng)備份的功能，并能夠定期對(duì)數(shù)據(jù)備份處理，從而確保平臺(tái)能夠穩(wěn)定地運(yùn)行。

（2）平臺(tái)性能需求。

為了確保檔案信息系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)也能為檔案管理工作提供很好的服務(wù)支撐，要求平臺(tái)能夠滿(mǎn)足操作用戶(hù)對(duì)平臺(tái)操作性能的需求。即用戶(hù)在執(zhí)行功能操作時(shí)，平臺(tái)響應(yīng)的時(shí)間短，不需要長(zhǎng)時(shí)間等待;同時(shí)平臺(tái)能夠提供穩(wěn)定的服務(wù)支撐，保證平臺(tái)系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)崩潰或者拒絕服務(wù)的情況。當(dāng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的操作界面比較美觀、易操作時(shí)，能保證用戶(hù)可以正確地進(jìn)行操作。此外，平臺(tái)在面對(duì)并發(fā)狀況時(shí)要能夠提供有效的處理措施，確保能夠提供穩(wěn)定的服務(wù)支撐。平臺(tái)還應(yīng)該具備可擴(kuò)展性、可移植性以及可配置性，對(duì)外能夠提供對(duì)應(yīng)的開(kāi)放接口，有效地保障用戶(hù)的授權(quán)、防止攻擊以及私密性等。

2.3 基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)的條件分析

2.3.1 平臺(tái)軟硬件條件

基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)的硬件包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、硬件防火墻、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等。同時(shí)還需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)硬件資源的參數(shù)性能進(jìn)行選擇。平臺(tái)還必須滿(mǎn)足以下要求：

（1）平臺(tái)搭建完成后，在云端能夠通過(guò)對(duì)BIM模型進(jìn)行相關(guān)的操作來(lái)完成針對(duì)項(xiàng)目的全部應(yīng)用。

（2）平臺(tái)能夠很好地與BIM 中心現(xiàn)有的 PC 單機(jī)、移動(dòng)端以及某些專(zhuān)業(yè)設(shè)備協(xié)同工作。

（3）平臺(tái)能夠方便用戶(hù)進(jìn)行直觀的操作。

（4）平臺(tái)能滿(mǎn)足工作人員完成檔案管理日常的各項(xiàng)業(yè)務(wù)。

由于BIM 技術(shù)對(duì)硬件配置的要求較高，因而基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)硬件的配置需要滿(mǎn)足BIM 技術(shù)對(duì)硬件的要求。此外，云平臺(tái)能夠支持BIM在全過(guò)程中的應(yīng)用。在配置云平臺(tái)基本架構(gòu)的硬件時(shí)，需要同時(shí)考慮平臺(tái)以后的拓展，即應(yīng)同時(shí)支持硬件的橫向拓展以及縱向拓展。

2.3.2 平臺(tái)其他方面條件

首先，在搭建平臺(tái)前城建檔案館需根據(jù)自身實(shí)際情況對(duì)歸檔的BIM模型文件制定相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和范圍，包括數(shù)據(jù)接口的標(biāo)準(zhǔn)、模型深度的標(biāo)準(zhǔn)、邏輯層次的標(biāo)準(zhǔn)等。其次，在接收和保管基于BIM技術(shù)的三維城建檔案時(shí)，需強(qiáng)調(diào)是對(duì)建設(shè)項(xiàng)目全生命周期檔案的收集和管理。此外，目前我國(guó)BIM技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)出“BIM+項(xiàng)目管理”、“BIM+云計(jì)算”、“BIM+物聯(lián)網(wǎng)”、“BIM+大數(shù)據(jù)”等先進(jìn)信息技術(shù)集成應(yīng)用的“BIM+”特點(diǎn)，其發(fā)展方向越來(lái)越趨向于多階段、集成化、多角度、協(xié)同化以及普及化。因此，基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)要能夠?yàn)槌鞘懈骷?jí)主管部門(mén)提供與其業(yè)務(wù)相關(guān)的具有可視化、全信息、實(shí)時(shí)更新的基礎(chǔ)城建檔案信息，并預(yù)留出與城市各公共服務(wù)部門(mén)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通信的接口。

