基于BIM技术的城建档案协同管理平台研究

区春裕 冯为民

摘 要：BIM技术应用的推广给城建档案管理工作带来了新的挑战。结合城建档案馆的实际情况并通过对基于BIM技术的城建档案协同管理平台的功能需求、条件需求进行分析，对平台进行了初步的研究，为城市建设档案馆实现智能化管理提供技术铺垫。最后通过Autodesk BIM 360 Docs平台实现BIM模型和工程档案文件之间的管理，初步验证城建档案管理运用BIM技术后其管理水平可提升到智能化管理。

关键词：BIM技术;城建档案;云平台;信息化管理

中图分类号：F27     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.22.025

1 BIM技術给城建档案管理工作带来的挑战

城建档案承载着一座城市的历史和未来，在城市建设中发挥着重要作用。随着BIM技术应用的推广，越来越多的工程项目在其建造的过程中运用了这一技术并产生了相关的模型文件。BIM 模型的多元化数据来源给城建档案管理工作带来了新的挑战。据调研，一些城市的城市建设档案馆的档案管理系统在信息化进程中由于设备陈旧落后的问题，对于BIM模型文件的交付、存档和后期的管理以及应用等问题还没有办法解决。因此，城建档案管理信息化建设急需升级改造。

2 基于BIM技术的城建档案协同管理平台研究

2.1 基于BIM技术的城建档案协同管理平台的优势

基于BIM技术的建设档案协同管理平台是通过将现有的BIM云平台与城建档案馆管理系统进行技术整合，对城市建设档案进行协同管理。基于BIM技术的城建档案协同管理平台具有如下的优势：

（1）BIM模型存储了大量与工程项目相关的数据信息。在BIM模型上所获取的数据信息体现了不同建筑信息的纵向时间关联和横向空间关联，保障了城建档案收集的完整性。

（2）在BIM模型中，用户可以搜索、查阅和定位与建筑项目相关的文档信息。此外，由于模型的各种材料之间还有模型与实体项目之间是相互关联的，因此用户还可以随时提取建筑全生命周期的材料信息，这样就大大地提高了档案管理的效率和利用效果。再者，BIM模型信息可根据建造过程中的更改和扩展而自动演化，因此在档案管理方面可实现动态管理，从而保障档案的真实性。而在档案后期的管理中，BIM 技术的模拟性则有利于城建档案管理人员全方位地了解和模拟建设项目的各项性能，最终实现城建档案的最优利用。

总的来说，BIM 技术为城建档案管理工作提供了很好的技术平台。利用BIM 技术实现城市建筑物的信息化、网络化是智慧城市建设的信息物理基础，为智慧城市其他数字管理平台提供了城市基础数据的目标。城建档案管理运用 BIM 技术后，其管理水平可大大提升。

2.2 基于BIM技术的城建档案协同管理平台的需求分析

2.2.1 平台服务对象分析

城建档案的适用对象可分为政府、档案馆内部、企业和公众这四大类。在搭建平台前，需要对各个对象的需求进行调研、分析与总结，将最具代表性的需求添加到平台中，并设置不同的权限。

2.2.2 平台功能分析

在搭建基于BIM技术的城建档案协同管理平台前，需要对其功能需求做详细的分析，为平台的构建提供理论指导。协同管理平台的最终目的是将正确的信息在正确的时间提供给正确的用户，实现各参与方协同工作。通过调研了解到基于BIM技术的建设档案协同管理平台至少应具有以下功能：

