城建档案需要BIM实现现代化管理

文｜云南省住房和城乡建设厅城镇档案工作办公室 赵 康

【关健词】：城建档案、BIM技术、现代化管理

一、概述BIM

BIM是建筑信息模型。它涵盖了几何学、空间关系、地理信息系统以及各种建筑组件的性质及数量。BIM是利用数字模型对建设项目进行设计、施工和运营的过程。它是建设项目物理和功能的数字表达。BIM应具有超强的“数据整合能力”，把来自各方面(包括：设计、预/决算、招投标、构件制造、采购、施工及工艺流程等)汇集的信息实行集成管理。各部分数据进入平台软件后，形成平台软件本身的数据系统，提供各类切实的信息，为设计、承造、建筑物业主/经营者创建完整沟通的渠道，提供解决工程专项所需要的相关实时信息。帮助决策者做出科学的判断，减少设计团队所产生的各类错误，对后续的管理者和改建、扩建工作提供全方位快速、有效的帮助。由于BIM(建筑信息模型)用数字化的建筑组件表示真实世界中用来建造建筑物的构件。以数字技术为依托将建设项目从建设项目的兴建到拆除的整个“生命”过程展示出来。是一种结合工程专项(全过程)信息数据库的模型技术。

BIM具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。

1.可视化：BIM建筑信息模型的整个过程以图像、图表或动画的方式进行信息沟通，BIM技术将二维视图(图纸)，转换成三维模型(立体实物图形)展示在我们的面前，并且可做出各式各样的建筑形状和性能进行分析，将建筑更直观的展示出来。其结果可生成除效果图的展现和报表的生成以外，整个项目设计、施工和运营过程都在可视化的状态下进行沟通、商议、决策。

2.协调性：BIM可在建筑物建造前期对参建的各工种(专业)可能产生碰撞的问题进行协调，提供出协调数据，解决由于各专施工单位各自为阵的施工带来的碰撞 ，同时，还可以解决建筑和设备的布局协调，例如：电梯井布置、防火分区、地下排水布置等相互之间与其他设计布置的协调。

3.模拟性：BIM能模拟设计出的建筑3D效果图，还能模拟并操作“真实世界”的事物。从规划中模拟空气流动、日照采光、环境温度、可视度分析和噪声分析实验；建筑(群)模拟节能、紧急疏散、电力、给排水等实验；对招投标阶段，可以用三维模型来进行准确的算量；对施工阶段，可模拟整个施工过程(虚拟施工)，根据施工的组织设计模拟施工，检查施工方案是否合理，建设方、施工方、监理方对施工过程和各个环节做到心中有数。施工现场的物料、塔吊摆放是否安全、方便等。从而来确定合理的施工方案。实现成本控制，尽是减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改；对建设项目交付以后的后期管理运营阶段，BIM可以对日常紧急情况进行模拟，如：模拟设备添加、维修和故障处理，模拟灾害人员的逃生及消防和人员疏散等。根据模拟提供的数据来制定应急方案。

4.优化性：BIM可以提供项目方案的优化：把项目设计和效益分析结合起来，分析设计变化对效益的影响，让业主知道哪种项目设计方案更有利于自身的需求。从而对项目的设计进行优化，可以把施工工艺、工期和造价进行改进。

5.可出图性：BIM通过对建筑物进行可视化展示、模拟、协调、优化以后，可输出（l）综合管线图；（2）预埋构件图；（3）碰撞检查侦错报告和建议改进方案。

随着我国的建筑事业的发展，大型公用建筑不断增加，以前的施工管理手段明显落后，导致在管理上出现困难和混乱，效能低下，以至于工期延误，成本浪费的现象比比皆是。要有效的改善这种情况，将过去低技术、高能耗、管理水平落后的建筑产业转化成集数字化分析、工厂化加工(原材料生产)、现场施工、精密测控、信息化管理的现代化建造产业。BIM技术提供了很好的技术平台，把传统的建造技术提升为数字化建造技术。实现建筑(群)从规划、设计到生产、施工和造价管理，再到交付、运营全过程(生命周期)的数字化管理。近几年，BIM在建筑行业得到逐步广泛应用，它以建设工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，建立建筑模型。利用BIM平台实现项目各参与方共享和互用数据信息、开展协同工作。通过BIM进行模拟实验优化设计、施工和管理方案。利用网络实现文字、图片和视频的提交、审核，进行工程洽商、协调，管理和监控施工质量、安全、成本和进度等工作方式。 例如，应用BIM技术建造的北京国家体育场(鸟巢)工程的数字化建造实践、昆明新机场机电设备安装与运维管理实践、北京英特宜家购物中心工程等就是很好的实例。

