浅谈BIM 的价值延伸

王志海，顾进

（中国江苏国际经济技术合作集团有限公司，江苏 南京 210000）

0 引言

任何事物只要存在，就有价值。 被创造出来并被接收的事物更是如此，价值越大、生命周期越长的事物将为社会生产力的发展发挥更大的作用。BIM（Building Information Model，建筑信息模型）正是这样一个事物，但是目前对BIM 的认识、接受和使用还仅限于一些专业范围内， 而BIM 绝对不只是专业人员才能使用的工具。 如何对BIM 的价值充分认识并促进发展，充分延长其生命周期，从而更好地为人类服务， 需要进一步探讨其价值向何处延伸、如何延伸。

1 BIM 的价值接受

BIM 的创造初期， 是以便于实现建筑工程的可视化和量化分析、提高工程建设效率为目标的。这个初衷决定了BIM 不仅是一个设计工具， 也是一个管理工具，同时也预示出业主、设计、施工三方都与它有关。 但是这三方对BIM 的认识和接受出于不同的原因和目的。

有人统计， 最早应用BIM 到工程的并不是工程设计单位，而是施工单位。 BIM 在项目施工过程中带来的价值远远高于在设计中的价值， 它能为施工管理和成本管理直接带来经济价值。 例如，业主招标时是按百分比计算用料余量， 在BIM 中是实实在在的量，施工方采购可以更加精准，按百分比计算的余量变成了施工单位的资产或利润，而没有使用BIM 的业主方尚不清楚。

BIM 从一开始不被业主和设计单位关注是正常的，因为BIM 的预算不是一般的设计费用，这在业主本来就拮据的预算上还要额外支出不菲一笔，业主会慎重考虑； 设计单位则认为完成相同的事，BIM 要复杂的多，耗人耗时，更重要的，有没有能力做BIM 还是个问题。做BIM 需要购买成组的软件、组建成组的队伍，还要培训、试用，投资较大，除非足够数量的业主真正理解并要求使用BIM，否则赔是必然的。 直到施工单位从中捞足了好处后，业主才开始明白，BIM 并不只是一个面向设计的工具，这个BIM 的价值才逐步被各方了解、理解和接受。

接受BIM 的过程说明了两个道理： 一是BIM被接受的原因在于它所带来的价值； 二是BIM 为不同使用方带来不同的价值，不同使用方看中的是对自己有效的那部分价值。

图1 可以形象地表示各使用方对BIM 工具的认知价值所在。

图1 不同使用方对BIM 的价值认知

业主方关注管理，包括成本管理、质量管理、工期管理等；施工方则关注模型，包括成本和施工控制；设计方关注的是建模，通过可视化和各种功能更好地满足业主需要。BIM 由于自身的功能价值带来各方不同的关注。

2 BIM 的价值推动

BIM 的相关概念， 从1975 年由乔治亚理工大学的Chunk Eastman 教授创建， 到2002 年，Autodesk 公司开始开发BIM 相关软件， 经历了一个比较漫长的认知过程。 而我国是在本世纪前十年后期，才有更多学者、专家开始推动相关概念和应用， 但国内真正从规划开始就考虑BIM 应用的项目为数不多。可以说，直到今天，BIM 的价值认知和实际推动都没有达到它应该具备的状态。 原因之一是受当代相关学科发展的限制， 另一方面则是受推动因素的制约。推动BIM 发展的驱动因素，可以分为5 类，如表1 所示：

表1 推动BIM 发展的驱动因素

表1 中所有因素都表示出一个含义：真正从中获取价值的人才会是价值承载体的推动方，而推动又会促进价值的延伸。 也就是说，BIM 的价值延伸需要接受它的人去推动。

3 BIM 的价值延伸思路

BIM 的价值延伸和BIM 所处的环境密切相关。 BIM 是应用于建筑工程的工具，在建筑工程的全生命周期中，按阶段展示其不同的价值。

建筑全生命周期是建筑工程项目从规划设计到施工， 再到运营维护， 直至拆除为止的全过程。BIM 的应用目前主要集中在规划、 设计和施工阶段，这三阶段是和BIM 的创建初衷最相关的地方，也是功能开发最活跃的地方。但是处于建筑全生命周期中最大份量的运营阶段中，BIM 应用的开发非常有限，仅有一些维护计划、建筑系统分析、资产管理、空间管理/跟踪、灾害计划等。

BIM 在建筑的全生命周期中占比越小，价值也就越小。这里面包含两个因素，一是时长占比，二是效率占比。 时长占比是指BIM 在建筑从规划到废旧拆除的过程中起作用的时长比例。效率占比则是在建筑的各个阶段BIM 所发生作用的深度。 例如在施工阶段，BIM 可以进行4D 施工模拟、 数字化构件加工、材料跟踪、施工现场3D 配合等，这和项目的目标和建模的深度有关。 本文重点探讨BIM如何在建筑全生命周期中扩展价值空间以及实现方法。

建筑项目的整个生命周期，运营维护不仅在时间上占据了大部分比例，而且在资金消耗上也占据着很大份额，例如长期的水、电资源消耗，设备维护、维修成本、物管成本等，只是由于分散在很长的时间里，不如项目建造阶段的投入那么明显。 而这个阶段中BIM 涉及远远不如在其他三个阶段，原因很简单，新的物管公司有自己的管理软件和实施方式，BIM 的数据信息大部分对物业没有用， 或者无法使用。物业公司不会为使用其中一点有用的数据而去维护庞大的一个数据群。 这为BIM 的效率利用和生命周期打了一个很大的折扣。要改变这种状况需要解决两个问题：

