公路工程BIM技術檔案存儲探索與實踐

趙惠芹

(河北省交通規(guī)劃設計研究院有限公司，石家莊市建設南大街36號 050011)

BIM技術進入中國已經(jīng)歷時10年有余，2017年后相關技術在住建、鐵路、公路和水利等行業(yè)落地生根，廣泛應用。根據(jù)工程建設周期，第一批、第二批采用BIM技術的公路工程建設項目都已經(jīng)或者即將進入交竣工階段，檔案資料存儲移交進入關鍵階段。BIM技術成果文件不同于傳統(tǒng)平面文檔文件，BIM技術檔案通常為三維立體可視圖形，只能采用電子文檔存儲方式。如何確保BIM技術成果文件正確存檔，成為當前檔案工作者需要認真探索研究的課題。

2021年1月1日起實施的《中華人民共和國檔案法》新增了檔案信息化建設條款，賦予電子檔案以法律效力[1]，規(guī)范電子檔案存儲行為，為BIM技術電子檔案存儲提供了法律保障和依據(jù)；指明了BIM技術資料存檔、檔案數(shù)字資源共享利用的服務方向。

以此為契機，交通運輸部科學技術研究與發(fā)展計劃重點項目“支撐雄安新區(qū)交通運輸高質(zhì)量發(fā)展標準體系研究”課題組從公路BIM技術數(shù)據(jù)標準、BIM檔案存儲規(guī)則、BIM檔案利用等方面對公路工程BIM技術檔案存儲進行了探索與研究。

1 BIM技術在公路工程建設領域的發(fā)展

BIM技術發(fā)展經(jīng)歷了如下幾個劃時代的重要階段：首先是1975年國際公認的建筑領域BIM之父——佐治亞理工大學查爾斯·伊斯特曼博士在美國建筑師建筑設計學術期刊AIA Journal發(fā)表論文，提出了工程建設BIM理念；2002年時任Autodesk公司副總裁的菲利普伯恩斯坦(Philip G.Bernstein)首次提出“Building Information Modeling”這個新的建筑信息技術名詞術語；2010年左右Autodesk公司將BIM介紹到中國；2017年住建部、交通運輸部、水利部、鐵路總公司等部委先后發(fā)文全面推廣BIM技術在行業(yè)領域應用[2]。但是隨著BIM技術的普遍應用，檔案存儲問題也接踵而來。

2017年交通運輸部發(fā)布《關于推進公路水運工程BIM技術應用的指導意見》文件(交辦公路〔2017〕205號)，全面推進BIM技術在公路工程建設應用。滬杭甬杭州市區(qū)段改建工程2標、建金高速、衢州351國道、寧波勝陸公路、沿江通道越江隧道工程、蘇錫常南部高速公路、上海北橫通道、延安東路隧道大修工程等大批項目試點應用BIM技術。河北省邯鄲、邢臺、淶曲、京蔚段太行山高速公路以及京雄、新榮烏等雄安新區(qū)高速公路建設項目全面探索應用BIM技術。BIM技術應用涵蓋工程設計和施工全過程。特別是建設過程中對工程進度、質(zhì)量、安全和費用的全方位信息化管理。

2018年12月交通運輸部發(fā)布實施的《公路工程基本建設項目概預算編制辦法》(JTG3830-2018)在工程建設其他費用中單獨計列了工程建設信息化費用，從資金角度保障了公路工程建設項目BIM技術研究、發(fā)展費用。

在交通運輸部、住建部和各省“十四五”規(guī)劃中，BIM技術應用與智慧建筑都不約而同地被列入了未來發(fā)展重點[3]。

2 BIM技術檔案存檔現(xiàn)存問題

高速公路公路建設項目通常建設施工周期一般為3年左右。例如，自2017年開工建設的BIM技術應用試點項目，目前已經(jīng)建設完成或接近交竣工階段。根據(jù)建設項目交竣工驗收要求，各階段建設檔案分類歸檔、匯總迫在眉睫，但是，實際工作顯示，工程建設紙質(zhì)檔案歸檔存貯進展順利，而工程建設BIM技術產(chǎn)生的大量電子數(shù)據(jù)資料存檔卻存在諸多問題[4]。哪些資料需要存，如何存，直接困擾工程檔案管理人員。

