建設工程檔案智能化創新路徑探索

摘要：人工智能等數字技術的發展突飛猛進，不斷影響著建設工程管理和檔案管理等領域的運行、服務方式，也為建設工程檔案智能化創新帶來了契機。論文研究并探討以“一模到底”為邏輯起點、“貫穿全程”為邏輯支撐、“虛實映射”為邏輯核心、“資源開發”為邏輯終點的建設工程檔案智能化創新發展思路，探索建設工程檔案智能化創新實施路徑，以期更好地賦能建設工程檔案管理與服務轉型。

關鍵詞：建設工程檔案 檔案智能化 BIM GIS

建設工程檔案是城鄉規劃、建設、管理等活動中形成并歸檔的技術文件與材料的統稱，[1]是通過各種文字、圖表、聲像等形式對人類工程建設相關的自然面貌、建（構）筑物、地上與地下設施的真實反映和記錄。近年來，作為世界上最大的基礎設施建設投資國之一，我國進行了持續的、大規模的公共交通運輸設施建設、城鄉基礎設施建設和以信息網絡為代表的新型基礎設施項目建設，在提升交通運輸效率、推進城鄉一體化發展、促進社會信息化轉型等方面取得了舉世矚目的發展成就。伴隨著以上各類項目的建設，海量的建設工程檔案隨之產生。如何實現形態多樣、數量繁雜的建設工程檔案收集、管理和應用，成為當前建設工程單位和檔案管理單位亟須解決的重要問題。

一、當前建設工程檔案智能化發展現狀

檔案智能化創新是指將強大的數字技術與檔案管理工作深度融合，通過立體多元的精準服務，以便捷的智慧應用為載體，以高效的數據治理為依托，實現檔案的收集、整理、保管、利用等業務環節的全面優化和智慧化。[2]近年來，隨著物聯網、云計算、大數據、人工智能為代表的新一代信息技術的蓬勃發展，空天地一體化測繪技術、三維建筑信息模型（BIM）技術等在建設工程檔案信息歸集、管理和應用方面得到了廣泛的認可。推動建設工程檔案由“數字化”向更科學、更智能、更精細的“智慧化”邁進是當前建設工程檔案發展的重要方向。例如，杭州市城市建設檔案館擬聯合浙江省政務服務網一體化平臺“浙里辦”APP，基于BIM模型逐步建立智慧檔案服務框架，提供全平臺專題檔案查詢，實現建設工程檔案智慧化管理與共享。[3]珠海市嘗試打造智慧城建檔案館，集合BIM、GIS等技術優勢，圍繞城建檔案收集、管理、服務等三大核心，開展智慧化應用新嘗試，初步實現了城建檔案對城市規劃、城市建設、城市管理等過程的資源整合，并為智慧城市建設提供數據支撐。[4]

二、建設工程檔案智能化創新的時代價值

數字化轉型時代，城市建設檔案館及相關單位可依托GIS、BIM等技術，大幅提升建設工程檔案的數據開放性，為數字孿生城市建設打造數字底座；依托BIM模型開放接口不斷提升數據互通性，深度融入國家智慧政務平臺開發；依托AI技術提升數據應用的智慧性，與當前建設工程行業智慧化轉型發展同向而行。

（一）為數字孿生城市提供數據支撐

2023年2月，中共中央、國務院發布的《數字中國建設整體布局規劃》將“智慧城市”“數字孿生城市”明確為新型城市治理模式，是未來“城市大腦”演進發展的方向和核心要義。數字孿生城市與智慧城市相比，更加注重單體建筑等全實體要素的數字化表達和全生命周期歷史數據的融合，不僅需要借助物聯網、AI等技術來重塑城市的虛擬應用場景，更需要對城市建設工程檔案信息通過GIS、BIM等多元技術進行賦能，以此來實現城市虛擬空間的可視再現、動態感知、智能仿真和模擬推演等功能。數字孿生城市的數字底座亟須建設工程檔案提供高效、完整、精細的信息和數據支持。

（二）為智慧政務平臺推行提供有力支持

2023年7月，國務院辦公廳印發了《政務服務電子文件歸檔和電子檔案管理辦法》，旨在推動政務服務電子文件全流程電子化管理。[5]建設工程檔案是我國城鄉建設各類活動的真實記錄和重要成果，由各地城建檔案管理部門實行“一項目一檔案”統一管理。為進一步完善建設工程檔案收集、整理流程，提升工程建設項目審批服務水平，持續優化營商環境，各地城建檔案館積極探索將電子圖紙、三維模型、VR聲像等多形態的檔案文件接收、驗收和管理服務融入智慧政務平臺，嘗試實現建設工程檔案的“前端控制”和“分段驗收”，為各地區推行智慧政務、優化營商環境助力。

