在建筑工程領域，如果將CAD 技術的應用視為建筑工程設計的第一次變革，建筑信息模型（BIM，Building Information Molding ）的出現將引發整個A/E/C（Architecture/ Engineering/Construction ）領域的第二次革命。BIM 研究的目的是從根本上解決項目規劃、設計、施工、維護管理各階段及應用系統之間的信息斷層，實現全過程的工程信息管理乃至建筑生命期管理（Building Lifecycle Management, BLM）。然而，由于建筑業本身所固有的特性，如產業結構的分散性、工程對象的唯一性、工程信息的復雜性等，使得BIM 的實現異常復雜且艱難。國際協同工作聯盟（IAI ）推出的IFC（Industry Foundation Classes ）為BIM 的實現提供了建筑產品數據表達與交換的標準，標志著BIM 概念的成熟，推動BIM 技術的發展。BIM 已成為當前建設領域信息技術的研究和應用熱點。
一、何謂BIM
BIM 的理論基礎主要源于制造行業集CAD 、CAM 于一體的計算機集成制造系統CIMS（Computer Integrated Manufacturing System ）理念和基于產品數據管理PDM 與STEP 標準的產品信息模型。BIM 是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，BIM 是對工程項目設施實體與功能特性的數字化表達。一個完善的信息模型，能夠連接建筑項目生命期不同階段的數據、過程和資源，是對工程對象的完整描述，可被建設項目各參與方普遍使用。BIM 具有單一工程數據源，可解決分布式、異構工程數據之間的一致性和全局共享問題，支持建設項目生命期中動態的工程信息創建、管理和共享。BIM 一般具有以下特征。
模型信息的完備性。除了對工程對象進行3D 幾何信息和拓撲關系的描述，還包括完整的工程信息描述，如對象名稱、結構類型、建筑材料、工程性能等設計信息；施工工序、進度、成本、質量以及人力、機械、材料資源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等維護信息；對象之間的工程邏輯關系等。
模型信息的關聯性。信息模型中的對象是可識別且相互關聯的，系統能夠對模型的信息進行統計和分析，并生成相應的圖形和文檔。如果模型中的某個對象發生變化，與之關聯的所有對象都會隨之更新，以保持模型的完整性和健壯性。
模型信息的一致性。在建筑生命期的不同階段模型信息是一致的，同一信息無需重復輸入，而且信息模型能夠自動演化，模型對象在不同階段可以簡單地進行修改和擴展而無需重新創建，避免了信息不一致的錯誤。
二、BIM 的價值
具體而言，BIM 的應用具有以下價值。
1、解決當前建筑領域信息化的瓶頸問題
1）、建立單一工程數據源。工程項目各參與方使用的是單一信息源，確保信息的準確性和一致性。
2）、實現項目各參與方之間的信息交流和共享。從根本上解決項目各參與方基于紙介質方式進行信息交流形成的“信息斷層”和應用系統之間“信息孤島”問題。
3）、推動現代CAD 技術的應用。全面支持數字化的、采用不同設計方法的工程設計，盡可能采用自動化設計技術，實現設計的集成化、網絡化和智能化。
4）、促進建筑生命期管理，實現建筑生命期各階段的工程性能、質量、安全、進度和成本的集成化管理，對建設項目生命期總成本、能源消耗、環境影響等進行分析、預測和控制。
2、基于BIM 的工程設計
1）、實現三維設計。能夠根據3D 模型自動生成各種圖形和文檔，而且始終與模型邏輯相關，當模型發生變化時，與之關聯的圖形和文檔將自動更新；設計過程中所創建的對象存在著內建的邏輯關聯關系，當某個對象發生變化時，與之關聯的對象隨之變化。
2）、實現不同專業設計之間的信息共享。各專業CAD 系統可從信息模型中獲取所需的設計參數和相關信息，不需要重復錄入數據，避免數據冗余、歧義和錯誤。
3）、實現各專業之間的協同設計。某個專業設計的對象被修改，其他專業設計中的該對象會隨之更新。
4）、實現虛擬設計和智能設計。實現設計碰撞檢測、能耗分析、成本預測等。
3、基于BIM 的施工及管理
1）、實現集成項目交付IPD（Integrated Project Delivery ）管理。把項目主要參與方在設計階段就集合在一起，著眼于項目的全生命期，利用BIM 技術進行虛擬設計、建造、維護及管理。
2）、實現動態、集成和可視化的4D 施工管理。將建筑物及施工現場3D 模型與施工進度相鏈接，并與施工資源和場地布置信息集成一體，建立4D 施工信息模型。實現建設項目施工階段工程進度、人力、材料、設備、成本和場地布置的動態集成管理及施工過程的可視化模擬。
3）、實現項目各參與方協同工作。項目各參與方信息共享，基于網絡實現文檔、圖檔和視檔的提交、審核、審批及利用。項目各參與方通過網絡協同工作，進行工程洽商、協調，實現施工質量、安全、成本和進度的管理和監控。
4）、實現虛擬施工。在計算機上執行建造過程，虛擬模型可在實際建造之前對工程項目的功能及可建造性等潛在問題進行預測，包括施工方法實驗、施工過程模擬及施工方案優化等。
4、基于BIM 的建筑運營維護管理
1）、綜合應用GIS 技術，將BIM 與維護管理計劃相鏈接，實現建筑物業管理與樓宇設備的實時監控相集成的智能化和可視化管理。
2）、基于BIM 進行運營階段的能耗分析和節能控制。
3）、結合運營階段的環境影響和災害破壞，針對結構損傷、材料劣化及災害破壞，進行建筑結構安全性、耐久性分析與預測。