（1）BIM 中是否有物业管理所需的内容和信息

答案是肯定的。物业管理中的绝大部分信息都和BIM 有关。 如图2 所示。

图2 智能化系统的平台结构

图2 中所有子系统均和BIM 相关。 但如何将BIM 与这些系统的管理有效关联？ 结合物业管理和建筑智能化的密切相关性，本文提出BIM+FM+IBMS的BIM 价值延伸思路。思路的核心是，将建筑信息模型（BIM）与建筑设施管理（FM）、集成楼宇管理系统综合应用， 把传统建筑内独立运行及操作的各类设施与设备，汇集到统一的基于BIM 3D 可视化模型的建筑物业及设施管理平台上，实现统一的设施管理、设备监控、楼宇各系统管控的联动和可视。

图3 给出了BIM 与楼宇管理之间的逻辑和信息关系。 简单来说，以IBMS 为核心，将BIM 信息（包括图形库）分为常态类和事件类，并与楼宇管理（设施管理、安全管理等）建立关联，查询时调用常态类BIM 信息及图形库， 事件触发时采用事件类信息和图形库，做到信息共享，有效可用。

图3 BIM+FM+IBMS 结构原理图

（2）BIM 信息格式如何再使用

这是将BIM 价值最大化的一个问题， 也是BIM 价值延伸的重要方向。 在信息格式方面支持BIM 的技术有三个：IFC、IDM、IFD。 这三个技术将BIM 信息如何有效地传递出来做了标准化定义。已经有软件开发商将IBMS 开发成支持多种BIM 软件包， 从而可以直接将BIM 数据归为己用， 实现BIM+IBMS 的有效结合。

4 案例

本文以国内某大厦为样板，将上述理论结合现代先进科学技术，应用BIM+FM+IBMS 系统，为BIM 的价值延伸做出样例。 该案例的技术特征描述如下。

4.1 以云计算平台为系统运行基础平台

云计算技术的应用是必须的，一方面因为大型BIM 软件的运行需要云计算技术的运用，才能运转顺利；另一方面，通过智慧建筑云平台（一级平台）将智慧建筑物内智慧化管理二级平台及各应用系统有机地联系在一起，集成为一个相互关联、完整和协调的综合监控与管理大系统，使系统信息高度共享和合理分配， 克服以往因各应用系统独立操作、各自为政的“信息孤岛”现象。 智慧建筑云平台集成智慧建筑物内智慧化管理四大二级平台包括：物业及设施管理（PM+FM）、建筑设备管理（BMS）、综合安全管理（SMS）、信息设施管理（ITSI）及各应用系统集成在统一的计算机网络平台和统一的3D电子地图（BIM）的图形页面浏览、显示、操作的环境上，从而实现智慧化各应用系统之间信息资源的共享与管理、各应用系统的交互操作和快速响应与联动控制，以达到自动化监视与控制的目的。 基于云计算和BIM 的建筑管理信息平台如图4 所示：

图4 基于云计算和BIM 的建筑管理信息平台架构

4.2 总体功能

（1） 支持远程web 视察查询2D 画面及3D BIM 建筑空间及系统信息模型。

（2）支持大楼IBMS 信息集成，实现物业管理/设施管理/设备维修/系统运行监控。

（3）通过智能化物联网传输BMS 监控信息到FM集成平台，实现云端紧急应变及设备管理。

4.3 系统功能

（1）物业管理子系统功能

物业管理子系统应用数字化技术，通过互联网和智慧化物联网处理物业管理过程中的各项日常业务，达到提高效率、规范管理、向客户提供优质服务的目的。物业管理软件应具有高可靠性、安全性，操作方便，采用中文、建筑信息模型（BIM）图形页面。 物业管理软件应能与数字化设施监控管理、综合安防管理、客户的信息服务等数据库实现数据交互和共享。

（2）设施管理子系统功能

设施管理子系统是物业管理的重要内容，通过智慧化系统物联网络与物业管理信息网络的融合，将楼宇机电设备及设施运行状态和故障报警信息，以及计量表读数上传至物业管理应用数据库中。设施及设备运行与建筑设备监控系统（BAS）监控建筑信息模型（BIM）图形页面进行超链接及显示，只监不控。 建立设施及设备档案，自动生成系统保养计划，对设施及设备运行数据进行采集和记录。

此外还有综合能源管理子系统功能、应急处理调度子系统功能、 设施使用预定服务子系统功能、来访者登记服务子系统功能、计量收费子系统等。

BIM 在维护阶段的应用，需要在建模时就要考虑，但只有建设自用建筑的业主才会考虑，因此目前推动BIM 在维护阶段的价值延伸仍然是业主。随着BIM 的推广， 越来越多的专业物管公司已关注BIM，将为市场竞争赢得更大的可能。

5 结语

BIM 的价值值得在建筑全生命周期去挖掘和推动。本文介绍了BIM+FM+IBMS 在建筑全生命周期中运营维护阶段的应用思路， 介绍了实际案例。BIM+FM+IBMS 通过BIM 信息应用系统对建筑设施管理运维数据的汇集、累积与分析，将集成的建筑信息应用到运营中，对于智慧建筑具有很大的价值。 建筑物业及设施管理可以通过BIM 数据来分析存在的问题和隐患，也可以通过数据来优化和完善运行管理，这需要最终使用方的共同推动。

[1]和什格图.存在与价值[M].北京：人民出版社,2011.

[2]何关培.那个叫BIM 的东西究竟是什么[M].北京：中国建筑工业出版社,2012.

[3]曹毅.BIM 标准的现状及其发展[J].科技创新与应用,2012（8）：262.