2.1 檔案管理人員面臨的BIM檔案存儲難題

工程建設項目檔案管理人員受傳統(tǒng)思維模式影響，對工程建設從立項審批到勘察設計、施工、竣工圖紙的紙介質(zhì)文檔搜集整理歸檔有條不紊；同時，根據(jù)檔案管理相關要求，對相關文件進行掃描存儲，即認為工程建設全部電子文檔也歸處完畢，但忽略了工程設計、建設應用BIM新技術產(chǎn)生的建設模型與模塊電子文檔[5]。這類電子文檔不是紙質(zhì)文檔的簡單復制[6]，是獨立構成工程建設檔案不可或缺的一部分?，F(xiàn)有工程建設項目檔案管理人員在未進行相應專業(yè)學歷教育或技術培訓前，基本不具備BIM新技術產(chǎn)生的建設模型與模塊電子文檔存儲概念與技能，無法從根本上保障這類電子檔案的有效存儲與利用。

2.2 BIM檔案存儲無規(guī)可尋，無據(jù)可依

為保證檔案成果的真實、完整、安全和檔案資源的有效開發(fā)利用，工程BIM技術成果文件歸檔同樣必須規(guī)范化與標準化。而工程建設BIM技術形成的模型、模塊的成果文件以數(shù)據(jù)庫文件為主，基于數(shù)據(jù)庫語言的多樣化，BIM成果文件格式各不相同。由于BIM技術研發(fā)公司不同，為了技術保密，部分成果文件人為加密屢見不鮮，不僅存儲受限，檔案資源共享更是無從談起。雖然2012年8月29日國家檔案局曾于印發(fā)《電子檔案移交與接收辦法》(檔發(fā)[2012]7號)，福建等省也曾出臺《檔案數(shù)字化操作規(guī)程》等地方標準對電子檔案文件存儲提出規(guī)范性要求，但是相關規(guī)范性文件均發(fā)布早于BIM技術廣泛應用之前，難以規(guī)范BIM技術成果文件檔案存檔問題。以公路工程設計檔案為例，傳統(tǒng)的設計圖紙為平面圖，存檔模式為紙質(zhì)檔案存檔輔以電子檔案存儲，BIM技術應用產(chǎn)生的設計資料則全部為三維立體電子圖紙，因此傳統(tǒng)模式已經(jīng)完全無法滿足檔案存儲需要。

2.3 BIM檔案存檔、借閱、傳輸途徑不暢

公路工程建設項目BIM技術迅猛發(fā)展的幾年不僅展現(xiàn)了其技術優(yōu)勢，BIM技術自身發(fā)展隨之而來問題也顯露出來。諸如技術模型信息量不足、技術標準不統(tǒng)一、信息傳遞不暢等瓶頸問題，嚴重制約了BIM技術的發(fā)展，在BIM技術電子資料的檔案存儲方面，這些問題同樣存在。新頒布的《檔案法》增加“檔案信息化建設”全新的章節(jié)，規(guī)定“各級人民政府應當將檔案信息化納入信息化發(fā)展規(guī)劃，保障電子檔案、傳統(tǒng)載體檔案數(shù)字化成果等檔案數(shù)字資源的安全保存和有效利用”，明確提出政府層面對檔案信息化建設要加以重視，也明確了檔案信息化建設的兩大首要任務之一對檔案數(shù)字資源的有效利用。而設置了各種人為加密的BIM技術成果不規(guī)范存檔后[7]，由于不能讀取識別，不能被有效利用，甚至起不到檔案存儲作用，失去了檔案意義。