国家体育场通过研究和综合应用多种数字化建造技术，解决了工程建造中大尺度弯扭构件设计与加工、特大跨度复杂钢结构安装、合龙、负载要求高等技术难题，仅用了4年时间就按质按量地完成了工程建设。昆明新机场机电设备安装采用了基于BIM的机电设备安装4D管理系统，确保并行或交叉施工顺利进行，减少各专业施工之间冲突、窝工、返工等问题，提高施工效率和管理水平，保证了工期和质量。在航站楼的运营、维护中采用了BIM和GIS相结合的技术手段，实现了航站楼运维信息化、动态化和可视化管理。北京英特宜家购物中心工程采用BIM集成应用方案，通过BIM建模及深化设计、4D施工动态管理和BIM项目综合管理，提升了施工效率和管理水平。

BIM技术的应用和实践表明，我国的建造技术未来将向数字化建造技术和智慧管理方向迈进，这也是建造业的发展趋势。城市的建造和管理也将向数字化、智慧化方面发展。

二、BIM纳入城建档案工作范畴的必要性

城建档案是在城市规划、建设、管理活动中形成的具有保存价值的文字、图纸、图表、声像、电子文件、实物等各种形式和载体的历史记录。它是城市规划、建设、管理过程的真实记录，是城市建设和发展的重要依据。它对城市的规划具有重要指导作用，是城市的工业和民用建筑、市政基础设施的新建、改建、维护和恢复重建的重要依据。城建档案馆(室)是管理城建档案的机构和场所。主要从事城建档案的收集、整理、鉴定、保管、编研和利用工作。城建档案管理的主要作用与目的就是保护和利用城市规划、建设、管理活动中形成珍贵资料，为城市的建设、发展提供更好的利用。

过去城建档案管理工作主要针对实物档案进行管理，整个过程从收集、整理、鉴定到保管、利用，其工作内容繁杂、劳动强度大、查寻利用效率低。近几年许多城建档案机构根据《全国城建档案信息化建设规划与实施纲要》、《数字档案馆建设指南》和《纸质档案数字化技术规范》(DA T31-2005)的要求开展一系列城建档案数字化、信息化工作，利用计算机技术实行档案数字化管理。把原有的纸质档案进行扫描、存储，将原来的实物档案转化成数字信息(电子图片文件)。这些工作减少了库存档案的损坏，在一定程度上延长了档案的寿命，有利于档案的保护。在城建档案的收集过程中同时收集了部分数字资料(如：CAD数据文件、数码照片、数字影像和扫描后的电子文件等)，并建立了专业的数据库，开发了相关城建档案管理系统(MIS)。初步实现了城建档案数字化管理，准确、快捷地向社会提供利用。向档案数字化、信息化迈进了一步。

随着社会、经济的发展和科技进步，许多地方提出“智慧城市”建设的设想，这不仅需要大量丰富的城市规划、建设和管理等方面的信息，还需要有智能化的科技手段，更好地帮助人们建设和管理好城市。“智慧城市”离不开智能建筑，就是建筑的智能化。智能建筑不是从建筑物的使用开始的，而是在建造过程中和建成以后形成的智慧化、互联化、相互协同化。BIM技术是建造事业发展的技术产物，它是建筑全生命周期的建筑信息模型，它是从设计阶段，施工阶段、运维阶段的信息模型。BIM作为建设项目信息的整合平台(系统)，把来自各方面(包括：设计、预/决算、招投标、构件制造、采购、施工及工艺流程等)汇集的信息实行集成管理。利用BIM技术管理建造的建筑，从开始就连续不断地汇集并形成大量数据(信息)。这些信息是应用BIM技术的工程项目建造过程中形成的，具有保存和利用价值，是建筑的运营和维护、城市的数字化和智能化管理所需要的数据信息。在工程项目中形成的所有应保存的资料(包括信息资料)，都应移交到城建档案馆，收集后的信息，经过整理向社会提供服务，与社会共享。其中，也包括运用BIM技术管理的工程项目中形成的所数据信息，这些数据信息也属于城建档案收集范畴。随着这些数据的逐步积累，城建档案机构也需要建立相应的BIM平台，用于不断地收集、汇集和更新的相关数据。为此，笔者认为，BIM需要纳入到城建档案管理工作中来。

