智慧建築將成為擁有“大腦”的平台，BIM則在可視化、協調、模擬、優化、出圖、管理、集成等方面表現不俗，BIM和智慧建築碰撞，又將會出現怎樣的火花？
3月22日，阿里巴巴集團置業部、阿里研究院聯合發布《智慧建築白皮書》，該書首次從大數據、平台模式角度研究智慧建築。
智慧建築的定義和特徵
對於智慧建築，目前並沒有一個統一的定義，但從近期來看，學者們關於智慧建築的研究開始關注整個社會和生態的“可持續發展”，關注通過各種嵌入式傳感器、建築信息模型（ BIM）和技術創新，提高建築的整體智慧和“自適應能力”。
相較而言，美國（AIBI）智慧建築的定義基於系統的視角；日本更多的關注在建築中生活的人，要為他們帶來便捷和績效上的提升；歐洲則在日本的基礎上，進一步加入了環境要求。中國在2015年更新了《智能建築設計標準》(GB/T50314-2015)，將智慧建築定義為“以建築物為平台，基於對各類智能化信息的綜合應用，集架構、系統、應用、管理及優化組合為一體，具有感知、傳輸、記憶、推理、判斷和決策的綜合智慧能力，形成以人、建築、環境互為協調的整合體，為人們提供安全、高效、便利及可持續發展功能環境的建築。”此定義增加了對智慧建築技術水平尤其是“學習能力”的要求。可以預測，未來技術創新和技術融合問題將在中國智慧建築領域得到更多的關注。
雖然人們對智慧建築的看法各不相同，但理想的智慧建築，總是擁有一些共性特徵（如建造能耗低、環保、低生命週期成本、高投資回報、更滿足用戶體驗、使用新技術和新概念等）。這些特徵可以從環境、經濟、用戶體驗及社會文化、技術創新四個維度展開。
圖1 智慧建築主要特徵的外在表現
技術創新、經濟發展、人們對智慧化體驗的追求、能源和環境壓力，是智慧建築不斷進行自我更新升級的核心推動力。智慧建築可以被有效管控，在能源、管理、服務等方面實現建築物的優化管理。通過建築內部各個系統的協同運作，有機地組成智慧城市的一部分，包括將關鍵事件信息發給城市指揮中心，並接受城市指揮中心的指示；將計算機技術、通信技術、控制技術、生物識別技術、多媒體技術和現代建築藝術有機結合，通過對建築內設備、環境和使用者信息的採集、監測、管理和控制，實現建築環境的組合優化，從而為使用者提供滿足建築物設計功能需求和現代信息技術應用需求等功能。
阿里巴巴的智慧建築
如圖2所示，阿里巴巴智慧建築是全面感知和永遠在線的“生命體”，擁有大腦的自進化平台（即強調學習能力），是一個人機物深度融合的開放生態系統。
圖2 阿里巴巴的智慧建築示意圖
圖3為阿里巴巴智慧建築的參考架，主要體現在“網絡”、“數據”和“安全”三個方面。其中，網絡是基礎，即通過物聯網、互聯網等技術實現建築全系統的互聯互通，促進感知數據的充分流動和無縫集成。
圖3 阿里巴巴智慧建築參考架構
中國智慧建築發展中存在的問題
智慧建築發展歷程按照建築的智慧化程度，大體分為三個階段：傳統建築階段、智能建築階段和智慧建築階段。經過十餘年的技術引進和創新研發，如今我國智能建築工程總量已相當於歐洲智能建築工程量總和。中國智能建築系統集成商已超過5000家，智能建築集成市場規模達到4000億元。
只是，龐大的工程量背後也不能掩蓋我國智能建築普及率低的現狀。而且，我國智能建築發展到現在，仍然存在著如下致命問題：
1、智慧建築系統主要是各垂直領域的智能係統的集成，而諸如通訊自動化系統（CAS），樓宇自動化系統（BAS），辦公自動化系統（OAS），消防自動化系統（FAS）和保安自動化系統（ SAS）比較封閉，相互之間缺少互通互聯，信息孤島現象嚴重；
2、智慧建築的垂直智能係統大多關注物業、樓字自動化和綠色節能，缺乏對用戶體驗的系統性提升；
3、智慧建築的智能係統多數是本地系統，缺少與互聯網聯接和跨系統的協同；
4、缺乏全面而完整的數據標準、模型，各系統之間仍然無法有效地交換數據；
5、智慧建築內產生的很多數據往往在一次性使用後即被拋棄，缺乏數據沉澱，潛在價值無法被進一步挖掘；
6、隨著智慧建築智能化程度的提高，對物業管理人員的專業水平和技能的要求越來越高；
7、缺少面向智慧建築建設的行業雲平台，信息化建設停留在傳統的軟、硬件收費模式；
8、智慧建築智慧化系統方案缺乏可複制性，每個項目分別定制化開發和集成，一次性投資方式不但造成建設成本過高，而且後期系統維護費用和難度都會增加；
9、缺乏支撐智慧建築建設開發的系統性生態環境，缺乏基於群體智能的社會化創新環境，導致資源無法高效共享，好的實踐無法快速推廣，領先用戶的需求無法驅動群體智能實現快速創新。
智慧建築新機遇：BIM技術與智能建築碰撞
BIM技術的模型基礎來自於工程應用中各類相關信息數據的綜合。 BIM有3大維度（空間、時間、工序）和7個子維度（3D實體、1D時間、3D工序——招標工序BBS、企業定額工序EBS、項目進度工序WBS），可實現協同設計、虛擬施工、碰撞檢查、智能化管理等從設計到施工到運維全過程的可視化，可以使資源得到最優化的利用。 BIM模型是一個豐富的建築信息庫，它通過數字信息技術把整個建築進行數字化、虛擬化、智能化，存儲了建築的完整信息數據，包括工程設計、建造和管理，它不僅包括物體三維的輪廓信息，還有很多的其他特徵信息，比如材料的傳熱係數、採購信息、造價等。
BIM技術作為智慧建築發展的驅動力之一，實現智慧建築的有效手段。 BIM在建築全生命週期中的應用，可在可視化、協調、模擬、優化、出圖、管理、集成等方面為智慧建築的發展提供了技術支持。
可視化：三維直觀化，使設計人員對項目判斷更為高效、明確，決策更準確。
協調：工程參與各個方面及各個系統進行多維協同管理，避免錯誤發生，提高效率和工程質量。
模擬：在數字虛擬世界中虛擬建造，最大限度減少實際工程建設的碰撞，降低成本。
優化：BIM技術使得設計優化、施工優化、運維優化成為常態。
出圖：基於BIM全信息成果將最大限度保障工程實施準確、高效。
管理：實現多部門間的協同，提高決策效率與質量；實現多階段間信息的流轉，減少因設計、施工、運維等行業分工造成的信息孤島，減少建築物全生命週期的成本，使項目設計、施工、運營維護管理效率提高。
集成：可以有效實現多專業模型的集成，發現問題，提升建築質量。
一方面，由於BIM在可視化、協調、模擬、優化、出圖、管理等方面能為智慧建築的發展提供支撐，解決中國智慧建築發展中面臨的諸多問題，BIM技術將在智慧建築的應用中發揮不可或缺的作用。
另一方面，BIM技術是整個建築行業數字化、信息化、互聯網+的基礎，後續的智能家居、智慧城市都必須架構在BIM技術基礎上。 BIM技術與物聯網技術、GIS技術、3D打印技術等集成，會產生更多基於BIM技術的應用，未來想像空間無限，在智慧城市中也將得到充分應用。