（1）纸质工程档案电子化功能。

要求所有的工程文件以电子数据的形式存储在平台指定的数据库系统中。

（2）工程档案智能识别调取功能。

基于BIM技术的城建档案协同管理平台要能实现在使用文件数据时可以通过直接扫描的方式自动获取标签。

（3）工程档案信息化全时分析功能。

要求平台能实现在项目决策阶段对相关数据进行预测，为项目后期的实施提供技术依据，这也是档案信息化建设的核心部分。

（4）工程档案信息化实时更新功能。

基于BIM技术的城建档案协同管理平台要具备根据项目进度实时更新数据的功能，进而保证档案收集的实时性、完整性还有真实性。

（5）工程档案信息化业内交流功能。

由于在不同阶段产生的文件数据具有差异，此时基于BIM技术的建设档案协同管理平台要能实现不同行业之间的数据通信，为下一步数据的有效决策和辅助性项目决策提供依据。

（6）工程档案信息化项目间共享功能。

为了提高管理效率和水平，基于BIM技术的城建档案协同管理平台可以通过建立数据共享关系，比较数据，建立类似工程项目的进度、施工方案和质量控制体系。

（7）档案信息可视化功能。

在平台上打开模型进行查看的同时，可以通过超链接或者手动打开的方式查看建设项目的案卷级、文件级、项目级、工程级和构件级别相对应的文件。

（8）档案业务协同作用。

档案业务协同主要包括两个方面：一是城建档案馆与档案移交单位之间的业务协同;二是城建档案馆内部部门之间的业务协同。

（9）模型轻量化功能。

基于BIM技术的城建档案协同管理平台应该具有对BIM模型进行轻量化处理的功能以减轻电脑的负担。

2.2.3 平台业务流程分析

在BIM模型档案归档业务流程中，建设单位的BIM模型档案在归档之后将由对应的BIM文档管理员对模型档案资料进行备份保存，任何人如需修改该模型档案资料必须走审批流程，通过后方可修改。BIM模型档案归档的过程需要由文档管理员、部门文档管理员和档案负责人共同管理。此外，基于BIM技术的城建档案协同管理平台文档借阅过程分为城市建设档案馆内部借阅和外单位用户借阅两种类型，其业务处理流程各不相同，可跟实际情况来设置。

2.2.4 平台非功能性需求分析

基于BIM技术的城建档案协同管理平台的功能运行是通过非功能性指标来保障的。下面从平台的安全和性能两个方面来分析。

（1）平台安全性需求。

平台的安全性能需求主要包括平台自身安全、容错机制和环境安全三方面。平台需设计不同的操作身份，并设置不同的操作权限。因此要求实现的平台要拥有良好的授权管理，能够确保用户只可操作其被赋予的功能。此外，为了确保平台不出现崩溃的情况，要求平台要拥有足够的容错机，即可以初步校验用户录入的不合法数据，并向用户弹出提示对话框或者对错误数据进行一定的纠正。

平台环境安全包括外部环境安全以及平台运行环境安全两方面。在保证外部环境安全方面要求平台在部署时安装杀毒软件，同时可以设置病毒数据库的定时更新和防火墙安全级别，这样才能很好地从外部保障平台安全。在平台运行过程中，其数据信息随着平台的应用而不断增加，为了防止出现在平台发生故障时录入的数据丢失或损坏的情况，要求在平台运行时提供内部数据手动以及自动备份的功能，并能够定期对数据备份处理，从而确保平台能够稳定地运行。

（2）平台性能需求。

为了确保档案信息系统在稳定运行的同时也能为档案管理工作提供很好的服务支撑，要求平台能够满足操作用户对平台操作性能的需求。即用户在执行功能操作时，平台响应的时间短，不需要长时间等待;同时平台能够提供稳定的服务支撑，保证平台系统不会出现崩溃或者拒绝服务的情况。当平台实现的操作界面比较美观、易操作时，能保证用户可以正确地进行操作。此外，平台在面对并发状况时要能够提供有效的处理措施，确保能够提供稳定的服务支撑。平台还应该具备可扩展性、可移植性以及可配置性，对外能够提供对应的开放接口，有效地保障用户的授权、防止攻击以及私密性等。

2.3 基于BIM技术的城建档案协同管理平台的条件分析

2.3.1 平台软硬件条件

基于BIM技术的城建档案协同管理平台的硬件包括数据库服务器、应用服务器、硬件防火墙、网络通讯设备等。同时还需要根据实际情况对硬件资源的参数性能进行选择。平台还必须满足以下要求：

（1）平台搭建完成后，在云端能够通过对BIM模型进行相关的操作来完成针对项目的全部应用。

（2）平台能够很好地与BIM 中心现有的 PC 单机、移动端以及某些专业设备协同工作。

（3）平台能够方便用户进行直观的操作。

（4）平台能满足工作人员完成档案管理日常的各项业务。

由于BIM 技术对硬件配置的要求较高，因而基于BIM技术的城建档案协同管理平台硬件的配置需要满足BIM 技术对硬件的要求。此外，云平台能够支持BIM在全过程中的应用。在配置云平台基本架构的硬件时，需要同时考虑平台以后的拓展，即应同时支持硬件的横向拓展以及纵向拓展。