3 基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)途徑

通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研了解到，實(shí)現(xiàn)BIM云平臺(tái)與城建檔案館現(xiàn)有平臺(tái)的高度整合的途徑有兩個(gè)：一個(gè)是通過(guò)開(kāi)發(fā)現(xiàn)有BIM云平臺(tái)的功能以實(shí)現(xiàn)與城建檔案館現(xiàn)有平臺(tái)的對(duì)接;另一個(gè)是開(kāi)發(fā)出第三方數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換平臺(tái)把現(xiàn)有BIM云平臺(tái)與城建檔案館現(xiàn)有平臺(tái)連接起來(lái)。若是通過(guò)開(kāi)發(fā)現(xiàn)有BIM云平臺(tái)的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)與城建檔案館現(xiàn)有平臺(tái)的對(duì)接，那么數(shù)據(jù)接口主要有3種：API接口、IFC接口、數(shù)據(jù)庫(kù)交換。因此，檔案館首先需要明確其內(nèi)部系統(tǒng)有沒(méi)有可供和外部平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接的接口以及接口的形式，從而確定準(zhǔn)備做的BIM云平臺(tái)的接口。此外，檔案館需要確定其檔案資料的形式，從而確定平臺(tái)應(yīng)用的信息格式。由于本人的計(jì)算機(jī)水平有限，因此只對(duì)基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)途徑進(jìn)行初步的探討。

首先，假設(shè)其他需要上傳數(shù)據(jù)到BIM云平臺(tái)的企業(yè)（除了城建檔案館之外）可以將自身的BIM相關(guān)數(shù)據(jù)正確地上傳到BIM云平臺(tái)，不考慮實(shí)行的復(fù)雜性的時(shí)，大概的步驟流程如下：

（1）研究出BIM云平臺(tái)的最優(yōu)接口，即研究通過(guò)哪個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型接口可以傳輸?shù)奈臋n類(lèi)型是最多的，同時(shí)出錯(cuò)又是最少的。

（2）研究城建檔案館自身管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出類(lèi)型。

（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)或者理論比較分析檔案館管理系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)能否通過(guò)最優(yōu)輸入口與BIM云平臺(tái)對(duì)接，如果可以就直接以此數(shù)據(jù)類(lèi)型進(jìn)行對(duì)接，如果不行就要開(kāi)發(fā)第三方數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換平臺(tái)進(jìn)行連接，同時(shí)需要不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證此平臺(tái)的可行性。

上述流程是相互的，適用于數(shù)據(jù)在城建檔案館管理系統(tǒng)和BIM云平臺(tái)之間的傳遞。實(shí)現(xiàn)BIM云平臺(tái)與城建檔案館現(xiàn)有平臺(tái)的高度整合首先要解決接口問(wèn)題，同時(shí)要考慮到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類(lèi)型和安全性問(wèn)題。

4 案例展示

下面以某一建筑項(xiàng)目為例，用BIM 360 Docs進(jìn)行展示。BIM 360 Docs系統(tǒng)支持網(wǎng)頁(yè)端、移動(dòng)端、iPAD端實(shí)時(shí)同步并進(jìn)行在線(xiàn)和離線(xiàn)訪問(wèn)。把模型及相關(guān)的文件上傳到BIM 360 Docs后，在平臺(tái)上通過(guò)超鏈接的方式可將文件與模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型文件的瀏覽、查閱和管理，具體如圖1。

可用于任意項(xiàng)目文檔、包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和所有其它文檔類(lèi)型，包括照片、報(bào)告、明細(xì)表、預(yù)算、要求文檔等。此外，還可以對(duì)文件進(jìn)行分層管理，創(chuàng)建項(xiàng)目的分部分項(xiàng)工程的文件夾;可以重命名和移動(dòng)文件夾，接受通知并訪問(wèn)項(xiàng)目交付日志。

項(xiàng)目管理員可根據(jù)具體的工程需求上傳相關(guān)項(xiàng)目文件。

邀請(qǐng)成員加入活動(dòng)項(xiàng)目，在成員被邀請(qǐng)參加該項(xiàng)目之后，項(xiàng)目管理員隨后可將成員按角色，公司或成員添加到文件夾中。BIM 360 Docs一共分配五個(gè)權(quán)限級(jí)別，項(xiàng)目管理員對(duì)成員設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限。權(quán)限允許成員查看、上傳、編輯或控制文件夾中的文檔。

5 總結(jié)

本次研究是將BIM技術(shù)融入工程信息集成中，提出了基于BIM技術(shù)的城建檔案協(xié)同管理平臺(tái)的構(gòu)想：先對(duì)平臺(tái)進(jìn)行了初步的分析，然后對(duì)平臺(tái)與城市建設(shè)檔案館現(xiàn)有系統(tǒng)的整合進(jìn)行了初步的研究，最后通過(guò)Autodesk BIM 360 Docs平臺(tái)進(jìn)行了實(shí)踐，初步試驗(yàn)了基于BIM的工程資料管理效果。結(jié)果表明新的管理方式更加高效、完整、清晰。這也說(shuō)明了在城建檔案管理工作中運(yùn)用了BIM技術(shù)后，其管理水平可提升到智能化管理。接下來(lái)還需要解決的問(wèn)題是如何根據(jù)城建檔案館的實(shí)際情況對(duì)現(xiàn)有的BIM云平臺(tái)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，又或者如何開(kāi)發(fā)出第三方平臺(tái)以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有BIM云平臺(tái)與城建檔案館管理系統(tǒng)的對(duì)接。

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