（三）與建設行業轉型發展同向而行

長期以來，以勞動密集型、粗放式發展為特征的傳統建筑業正面臨從業人數持續下降、高能耗、低產出等問題所帶來的巨大挑戰。為此，在建設工程行業推廣數字化技術、改革施工現場各要素管理模式，成為建設行業發展的必由之路。近年來，隨著數字化技術在建設工程項目中的推廣和應用，已逐漸形成一條以BIM應用為基礎，將數字孿生技術融入建筑生命全周期的數字化轉型路線。該技術路線與建設工程檔案智慧化轉型的方式方法相輔相成。如BIM、GIS、VR等多元數字化交互技術不僅可以為建設工程項目的規劃設計、構件生產、施工管理等環節提供可視化的管理和決策支持，還有助于快速提取指定信息，精準生成建設工程檔案，為建筑的運營維護、再生利用提供數據支持。從實踐意義上說，建設工程檔案的智能化創新與建設行業的數字化轉型將相互成就、同向而行。

三、建設工程檔案智能化創新的邏輯理路

建設工程檔案智能化創新過程也是數字技術和檔案管理之間不斷交互與迭代的過程，該過程深度聚焦建設工程檔案的“收、管、存、用”等環節，主要通過數字技術改進檔案傳遞方式并支撐檔案全生命周期管理，以虛實映射和智慧開發等方式實現檔案保存與應用創新。

（一）邏輯起點：改進檔案交接與傳遞方式

在數字化“一模到底”理念指導下，建設工程設計與施工環節廣泛引入BIM、GIS和VR等數字技術，構建以BIM模型為數據載體的數字孿生底座，豐富了建設工程檔案的數據結構，使建設工程檔案具備了易集成、便互聯的新特征。如基于區塊鏈、云計算技術的電子簽章核驗技術和基于BIM的數據遷移技術推廣使用以后，彌補了傳統檔案移交工作中的不足，為檔案數據的跨行業交接與傳遞提供了新的技術支撐和安全保障，為后續建設工程檔案的檢索、傳遞等工作的智能化升級打下了基礎。[6]當前，北京市城建檔案館通過多部門協同配合，建成了具備在線接收、自動歸檔、靈活擴展等智能化管理功能的數字檔案室，開拓了建設工程電子檔案移交進館新模式。[7]

（二）邏輯支撐：貫穿項目建設與管理全程

建設工程檔案是工程施工全過程的真實記錄，具有記錄周期長、涉及部門多、記錄內容繁雜的特點，對建設項目的成功交付和后期維護至關重要。因此，建設工程檔案歸集與整理對工程項目建設的過程控制與后期管理起著關鍵作用。隨著工程建設領域積極地推行數字化轉型，各工程單位不僅將設計、造價、施工、質檢等復雜的業務流程進行數字化集成，還將設計圖紙、合同文件、施工計劃、工程清單、施工記錄等覆蓋工程全生命周期的檔案文件進行數字化、規范化管理，推進了建設工程原生檔案全生命周期內的高效提取和高質量匯編。

（三）邏輯核心：映射物理實體與虛擬現實

以往工作中，受限于技術條件，建設工程檔案主要通過表格、文本、報告和圖紙等方式進行記錄，無法對建設工程項目進行高精數字化還原與重構。而隨著數字技術的發展，以BIM、VR為代表的新技術、新方法可以通過檔案資料，實現建設工程實體在數字世界的復刻、融合與延展，通過語義分析、數據分析等手段在虛擬場景中模擬展示建筑物的屬性、結構、狀態和力學行為。[8]這種映射建筑實體到虛擬現實的方法和過程，為建設工程的智能化設計、建造、運維提供了新的解決方案，也為建設工程項目的“工完檔清”“智慧編研”提供了數據基礎，可以說是建設工程檔案數字化創新的邏輯核心。

