朱益培
舜元建设（集团）有限公司
摘要：如今，建筑工程的规模不断扩大，管理要求也不断提升，为提高建筑工程管理质量，引入现代技术势在必行。基于此，本文对BIM技术和区块链的内涵、特点以及二者的契合性进行了阐述，并分析了BIM建筑信息管理问题，还对建筑项目管理环节的区块链应用优势进行了概述，最后，对基于区块链的BIM建筑信息架构进行了论述，希望能为相关工作人员带来参考，
关键词：区块链；BIM；建筑工程管理；建筑管理模型
前言：区块链和BIM技术都是新型的信息技术，也是被政府鼓励开发的技术类型。在实践中，这两种技术的应用场景在不断增多，为提高各行各业生产质量和效率提供了巨大帮助。为了能在建筑信息管理中，有效引入BIM技术和区块链，相关工作人员必须对二者的适配性和应用要点加以研究，从而为优化建筑工程信息管理结构奠定基础。
一、区块链与BIM技术概述
（一）区块链技术
区块链的本质是共享数据库，可以储存大量数据信息，且确保信息不可伪造、全程留痕、公开透明且可以被追溯。在实际应用环节，区块链技术为保障信息可靠性、真实性和安全性奠定了基础。目前，区块链被广泛应用于金融、互联网和保险等领域，在公益事业中也常常能见到它的身影。区块链主要可分为公有区块链、联合（行业）区块链、私有区块链三种类型，其核心技术分别为分布式账本、非对称加密、共识机制和智能合约。在实际应用环节，表现出了去中心化、独立性、匿名性、安全性和开放性特征。
（二）BIM技术
BIM是一种建筑信息模型，是集成建筑信息的重要工具，可以为提高建筑工程管理质效提供极大帮助。建筑工程三维模型是BIM的核心，基于数字化技术可以为该模型提供完整且真实的建筑工程信息库。目前，在BIM技术的加持之下，建筑工程项目的绘图方式已经从传统的手工绘图与CAD二维绘图，转变为了基于BIM的三维（3D）、四维（4D）、五维（5D）模型。在实际应用环节，BIM表现出了可视化特点，还具备协调性、模拟性、优化性和可出图性的优势，已然成为了建筑工程管理环节不可或缺的应用技术。而且，从当前的BIM应用成果来看，BIM已经不单单是一款建模软件，更成为了一种新的建筑信息管理方法。
二、基于BIM技术的建筑信息管理问题
在建筑工程之中，各个工作环节均会产生大量的信息和数据，而基于BIM平台可以实现数据的全面采集、分析、整合、处理和存储，并依托于数字化作业流程和集成协作方式实现精细化管理。这样看来，基于BIM开展建筑信息管理不仅可以减轻人工作业压力，更能有效提升管理高效性[1]。因此，这种管理模式已然成为了现阶段建筑企业的共同选择。但是，在实际作业环节，BIM管理平台却面临着较大的安全风险，其内部的数据十分容易被篡改或窃取，这让建筑工程信息管理安全受到了挑战。
三、在BIM平台中引入区块链技术的意义
基于BIM的建筑信息管理存在安全风险，所以要保证建筑信息管理安全和有效，相关工作人员必须找到妥善方法填补这种安全漏洞。而在这一环节，引入高新技术为BIM平台套好“防护盾”就变得极为重要。
（一）区块链与BIM技术结合的价值
如今，BIM技术不断发展，已经进入了5D模型时代，让技术的功能性得到了进一步提升。在此环节，BIM技术的下一个发展重点应该放在安全性方面，只有不断提高使用安全性，才能让BIM得到更为长远的发展和更为广泛的应用。区块链是一种安全性极高的去中心化分布式记账本，可以为信息存储和应用安全作出保障，将其引入BIM建筑发展中，将有望解决工作中的大数据管理、信任以及安全隐私问题[2]。
当前，BIM技术已经被应用于建筑项目的各个环节，将为实现全生命周期管理提供巨大帮助。而在此环节引入区块链，就意味着可以基于“BIM+区块链”的技术方案实现建筑工程全过程管理，则这些技术的特点和优势都将在管理工作中有所展现，能为提高建筑工程管理信息化、智能化水平奠定基础，更能革新建筑信息管理技术、创新建筑信息管理模式和提高建筑信息管理质效提供辅助。
（二）区块链与BIM技术契合性分析
为了能保证基于区块链的BIM建筑信息管理方案可行，我们应该不仅要分析这两种技术的原理、特点和优势，还应该对二者的适配度和契合性进行有效分析。只有这样，才可以为建立基于区块链的BIM建筑信息管理架构提供依据。
1.工程数据信息量庞大
