工程設計企業BIM模型歸檔管理探索

陳曉潛

(上海市城市建設設計研究總院(集團)有限公司，上海 200000)

1 BIM發展趨勢及文件格式

1.1 BIM技術運用趨勢

BIM設計技術在我國已經歷十多年的時間，但它依然是設計院的熱門詞匯，是工程設計項目的亮點標識，不管是業主方、設計人員或施工、運維單位都對BIM予以極大的關注。在國家層面，國務院辦公廳2017年發的《關于促進建筑業持續健康發展的意見》中明確提出要“加快推進建筑信息模型(BIM)技術在規劃、勘察、設計、施工和運營維護全過程的集成應用”，從政策上推進BIM技術在設計院的發展，近年來也相繼出臺了多個BIM標準和規定性文件。

BIM技術在項目可視性、專業協調性、項目建成后功能模擬實現、優化方案等方面有著傳統二維設計無法實現的功能，其覆蓋了項目方案設計、施工、運營的全生命周期管理，因此這項技術是設計行業發展的方向。

1.2 BIM文件格式多樣化

BIM軟件按照應用領域和功能劃分，可分為建模軟件、模型瀏覽軟件、結構分析軟件、可視化軟件、模型結合碰撞檢測軟件、運營軟件、方案設計軟件等。建模軟件主要有Revit、Bentley、Civil 3D+InfraWorks等；BIM模型閱讀軟件有e建筑、BIM看圖大師等；結構分析軟件有PKPM；方案設計軟件有OnumaPlanning System和Affinity等。

軟件的多樣化導致BIM模型文件格式不統一，常見的有RVT(Autodesk Revit)、RFT、PLN、FBX等，為了在設計交付中便于瀏覽、查詢、綜合應用，也有其他幾種通用的、輕量化的數據格式，如NWD、IFC等。

2 BIM模型歸檔現狀及存在的問題

2.1 歸檔范圍不明確

國家相關的工程建設項目歸檔辦法等法律、法規、規范、制度中，在項目歸檔范圍這一部分都沒有明確將BIM模型列入。在《GB/T 50328—2014建設工程文件歸檔規范(2019版)》和《CJJ/T 117—2017建設電子文件與電子檔案管理規范》中，在歸檔文件格式中都提到了三維模型歸檔格式，但在歸檔內容中都沒有將BIM作為必歸或選歸項，導致項目建設單位、設計單位、施工單位對這項工作缺乏重視[1]。

目前，BIM模型電子文件作為電子文件中的“后起之秀”，各設計院對它的歸檔工作大多還處于摸索階段。有些設計公司視其為資料進行收集，不進入檔案管理系統；有些單位以二維圖紙作為歸檔標準，BIM模型不作為歸檔范圍，檔案部門完全不管，由設計人員、建模人員自行保管；也有些單位已經開始重視用BIM軟件做三維正向設計的，BIM模型試點歸檔，但是管理制度、管理系統不完善，BIM模型歸檔和使用量比較少。

2.2 歸檔標準不統一

2.2.1 電子文件格式不統一

以BIM為主導的三維模型還包含相關配合的文本文件、圖表文件、音頻、視頻等多種文件，聯合組成了三維電子文件，每個種類的文件都有自己的文件格式。

軟件的多樣性造成了文件格式的多樣性。軟件不斷更新，新的文件格式不斷產生，舊的文件格式逐漸被淘汰，但查閱舊格式文件仍然需要舊程序的支持，新程序或多或少普遍存在一些兼容性問題。因此，在對電子文件進行長期保存時會面臨眾多問題。對于這些問題，可以采取仿真、數據遷移等方法，但這些方法都存在一定的缺陷，且成本高，技術和管理復雜。因此，電子文件格式的標準化、統一化就成為電子文件長期保存的一個重要途徑[2]。

2.2.2 歸檔內容不統一

現在設計單位的多種文件歸檔一般按照國家標準進行，但目前國家標準中對BIM類型的檔案管理沒有明確規定，檔案人員對項目設計過程中是否有BIM專業參加也不了解。一個大型項目一般包含多個子項，各子項建模情況不統一，所有基于BIM模型的可視化文件內容難以核查，BIM模型建立后，難以將二維圖紙、說明、計算書等電子文件關聯到BIM模型上，形成二維、三維檔案相互關聯，相互印證，因此歸檔范圍、歸檔內容難以統一。

2.2.3 檔案管理系統缺少支撐

現行檔案管理系統一般是基于傳統紙質檔案。隨著2021年新《檔案法》正式實施，電子檔案正式合法化了，檔案管理系統具有了電子文件“單軌制”管理的功能，歸檔時對文件進行真實性、可用性、完整性、安全性檢測。但歸檔的電子文件基本以二維文件為絕對主體，電子文件整理、分類、立卷的原則與紙質文件相同，僅在載體形式和利用方式從紙質轉變為電子，從實體借閱轉變到電子文件賦權，但三維、四維可視化模型檔案管理標準不一，沒有成熟的檔案管理系統。

2.2.4 檔案人員業務能力不匹配

BIM是一項新興的設計技術，與傳統的CAD繪圖有本質的區別，產生的電子文件與二維電子檔案從收集到鑒定、合法性和合規性認證、保管各環節都需要系統性的安全保障體系。傳統檔案管理人員需要經過專業知識培訓才能適應BIM模型檔案管理的需求。

3 BIM模型歸檔管理系統構建探索

以上海市城市建設設計研究總院為例，由于工程設計項目種類多、檔案歸檔文件多、體量大、項目建設周期長，BIM模型需要涵蓋設計項目多個階段，在搭建BIM檔案管理系統時運用云端管理思維，需要在平臺鏈接、電子文件標準化方面實現檔案收集、管理程序的科學化[3]。