2.3.2 平台其他方面条件

首先，在搭建平台前城建档案馆需根据自身实际情况对归档的BIM模型文件制定相应的规范标准和范围，包括数据接口的标准、模型深度的标准、逻辑层次的标准等。其次，在接收和保管基于BIM技术的三维城建档案时，需强调是对建设项目全生命周期档案的收集和管理。此外，目前我国BIM技术的发展已经呈现出“BIM+项目管理”、“BIM+云计算”、“BIM+物联网”、“BIM+大数据”等先进信息技术集成应用的“BIM+”特点，其发展方向越来越趋向于多阶段、集成化、多角度、协同化以及普及化。因此，基于BIM技术的城建档案协同管理平台要能够为城市各级主管部门提供与其业务相关的具有可视化、全信息、实时更新的基础城建档案信息，并预留出与城市各公共服务部门的业务数据通信的接口。

3 基于BIM技术的城建档案协同管理平台实现途径

通过文献调研了解到，实现BIM云平台与城建档案馆现有平台的高度整合的途径有两个：一个是通过开发现有BIM云平臺的功能以实现与城建档案馆现有平台的对接;另一个是开发出第三方数据转换平台把现有BIM云平台与城建档案馆现有平台连接起来。若是通过开发现有BIM云平台的功能来实现与城建档案馆现有平台的对接，那么数据接口主要有3种：API接口、IFC接口、数据库交换。因此，档案馆首先需要明确其内部系统有没有可供和外部平台进行对接的接口以及接口的形式，从而确定准备做的BIM云平台的接口。此外，档案馆需要确定其档案资料的形式，从而确定平台应用的信息格式。由于本人的计算机水平有限，因此只对基于BIM技术的城建档案协同管理平台的实现途径进行初步的探讨。

首先，假设其他需要上传数据到BIM云平台的企业（除了城建档案馆之外）可以将自身的BIM相关数据正确地上传到BIM云平台，不考虑实行的复杂性的时，大概的步骤流程如下：

（1）研究出BIM云平台的最优接口，即研究通过哪个数据类型接口可以传输的文档类型是最多的，同时出错又是最少的。

（2）研究城建档案馆自身管理系统的数据输出类型。

（3）通过实验或者理论比较分析档案馆管理系统输出的数据能否通过最优输入口与BIM云平台对接，如果可以就直接以此数据类型进行对接，如果不行就要开发第三方数据转换平台进行连接，同时需要不断进行实验以验证此平台的可行性。

上述流程是相互的，适用于数据在城建档案馆管理系统和BIM云平台之间的传递。实现BIM云平台与城建档案馆现有平台的高度整合首先要解决接口问题，同时要考虑到传输的数据类型和安全性问题。

4 案例展示

下面以某一建筑项目为例，用BIM 360 Docs进行展示。BIM 360 Docs系统支持网页端、移动端、iPAD端实时同步并进行在线和离线访问。把模型及相关的文件上传到BIM 360 Docs后，在平台上通过超链接的方式可将文件与模型进行关联，实现对模型文件的浏览、查阅和管理，具体如图1。

可用于任意项目文档、包括设计数据和所有其它文档类型，包括照片、报告、明细表、预算、要求文档等。此外，还可以对文件进行分层管理，创建项目的分部分项工程的文件夹;可以重命名和移动文件夹，接受通知并访问项目交付日志。

项目管理员可根据具体的工程需求上传相关项目文件。

邀请成员加入活动项目，在成员被邀请参加该项目之后，项目管理员随后可将成员按角色，公司或成员添加到文件夹中。BIM 360 Docs一共分配五个权限级别，项目管理员对成员设置访问权限。权限允许成员查看、上传、编辑或控制文件夹中的文档。

5 总结

本次研究是将BIM技术融入工程信息集成中，提出了基于BIM技术的城建档案协同管理平台的构想：先对平台进行了初步的分析，然后对平台与城市建设档案馆现有系统的整合进行了初步的研究，最后通过Autodesk BIM 360 Docs平台进行了实践，初步试验了基于BIM的工程资料管理效果。结果表明新的管理方式更加高效、完整、清晰。这也说明了在城建档案管理工作中运用了BIM技术后，其管理水平可提升到智能化管理。接下来还需要解决的问题是如何根据城建档案馆的实际情况对现有的BIM云平台进一步开发，又或者如何开发出第三方平台以实现现有BIM云平台与城建档案馆管理系统的对接。

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