在建筑工程项目的全部生命周期以内，将会产生大量的数据信息，而BIM平台可以对所有信息进行模拟和仿真，更能通过提供数据库技术支持来保障信息完整和准确，为有效开展信息集成管理奠定基础。从建筑项目整体周期来看，BIM将体现项目的所有设计、施工、运营和竣工信息，将会为项目运营提供经济、管理和技术信息，可扮演一个包含可视化数据的综合数据库角色。在这一环节，BIM拥有着集成和存储建筑管理信息的价值。而在实践工作中，用户的参与将会积累交易数据，基于区块链的数据分析将会为BIM技术的有效应用和发展提供帮助。
2.关联性管理
在应用BIM技术管理建筑信息时，应该以工业基础类数据模型为标准，而且在实践中需发挥联动修改功能。即是说，在BIM平台中输入施工参数，可以自动生成工程量、成本、装饰等信息。比如，推进设计参数更改，则后期的采购和施工信息也会随之更改，而且这些信息的变化情况将会被如实记录，并被设计、施工和管理人员共享。
可追踪性是区块链的一大应用特点，使用者可以对节点溯源信息进行追踪，而一旦信息被验证就会被永久保存。所以，在实践中区块链的节点与交易者信息绑定，可以全面记录所有的交易记录，而且不会被篡改。从这一角度来看，将区块链引入BIM建筑信息管理十分必要和可行。
3.支持协同作业
基于BIM的建筑信息管理平台，可发挥出信息共享和技术协作的功能。在实际应用环节，BIM技术可以记录项目管理过程，并执行智能合约，还能为项目参建方提供信息传送和共享服务，为实现项目参建方协同管理提供了巨大帮助。而区块链技术需要基于共识规范和协议应用，系统的各个节点都处于受信环境，能自由且安全地交换数据[3]。在实践中，可基于智能合约的判定条件以及双方义务，来自动判断合约执行条件，进而保持合同条款执行的自动性。
四、基于区块链的BIM建筑信息管理架构
将区块链引入BIM建筑信息管理工作十分可行，可以减弱BIM平台所面临的安全风险，能为建筑信息管理提供更为有力地技术支持。
（一）建筑工程管理中的区块链应用优势
区块链自身的应用特点和优势都决定了这种技术可以为其应用领域提供便利和安全保障。而在建筑工程管理环节，区块链的应用优势主要表现在以下几个方面：
首先，去中心、信任化。区块链虽然是集成数据库，但从结构上来看却是由多个服务器节点共同组成的网络结构，能实现端到端的数据传输。因此，基于这种技术，无需以中心化设备为担保，更不需要在其中引入第三方管理机构，只需要确保节点有效连接，就可以实现数据交换。在建筑项目管理工作中，多方参与导致管理中的信息共享要求极高，而区块链的应用可以满足这种点对点的信息要求，能有效提高管理质量。
其次，安全可追踪。在区块链之中，只要信息被盖上时间戳，则相应的交易记录将会被永久保存，所以无论何时都可对信息内容进行追踪溯源，将为保障信息全面性提供巨大帮助。而且，区块链的特殊结构和信息传输方式，使得单一节点的内容修改不会对整条链造成影响，以被永久记录的信息更具备不可篡改性，这些都大大提升了信息的安全性。
再次，信息透明开放。区块链中包含私有和公有信息，公有信息具有开放性和透明性，可以对外公示，将会为建筑信息管理中的审计和监督工作提供重要的信息数据支持。而且，在这种情况之下参建方能随时对信息数据进行核查，可以最大限度地规避因信息不对称而引发的风险。
最后，系统安全可靠。区块链的加密方式和存储结构十分特殊，可以为提高系统安全性提供保障。在实践中，区块链的应用将有效降低信息丢失风险，还能通过建立防伪识别机制和信任名单，进一步增强系统安全性。
（二）技术融合下的建筑信息管理架构
上述分析中我们不难发现，实现区块链和BIM技术融合十分可行，区块链的去中心化和安全性应用特点也可以对BIM建筑信息管理造成影响，将这种技术引入BIM信息管理中可大大提升平台的服务性能和安全性。基于区块链技术的BIM建筑信息管理需要依托于特殊的系统框架，因此本文结合区块链技术与BIM技术的特点和契合性，对基于区块链的BIM建筑信息管理架构进行了设计。在本次设计中，建筑信息管理架构共分为五个部分，其工作内容和责任各不相同。
1.存储服务