三、城建档案需要BIM实现现代化管理

城建档案管理的最终目的是为了更好的利用这些信息资源，为我国的城市建设和发展服务，开发利用这些资源就是城建档案的价值所在。按照国家住房和城乡建设部制定《全国城建档案信息化建设规划与实施纲要》的要求，以数字化信息资源为核心，以网络技术为基础，以扩大信息资源的利用为目的，以服务于城市规划、建设和管理为宗旨。适应时代发展的需要，持续、健康地实现城建档案的现代化管理工作是城建档案事业发展目标。

对于目前的城建档案的数字管理水平，只是传统档案管理模式的一种技术升级，用计算机、多媒体、网络等技术替代人工，将实物转换成了数字信息，从档案的收集到最终的利用，档案管理工作的内容没有变化。在提供利用方面，利用计算机代替人工查寻、检索，检索途径多种多样，提高了档案信息检索效率，所查找到的信息，大都与纸质原文件内容相同的电子信息(电子版本)。有许多城建档案馆在开发利用工作中作了很大的努力，如：利用CAD、GIS和RS等技术进行整合，构建了三维信息平台等等。使城建档案信息在开发利用中有新的进展。但是在面对未来的发展，现有这些技术是不够的。

作为城建档案管理者需要从更长远的眼光去审视未来。去适应未来发展的需要？参与并融入到“智慧城市”的建设和管理中去。不能把城建档案馆(室)作为一个信息的“仓库”。尽管能方便、快捷地查询到各种城建档案信息，也不能算是现代化管理。城建档案现代化管理机构和场所不能只是一个提供利用“仓库”，而应该是提供利用的“基地”，它所提供的信息应该是经过开发“加工”过的信息，而不仅仅是“仓库”中源始的信息。

从建造业现有的技术水平和应用实践的成效来看，BIM是一项较为科学而又切实可行的先进技术，它具备的可视化，协调，模拟，优化和可出图特点，可使城建档案管理水平从现在的数字化、信息化和网络化向“智能化”方向迈进。城建档案馆原有CAD和GIS数据也属于BIM数据整合的部分。目前已有大量的工程项目已经应用BIM技术进行建造，如：北京国家体育场(鸟巢)工程、昆明新机场机电设备安装与运维管理、北京英特宜家购物中心工程、广州市北京路沿线环境模拟(日照、气象)、内蒙古科技馆新馆异型曲面幕墙施工等工程项目。

BIM技术能够实现建设项目各参与方通过网络进行协同工作，同时，进行工程洽商、技术沟通、工作协调，实现施工质量、安全、进度和成本的管理与监控。在利用BIM管理的工程项目，BIM汇集着大量与工程相关的数据信息，为工程提供大量的数据支持，使业主、设计单位、顾问咨询公司、施工总承包、专业分包、材料和设备供应商等众多参建单位同在一个平台上共享相关数据，为工程建造提供最优方案。这些数据信息都是工程建造中产生的。这些数据信息不当是建造成果的数据，而且还有建造过程的数据，特别是隐蔽工程中的相关数据(如：地基、地下管理线等)。这些数据信息集中收集到城建档案馆中后，利用BIM平台可再现原来建造过程和模拟将来运营、维护过程。例如：模拟一个建筑出现设备故障怎么办？出现危机(灾害、反恐等)怎么办？某个建筑的改建和扩建选用什么方案？隐蔽工程和地下管线也可以通过模拟再现，而不必再进行二次勘察、测绘等等。城建档案管理运用BIM技术后，其管理水平可提升到“智能化”管理。查寻信息不再需要查找原始信息进行分析，可直接再现建设项目某一阶段的结果。在前后相似的建筑在建造过程中，可以借见，以提高建造的效率。随着建造技术发展和更新，原有的建造工艺需要如何调整和改进。只有这样，城建档案工作水平才会得到更高的提升。如此发展，城建档案机构就不再是档案资源信息的“仓库”，可能就成为档案信息资源利用的“基地”。过去我们说城建档案为城市规划、建设和管理提供决策依据，将来可能就是提供决策方案了。

BIM技术对现存的数字化档案和电子档案，包括已有的CAD与GIS等数据在内，可与BIM模型中相应部位进行整合、链接。对文档和信息进行搜索、查阅、定位，并且操作在可视化模型的界面中。对于原有的档案数字化管理就可以得到对接和延续。把传统建设项目经数字化形成的信息与今后运用BIM技术的项信息整合起来，利用BIM技术平台提高利用成效，适应未来“智慧城市”发展需要，把城建档案管理水平提升到现代化的管理当中。

因此，BIM技术的智能化管理管理功能可以为城建档案管理发挥着它的作用，城建档案的现代化管理需要BIM技术的运用来实现。