3.1 BIM模型歸檔系統應與模型建設平臺相連接

新《檔案法》第三十六條中指出：“機關、團體、企業事業單位和其他組織應當積極推進電子檔案管理信息系統建設，與辦公自動化系統、業務系統等相互銜接。”在設計單位，BIM模型是在協同設計平臺中產生的，平臺有模型數據庫和模型協同區，在三維設計過程中，項目各專業設計人員在同一模型庫工作，并在成品區以二維圖紙和三維模型的形式發布，無論是二維圖紙或是三維可視化模型都應該在成品區分階段先完成成品輸出歸檔，再將已歸檔的成品復制后向顧客交付。

BIM交付產品根據合同要求應包含BIM模型、基于BIM的模型分析報告、碰撞檢測報告、BIM算量模型、施工模擬動畫、工程量統計分析報告、工程量清單、技術交底要點等。在BIM模型歸檔環節應有電子文件四性檢測、模型文件標準化檢測、模型文件與二維文件關聯性檢測等功能，確保模型可視化歸檔文件的真實性、完整性、可靠性。BIM模型的元數據還應包含軟件信息、原始信息和輕量化轉換信息。

3.2 BIM模型歸檔文件標準化

3.2.1 模型文件格式標準化

2017年由住房和城鄉建設部發布的《CJJ/T 117—2017建設電子文件與電子檔案管理規范》中對歸檔電子文件格式作了規定，各設計院多采用Autodesk Navisworks Manage軟件，它是一款多領域設計數據可整合進單一集成的項目模型，軟件具有三維模型展示、動畫漫游和4D場景模擬等功能，其支撐的文件格式有NWC和IFC，符合規范歸檔文件要求。所以，BIM歸檔平臺應在BIM電子文件歸檔前進行文件格式檢查、格式標準化轉換、電子簽名、電子簽章確認等事項，使BIM模型文件符合歸檔要求。

各設計單位還應該按照國家要求和本單位BIM文件形成的情況，以制度形式將BIM電子文件命名規則、歸檔模型文件格式作具體規定，檔案移交平臺在歸檔校驗通過后，系統能自動捕獲BIM模型的元數據，并將元數據信息進行自動著錄。

3.2.2 建模深度標準化

一個建筑模型包含建筑、結構、水電、暖通等多個專業，市政設施包含道路、橋梁、給排水、電氣、管道等，在不同的設計階段，依據不同業主的要求，會有不同的設計文件深度。BIM模型一般由基礎設施層、數據交換層、應用層等組成，每個架構體系都會有數據，在同一個項目中又有多個子項目。在初步設計、施工圖階段，模型可按照《GB/T51301-2018 建筑信息模型設計交付標準》把模型分為4級：項目級、功能級、構件級、零件級，分別包含項目(或子項目)信息、層級信息、單元構成部分信息、安裝施工要素信息；采用BIM+GIS的模型，可通過搭載系統將信息系統進行集成，并構建可視化模型，從而促使檔案管理實現集成化、共享化。

3.2.3 關聯文件標準化

BIM模型應與對應的二維電子文件、圖紙同時歸檔，并且在二維圖紙與三維模型間建立邏輯關聯，所以BIM模型歸檔文件標準化是二維與三維文件同步標準化。在檔案管理系統中可以從BIM模型構件點查看到CAD圖紙，也可以從二維施工圖鏈接到模型實況，實現2D與3D間的無縫銜接，這就需要在歸檔命名規則、檔案系統中的標識碼有邏輯對應，所以歸檔范圍、模型關聯圖紙需要標準化。由BIM導出的圖紙必須符合國家規定，有標準化圖紙尺寸及圖面布局，圖號編制、設計人、校對人、審核人、審定人、項目負責人、設計單位電子章要齊全。

4 BIM建設項目電子檔案管理體系發展方向

4.1 云平臺物聯網技術應用

BIM模型數據多、體量大，對計算機配置要求很高，采用“BIM+云平臺”可以把模型及相關數據存儲在云端服務器，通過三維協同平臺，實現設計工作模型在線協同、設計輸出交付及產品歸檔。讓設計人員、經營人員、質量管理人員、檔案管理人員都能保持數據的唯一性和一致性。在設計施工總承包項目中，通過施工現場數據采集儀，實測實量儀、物聯網實現施工數據錄入，實現施工質量的實時監控。

4.2 輕量化模型歸檔與IFC格式

BIM模型體量巨大，通常有20兆以上，所以BIM模型需要輕量化歸檔，包含參數信息、模型幾何信息的壓縮和簡化，壓縮后的RAR文件約為原文件的1/15。IFC是國際上通用的BIM模型格式，也是輕量化歸檔格式的選擇。IFC是由國際協同工作聯盟建立，采用BIM概念及面向對象等來進行信息內容的處理，旨在通過這種開放性質的信息格式，作為信息的交換以及共享使用，讓不同軟件信息可相互交換，無需再各自建立信息，避免信息傳遞時發生錯漏，但其兼容性依然存在問題。

5 結語

工程設計單位BIM模型歸檔管理已經成為檔案人員面臨的新課題。因此需要建立基于BIM模型為主體的三維可視化檔案體系，通過BIM模型與二維電子檔案相融合，實現二維與三維檔案的優勢互補，更好地為數字檔案升級創造條件。本文從設計單位BIM設計的發展趨勢入手，分析了BIM文件的特點以及歸檔存在的問題，提出了健全BIM模型歸檔制度和標準化模型歸檔格式、構建適應BIM管理要求的檔案系統、采用BIM模型輕量化等方案，以解決設計單位在BIM模型檔案管理中的難題。