信息存储服务是建筑信息管理的必备要求，这也是建立建筑信息数据库的关键。在基于区块链技术的BIM建筑信息管理之中，将会为建筑工程参建方提供有效地信息存储支持。此时，需应用Fabric存储机制，并将原本的信息存储服务划分为三个部分：其一为账本存储；其二为账本模型；其三为数据接口。
在实际应用环节，区块链技术将发挥打包分区的作用。比如，基于账本模型，对项目状态数据建模、数据类型和定义数据项之中的所有数据信息进行分类打包，从而形成数据区块，并将它们录入建筑项目账本之中。这样一来，基于区块链技术的BIM建筑信息管理就可以根据节点文件系统中储存的信息，实现有效地项目管理，还能以此为基础提供数据检索服务和更新接口人，为其他模型调用信息提供辅助。
2.节点服务
在建筑信息管理环节，账户管理、数据访问和智能合约管理都属于信息节点服务，它们的服务对象是区块链节点。在此环节的账户管理是基于认证机制来为系统节点提供注册、签发登记证书和交易证书、撤销证书等服务的管理工作[4]。而数据访问服务则能可以为节点合约或其他应用管理，提供访问账本数据的服务。智能合约管理就是基于系统节点合约的一种管理。比如，触发、安装和部署智能合约，都属于智能合约管理。以上几种节点服务都是基于区块链技术的BIM建筑信息管理可以提供和保障的，将会为实现全过程的建筑信息管理提供巨大帮助。
3.共识服务
建筑信息管理涉及多种类型的信息，它们之间存在明显的内容和功能差异，信息在交易和管理中发挥的作用不同，所以它们的保密性要求也不完全一致。在基于区块链技术的BIM建筑信息管理中，利用区块链和BIM平台来完善信息共识服务将会进一步提升信息管理的质量和效率。在此环节，应保证基于共识机制让，让参建方都能参与到信息背书工作中，并确保分布于不同系统节点的建筑项目信息数据具有同步性和容错性。此时，应依托于Fabric机制建议和实际应用场景要求，来进行算法配置和优化。这样一来，就可以为不同的交易打造个性化通道机制，进而确保交易信息的隔离保密。
4.全局服务
信息全局服务也是基于区块链技术的BIM建筑信息管理中极为重要的一部分，在此环节要依托于区块链来提供存储信息全局服务。比如，完成项目周期内全部信息的整理、分析、应用和可视化展示等。在实践中，应该在原料采购、装配、运输和使用基础上，对供应链企业之间的流动信息进行整合与控制，进而为控制建筑项目信息流、资金流和物流提供保障[5]。此外，基于区块链技术的BIM建筑信息管理还应该建立网状信息管理结构，为有效传递和共享信息奠定基础，并且为所有参建方提供集成信息管理。
5.监管服务
在基于区块链技术的BIM建筑信息管理的过程中，可用区块链技术打造合力的监管平台，为有效监督项目整体运行情况奠定基础。在这一环节，应该确保平台监管工作可起到提前控制的作用。比如，开展事务、存储、合约和网络节点监控，此时保障监控工作的严密性和全面性。而且，为了切实可行地实现平台监控，相关工作人员还必须对各项监控的内涵和要点加以明确。比如，数据监控就是对系统内所有节点中储存的账本信息加以监控，还要确保在系统中可展示储存信息摘要；网络节点监控则主要用于展示节点的状态信息以及网络拓扑形态；而事务监控则主要基于智能合约而开展，将依托于合约内容和要求，对事务的运行情况以及相关信息进行查看。
结论：综上所述，在建筑工程管理工作中区块链和BIM技术有着极强的契合性，都能为推进动态化管理和提高管理工作质效提供辅助。为了能保证技术应用有效性，相关工作人员需要根据区块链和BIM技术的特点，对绿色建筑管理结构加以优化，要为建设极具实用性、参考性和切实性的建筑信息化管理模型而不断努力。
参考文献：
[1]王梦超.基于区块链与BIM技术的绿色建筑管理平台的应用研究[J].智能建筑与智慧城市,2020(07):65-66+68.
[2]余洪川.区块链平台结合BIM技术在上海建筑工程管理中的应用[J].上海建设科技,2020(03):81-83.
[3]刘石.融合BIM与区块链技术的建筑营造动态管理研究[J].建材与装饰,2019(34):162-163.
[4]曹文岩,李明柱,王婉,等.区块链与施工管理相结合的应用展望[J].现代商贸工业,2019,40(18):91-92.
[5]杨德钦,岳奥博,杨瑞佳.智慧建造下工程项目信息集成管理研究——基于区块链技术的应用[J].建筑经济,2019,40(02):80-85.