3 突破BIM技術檔案存儲瓶頸研究

公路工程BIM技術檔案存儲重點要解決技術標準不統(tǒng)一[8]、信息傳遞不暢等瓶頸問題。

3.1 BIM技術檔案存儲依據(jù)初步明晰

2021年1月1日實施的《中華人民共和國檔案法》新增了檔案信息化章節(jié)，為進一步出臺針對BIM技術成果資料檔案管理規(guī)范性文件奠定了法理基礎。

3.1.1 BIM技術成果資料存檔依據(jù)得以明確

首先，《檔案法》提出了“各級人民政府應當將檔案信息化納入信息化發(fā)展規(guī)劃，保障電子檔案、傳統(tǒng)載體檔案數(shù)字化成果等檔案數(shù)字資源的安全保存和有效利用”的檔案信息化建設的基本原則，明確要求政府層面對檔案信息化建設加以重視，也明確了檔案信息化建設的兩大首要任務即對檔案數(shù)字資源的安全保存和有效利用。相關論述從法理上明確BIM數(shù)字技術成果資料不容漏存、漏儲，對BIM類技術數(shù)字成果存檔提出總體要求。

其次，《檔案法》第一次明確肯定了電子檔案的法律效力。“電子檔案應當符合來源可靠、程序規(guī)范、要素合規(guī)的要求，不得僅因為電子檔案采用電子形式而否認其法律效力。具有法律效力的電子檔案可以以電子形式作為憑證使用?！狈ㄒ?guī)明確，合規(guī)的電子檔案與紙質(zhì)檔案具有同等的憑證作用。法規(guī)相關論述，為純電子文件的BIM成果資料電子檔案的法律地位和重要性予以肯定。

3.1.2 工程建設BIM技術資料存檔要求得以明確

《檔案法》還進一步提出了檔案信息化建設的具體內(nèi)容。包括建設電子檔案管理信息系統(tǒng)、移交電子檔案、建設數(shù)字檔案館、推動檔案數(shù)字資源共享利用、制定電子檔案管理具體辦法等。我們相信隨著修訂后的《檔案法》的頒布實施，相關部門一定會跟進出臺相關規(guī)范性文件，進一步細化相關BIM技術檔案歸檔存儲規(guī)則，確保BIM技術檔案存檔完備有序進行。

3.2 BIM檔案存儲技術研究思路

BIM檔案存儲技術是一項復雜而又系統(tǒng)化技術，涉及工程建設各方面，貫穿于工程建設全過程。[9]

3.2.1 研究構建BIM檔案數(shù)據(jù)存儲標準

為促進公路BIM技術發(fā)展，強化BIM檔案數(shù)據(jù)積累、共享和利用，有利于解決BIM技術模型信息量不足問題，因此如何規(guī)范公路工程BIM成果電子數(shù)據(jù)檔案存儲格式，便于不同公路工程項目之間的數(shù)據(jù)對比分析，逐步實現(xiàn)公路工程BIM檔案存儲標準化的要求成為迫切需要解決的問題。鑒于BIM技術建模平臺和建模語言的多樣性，公路BIM檔案存儲必須結合公路工程BIM成果發(fā)展現(xiàn)狀，研究擬訂《BIM檔案數(shù)據(jù)存儲標準》、《BIM模型成果技術規(guī)則》、《BIM模型對象編碼技術規(guī)則》，規(guī)范和統(tǒng)一各個階段模型深度等級及模型規(guī)則要求以及模型各專業(yè)工程對象單元的幾何圖形深度和屬性信息深度。

3.2.2 多方位多角度規(guī)范BIM檔案存儲

從源頭抓起，明確BIM檔案資料存儲要求。在項目立項后應明確工程建設各階段BIM類技術資料標準要求，以便后期資料統(tǒng)一歸檔。特別是在項目設計和施工招標時要從招標文件著手明確BIM建模平臺，如Bentley、AutoDesk、Tekla、3DMAX、CATIA等，格式包括RVT，DGN，MAX，F(xiàn)BX，DWG，IFC，CATPartCATProductCATdrawing等，為后期資料存儲奠定基礎。同時要確保設計施工各階段成果資料的順接，做到平臺一致，格式統(tǒng)一。