（四）邏輯終點：實現檔案資源開發智慧化

建設工程檔案既是各類建設項目的歷史記錄，也是項目投產后運行、維修、管理、改擴建等工作的重要依據。一方面，建設單位可以借助多元數字化檔案資料和AI技術開展專項專題研究，深度挖掘建設工程檔案信息資源，以進一步提升檔案資源價值、實現檔案服務智慧化。例如2024年5月，河南大學大禮堂在修繕過程中不慎發生火災，令人扼腕的同時，已有不少學者提出基于AI技術和數字化檔案，指導該建筑的修復和還原。另一方面，各地城建檔案館可以借助建設工程檔案創新推進全國城建檔案智慧化建設，通過多元數字化協同，進一步實現檔案物聯感知、數據智能檢索、歸檔數據可視化、信息互聯共享、泛在智慧服務等功能。

四、建設工程檔案智能化創新的推進路徑

在數字化轉型背景下，建設工程檔案智能化意義重大。結合建設工程檔案智能化創新的邏輯理路，要實現建設工程檔案管理的高質量發展，需要從以下四個方面持續發力。

（一）規范檔案標準體系，優化檔案接收流程

標準和規范是實施建設工程檔案智能化創新的制度支撐和基本依據，科學和規范的標準體系可以高效支撐建設工程檔案數字化系統的研發和集成、檔案信息治理和應用、服務場景設計與構建等。為此，對于檔案標準體系，可以考慮按照分層分類的方式進行統一規劃。一是在類型上可以從基礎設施標準、數據采集標準、數據格式標準、應用模型標準、網絡安全標準、運維保障標準等方面進行細化。[9]二是進一步完善國家標準、行業標準、地方標準和城建檔案館標準等四個層面的標準體系建設。[10]在檔案驗收與接收流程方面，各地城建檔案館可以在標準體系建設基礎上進一步健全歸檔工作機制，創新實施檔案分段驗收等工作，如湖南省數字城建檔案館通過明確建筑工程立項、規劃、勘察設計、施工和竣工驗收等階段性材料歸檔標準，進一步發揮大數據、人工智能等技術優勢，初步實現標準化、規范化的建設工程檔案分段驗收與收集。[11]

（二）強化信息系統建設，促進管理模式創新

要充分發揮建設工程檔案的作用，就需要結合建設工程檔案的特有屬性，分析其數據內容、結構、形態等關鍵要素，打造貫穿工程項目管理全生命周期與建設工程檔案“收、管、存、用”全過程的智慧化檔案管理系統。該系統要充分借助大數據、人工智能等技術，開展多態數據組織與分析，對分散、復雜的建設工程檔案數據進行關聯、聚類、調用和存儲，更好地適應多元服務場景，推動建設工程檔案管理模式創新。例如，基于可擴展置標語言（XML）設計實現建設工程檔案文本的精細化、語義化、關聯化整理，[12]形成建設工程檔案文本通用數據交換格式及其規范化標注方案，有助于建設工程檔案數據的多維度、超文本關聯呈現，進而實現開放互聯的建設工程檔案數據整理與服務體系。[13-14]北京大興機場等項目將數據存儲格式、電子簽名、封裝備份等進行統一和整合，以清單編碼為元數據，以整體工程進度管理為主線，通過語義化對接BIM等平臺實現與傳統檔案管理的智慧聯通。[15]

（三）提升便民服務水平，保障資源利用效能

建設工程檔案客觀記錄和映射了各類建筑設施的真實狀況，在城市建設和居民生活中具有較高的使用價值。各級城建檔案館應不斷強化檔案相關硬件建設，加強大數據、人工智能等新技術在智慧檔案館建設中的應用，以軟硬件升級推進檔案服務水平升級。在資源共享與服務層面，各級城建檔案館應通過探索“線上與線下”“實體與孿生”一體化的檔案信息共享服務，為自然災害、工程安全事故處置等工作提供信息保障服務，向居民提供房屋裝修、小區電梯加裝等項目審批的檔案查詢服務，提升建設工程檔案資源利用效能。例如，溫州市城建檔案館與不動產中心共同開發的“城建檔案查詢”系統已在“浙里辦”上線試運行，市民僅需通過身份認證后即可查詢個人房產相關的建筑總平面圖、建筑及結構竣工圖等。

