实现三维设计。能够根据

3D 模型自动生成各种图形和文档，而且始终与模型逻辑相关，

当模型发生变化时，与之关联的图形和文档将自动更新；设计过程中所创建的对象存在着
内建的逻辑关联关系，当某个对象发生变化时，与之关联的对象随之变化。
实现不同专业设计之间的信息共享。各专业

CAD 系统可从信息模型中获取所需的设计参数

和相关信息，不需要重复录入数据，避免数据冗余、歧义和错误。
实现各专业之间的协同设计。某个专业设计的对象被修改，其他专业设计中的该对象会随之
更新。

实现虚拟设计和智能设计。实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测等。

3、基于 BIM 的施工及管理

实现集成项目交付

IPD（Integrated Project Delivery ）管理。把项目主要参与方在设计阶

段就集合在一起，着眼于项目的全生命期，利用

BIM 技术进行虚拟设计、建造、维护及管理。

实现动态、集成和可视化的

4D 施工管理。将建筑物及施工现场 3D 模型与施工进度相链

接，并与施工资源和场地布置信息集成一体，建立

4D 施工信息模型。实现建设项目施工阶

段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟。

实现项目各参与方协同工作。项目各参与方信息共享，基于网络实现文档、图档和视档

的提交、审核、审批及利用。项目各参与方通过网络协同工作，进行工程洽商、协调，实现施
工质量、安全、成本和进度的管理和监控。
实现虚拟施工。在计算机上执行建造过程，虚拟模型可在实际建造之前对工程项目的功能及
可建造性等潜在问题进行预测，包括施工方法实验、施工过程模拟及施工方案优化等。
4、基于 BIM 的建筑运营维护管理

综合应用

GIS 技术，将 BIM 与维护管理计划相链接，实现建筑物业管理与楼宇设备的

实时监控相集成的智能化和可视化管理。

基于

BIM 进行运营阶段的能耗分析和节能控制。

结合运营阶段的环境影响和灾害破坏，针对结构损伤、材料劣化及灾害破坏，进行建筑结构
安全性、耐久性分析与预测。
三、

BIM 的研究
对于

BIM 国内外一些知名大学率先展开了卓有成效的基础性研究。1996 年美国斯坦福

大学提出的

4D 模型，将建筑构件的 3D 模型与施工进度的各种工作相链接，动态地模拟这

些构件的变化过程；新加坡南洋理工大学提出了一个基于

IFC 的网络工作平台，采用网络

及

XML 技术进行信息交换，支持建筑设计到结构分析的模型转换；英国索尔福德大学提

出的基于

IFC 信息模型的 4D 计划管理工具，实现了施工计划模拟、概预算以及施工项目假

设分析。笔者及清华大学研究组于

2002 年研发的 4D 施工管理扩展模型，将建筑物及其施

工现场

3D 模型与施工进度相链接，并与施工资源和场地布置信息集成一体，2006 年开发

了基于

IFC 和 BIM 的 4D 建筑施工管理系统和物业智能管理系统。

随着对信息建模研究的不断深入，一些著名软件开发商也提出了名称各异的信息模型概

念。匈牙利

Graphisoft 公司提出虚拟建筑（Virtual Building, VB ）的概念，并应用于建筑设

计软件

ArchiCAD 中；美国 Bentley 公司基于全信息建筑模型（Single Building 

Model，SBM），推

1、基于 IFC 的 BIM 基本架构基于 IFC 的 BIM 基本架构是一个包括数据层、模型层、应用

层的网络结构体系，其基本思路是随着工程项目的进展和需要分阶段创建

BIM ，即从项目

规划到设计、施工、运营不同阶段，针对不同的应用建立相应的子信息模型。各子信息模型能
够自动演化，可以通过对上一阶段模型进行数据提取、扩展和集成，形成本阶段信息模型，
也可针对某一应用集成模型数据，生成应用子信息模型，随着工程进展最终形成面向建筑
生命期的完整信息模型。

2、面向设计与施工的 BIM 建模系统引入建筑业国际标准 IFC ,将建