3.2.3提升從業(yè)人員業(yè)務素質(zhì)，夯實檔案信息化建設基礎

以人為本同樣是做好BIM檔案管理工作的基礎。加強檔案從業(yè)人員業(yè)務培訓、拓展相關人員知識空間，提升業(yè)務素質(zhì)是做好BIM檔案存儲工作的基本保障。檔案從業(yè)人員應定期培訓計算機技術、電子信息化技術，以更好的適應當前檔案管理工作要求。

3.3 BIM檔案數(shù)據(jù)開發(fā)利用研究

檔案信息化建設有效的保障了檔案的綜合開發(fā)和利用。將檔案資源有效結合大數(shù)據(jù)和云空間技術，規(guī)則明確、渠道暢通、技術可行，使公路工程BIM技術數(shù)據(jù)交換、多平臺之間數(shù)據(jù)協(xié)同成為可能。我們的工程建設項目檔案完全可以成為工程BIM技術的資源庫和共享工作平臺。

3.3.1 利用檔案存儲積累，拓展BIM技術資源

BIM技術的核心之一是工程標準模型的建立，通過構建標準實體工程電子模塊指導施工。公路工程不同于房建工程，工作區(qū)域廣、受沿線地形地勢影響差異性大、信息傳遞不暢等特點更為突出。公路工程受沿線地形、地勢、地貌影響，差異性十分顯著，小部分實體工作量、大部分非實體工作量難以被設計單位建立標準模型。而檔案信息化建設卻為我們解決這方面問題提供了可能。隨著檔案信息化管理工作的加強，電子檔案資源的利用一定會得以拓展。通過匯總分析全國公路建設檔案資源，可以集中整合全國每年數(shù)千億公路建設項目數(shù)據(jù)，充分彌補公路建設項目差異性信息量不足問題，全國公路建設項目檔案數(shù)據(jù)就是一個取之不盡、用之不竭的巨大BIM技術標準模型資源庫。

3.3.2依托檔案建設，促進公路工程BIM技術發(fā)展

由于工程建設項目BIM技術資料存檔缺失、存儲不規(guī)范形成技術壁壘、BIM技術檔案資料有效利用渠道不暢，導致工程BIM建設技術資料無法應用于后期公路工程項目運營與養(yǎng)護工作中。盡管2017年交通運輸部在《關于推進公路水運工程BIM技術應用的指導意見》中明確提出公路工程建設項目BIM技術圍繞公路工程建設全壽命周期展開。但是接近5年的工程建設實際卻顯示，BIM技術推廣應用僅局限于公路工程建設項目新建過程的2到3年時間里，在公路工程項目全過程周期的重要階段——項目運營與養(yǎng)護期的20到30年時間，BIM技術應用研究尚未展開。

4 結語

從公路設計單位BIM檔案存儲著手，規(guī)范建設期BIM技術電子檔案存檔，方便技術人員查閱、使用BIM檔案資料，不僅有利于類似工程項目建設的借鑒與參考，更有利于指導項目本身的運營維護和養(yǎng)護工作，構建運營養(yǎng)護BIM系統(tǒng)基礎，實現(xiàn)公路工程建設全壽命周期的BIM技術推廣應用工作目標。

在新《檔案法》頒布實施之際，課題研究在公路工程BIM檔案存儲方面取得了一定成績，起草了《公路工程建設項目BIM設計檔案存檔規(guī)則》，以文件形式規(guī)范公路工程建設項目BIM設計檔案移交存檔工作時限、BIM設計檔案交付標準、移交BIM設計檔案編輯語言及編碼規(guī)則等事項。但是，真正做好BIM檔案存儲工作，特別是在BIM檔案開發(fā)利用方面，檔案工作者還有許多工作要做，還要進一步深入研究與探索。