（四）深度挖掘建設工程檔案價值，創新檔案資源開發方式

建設工程歷史檔案多為紙質材料，且保管較為分散，信息提取較難，這就使得跨地區、跨部門、跨層級的資源共享較為困難，不利于檔案信息的深度挖掘和加工利用，更難以發揮建設工程檔案在智慧城市治理等工作中的支撐作用。隨著建設工程檔案領域多元數字化協同發展，GIS、BIM、VR與AR技術的融合已經可以實現建筑信息的虛擬仿真，知識圖譜以及大語言模型能夠借助算法分析深挖檔案信息資源的潛在價值，為檔案資源開發打下堅實基礎。如今Open Al發布的Sora大模型已經能夠根據提示語生成圖片與視頻，有助于對現有檔案資源進行智能化處理，實現視頻自動生成，增強用戶視覺體驗。例如，德州市城建檔案館積極開展檔案資源開發，展現城市歷史文化和城鄉建設成就，將城市珍貴照片融入利用BIM與VR制作的三維模型，開發出了城市影像專題片等資源。[16]上海市檔案館設計研發的數字人文應用平臺“跟著檔案觀上海”于2023年6月上線運行，該平臺利用人工智能、知識圖譜、人機交互、BIM和VR等技術，將檔案知識圖譜和虛擬現實相結合，作為“城市記憶”的微縮景觀向社會開放，打造出獨具特色的檔案文化教育基地。

數字化技術一方面大幅提升了建設工程的設計、管理水平，另一方面也在不斷優化建設工程檔案管理的工作模式和工作方法。通過建立規范的建設工程檔案標準體系、科學的管理體系、虛實映射的調用體系和智能化的資源開發體系，進一步形成建設工程檔案智慧化創新的有機結合體，可以有效推進我國數字孿生城市建設、智慧政務建設以及智能建造轉型，為未來的建設工程檔案管理帶來更多的發展機遇。

*本文系2023年河南省檔案科技項目計劃“基于VR與BIM技術的建筑工程檔案管理優化策略研究”（項目編號：2023-X-003）的階段性研究成果。

注釋及參考文獻：

[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部.建設工程文件歸檔規范：GB/T 50328—2014 [S].北京：中國建筑工業出版社，2015：5.

[2]史江，羅紫菡.“智能+”時代檔案管理方法創新探討[J].檔案學研究，2021（2）：54-59.

[3]黃宏.城建檔案從數字化向智慧化轉型的機遇與挑戰[J].未來城市設計與運營，2024（2）：84-86.

[4]王凱.智慧城市背景下城建檔案數字化建設路徑[J].黑龍江檔案，2022（2）：26-28.

[5]中華人民共和國中央人民政府.國務院辦公廳關于印發《政務服務電子文件歸檔和電子檔案管理辦法》的通知[EB/ OL]. （ 2023-08-22 ）[ 2024-05-08 ]. http s： // www. gov. cn / zhengce/zhengceku/202308/content_6899494.html.

[6][8]孟然.基于BIM多元數字化協同技術賦能建筑設計發展[J].鐵道工程學報，2023，40（4）：84-88.

[7]馬經緯.城建檔案開發利用評價研究[D].哈爾濱：黑龍江大學，2023.

[9]王蒙.城鄉規劃建設檔案管理存在的問題及對策[J].檔案管理，2021（4）：99；101.

[10]丁德勝.新時代新征程檔案工作呼喚智慧檔案戰略——智慧檔案戰略的概念定位、初步構想和實施路徑[J].中國檔案，2022（6）：38-39.

[11]白勇，周娟.湖南省：構建“數字住建”深度協同生態體系[J].中國建設信息化，2024（9）：14-19.

[12]陳茜月.元宇宙場域下檔案數據研究：基本問題、管理框架及關鍵技術[J].山西檔案，2023（6）：102-110.

[13]趙生輝，胡瑩，廖月妮.構建超文本史料：歷史檔案置標語言HAML設計與應用初探[J].檔案學通訊，2024（1）：45-51.

[14]文利君，周文泓.我國檔案信息化建設政策法規體系研究——面向《“十四五”全國檔案事業發展規劃》目標要求的調查與展望[J].檔案與建設，2023（1）：28-32.

[15]魏士妮.北京大興機場工程建設項目檔案管理實踐探索[J].北京檔案，2023（5）：43-44.

[16]中華人民共和國住房和城鄉建設部.聚力檔案創新賦能社會發展德州市構建城建檔案管理工作新格局[EB/OL].（2022-12-23）[2024-07-16].https：//www.mohurd.gov.cn/xin？ wen/dfxx/202212/20221223_769541.html.

作者單位：1.成都理工大學

2.河南工業職業技術學院

3.中建七局建筑裝飾工程有限公司