2.1 BIM技术特性

2.1.1 可视化

可视化即“所见即所得”。

可视化是BIM技术最显而易见的特点之一，是BIM建筑信息模型与传统2D平面施工图最大的区别之一，也有别于3ds Max、SketchUp等所形成的建筑方案三维可视化效果图。

首先，基于传统CAD平台绘制的建筑平、立、剖2D施工图，其墙、梁、板、柱及门窗、洞口等基本构件，只是通过点、线、面形成的设计成果，缺乏平面信息与立面信息相互的衔接与反馈，若没有一定识图能力与空间想象能力以及专业知识背景，很难想象建筑物的立面效果及构件之间空间位置的关系。不仅造成专业间或本专业间相互错漏碰缺现象产生，而且增大了各参与方沟通交流的难度，尤其对于大型复杂的工程。

其次，3ds Max、SketchUp等所形成的建筑方案三维效果图，尽管可以直观展示建筑的外观效果，方便项目参与方与建筑设计师之间的沟通交流，但由于这些设计软件的设计理念与功能上的局限，这样的三维效果图可视化最大的功能，仅仅用于前期方案推敲或阶段性的效果图展现，与真正的设计方案还存在很大的差距。真正的设计成果，还是要基于传统CAD平台，使用平、立、剖三视图的方式表达与展现。这种由于工具原因造成的信息割裂，在遇到项目复杂、工期紧张的情况下，非常容易出错。

采用BIM技术不仅突破了传统的二维“平、立、剖”设计，而且提供了可视化思路，将传统线条式的构件，形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前，让项目参与方可以一目了然，更重要的是，建筑构件采用参数化、数字化的信息属性，形成了互动性和反馈性，真正摆脱了参与方由于信息孤岛导致的沟通交流、决策的困惑，减少了实施过程中的出错率。

1.BIM技术可视化主要体现

（1）三维建筑模型的可视化及3D动画漫游展示的可视化

（2）项目全生命周期的可视化

1）设计可视化。

2）机电综合管线碰撞检测可视化。

3）施工组织可视化。

4）复杂构造节点可视化。

5）设备空间可操作性可视化。

（3）项目各参与方沟通协调平台的可视化

2.BIM技术可视化作用

1）三维动漫渲染，便于宣传展示。

2）错漏碰缺检测，减少返工，提高工程质量。

3）虚拟施工，优化工序，提高质量和效益。

4）有效协同，有利于沟通、决策。

因此，BIM技术形成的三维建筑信息模型可视化，并不是传统意义上的建筑方案三维外观效果的可视化，而是一种通过构件信息自动生成，能够反映构件之间互动性和反馈性的三维可视化，BIM模型还具有3D漫游功能，可以通过设定相机路径创建一系列动画图像，向客户进行模型展示。更重要的是，BIM的可视化是贯穿项目全生命周期过程的可视化，项目各参与方在可视化平台上，可以进行项目的策划、设计、施工、运营维护等阶段的沟通、探讨、决策，也可以及时生成报表，以期较为准确表达设计师的真实意图以及投资方对工程预决算的控制。

BIM可视化作用见表2.1-1。

2.1.2 协调性

1.“协调”是项目实施过程中一项重要的工作内容

项目不管是在前期策划、设计、施工、运营维护全过程各阶段，还是项目各参与方、各专业之间都在不断地进行沟通与协调，一旦项目在实施过程中遇到了问题，就要将参与各方有关人员组织起来开协调会，查找原因、寻求解决办法，然后进行相应的变更，采取合适的补救措施。

设计过程中，建筑、结构、水暖电各专业之间经常要相互沟通协调，施工图交付甲方前，各专业要进行三校两审会签的沟通协调，施工图审查交付后，各参与方要进行图纸会审的沟通协调。

施工过程中，要进行施工方案、工序优化、质量把控、进度调控、成本预控等的沟通协调，其主要目的之一就是要保证设计质量，以减少专业之间错漏碰缺现象，避免实施过程中因设计原因或施工技术管理等因素，导致变更返工补救引起的质量、进度、投资一系列问题。

但是，传统建筑业的工作模式基本是“各自为政”，信息传达不到位、信息孤岛的情况比比皆是，造成沟通、协调难度大。

如设计过程中，常常因设计周期短、责任心不强、各专业之间沟通不到位、三校两审会签制度流于形式，以至于各专业之间或本专业之间，经常出现错漏碰缺管线冲撞等问题，尤其是大型工程，水、暖、电各专业管线错综复杂，在管线布置时，由于各专业采用CAD平台专业设计软件，各自形成独立的二维平、立、剖施工图，很难做到相互间的协调。主要表现在：

1）设备专业水电暖综合管线相互碰撞现象，如图2.1-7所示。

2）设备与建筑、设备与结构专业间出现的不协调。如管道与结构梁、柱、墙的冲突问题，结构主要受力构件阻碍了管线的布置，管线有不合理穿墙、穿梁的现象，甚至严重影响结构的安全性；管道与建筑装修的冲突，如设备管线影响建筑装修的不协调现象等，如图2.1-8所示。

3）建筑与结构专业出现不协调。如因结构梁高影响室内净高、楼梯出入口净高、窗洞口高度不足等现象；结构构件与建筑空间布置的不合理、预留的洞口位置或尺寸不合理等，如图2.1-9所示。

4）本专业之间出现的不协调。如建筑门窗洞口大小位置的不合理，建筑平、立、剖相互不一致、防火分区与其他设计布置的不合理等，电梯井布置与其他设计布置及净空要求的冲突，地下排水布置与其他设计布置的冲突，各个房间出现冷热不匀等情况，如图2.1-10所示。

诸如此类一系列的问题，在二维CAD时代，很难做好事前预防、事中控制，设计变更不断，不仅影响进度而且设计质量难以保证。

2.基于BIM技术，可以很好地协调各专业之间或实施过程中出现的问题

随着BIM概念的提出，BIM的协调性服务就是借助BIM技术的可视化、信息参数化，利用统一的数字模型技术，将建筑各阶段相互联系在一起，从各工种单独完成项目转化成各工种协同完成项目。

（1）BIM技术协调性特点

1）模型数据共享，所有参与人员，在单一模型数据库内存取共享信息，如图2.1-11所示。

2）支持多专业多人同时使用同一3D实体模型，进行“多任务模式”的协同作业。

3）从细部设计及制造等所有过程，皆可进行跨多领域的协同作业。

（2）BIM的协调主要表现

1）解决各个专业项目信息出现“不兼容”的现象，如管道与结构的冲突、预留洞口没留或尺寸不正确等。

2）减少施工过程的变更，降低施工过程中的重复与浪费。

3.BIM技术在项目各个阶段的协调

（1）设计阶段的协调

由于BIM模型中包含了各个专业的数据，可以实现数据的共享与传递，使各专业的设计师能够在同一个数据环境下进行有效的协同工作。也就是把不同专业、不同功能的软件系统（如建筑、结构、设备等）有机结合起来，在设计中采取非冲突协作的方式，利用协同平台来规范各种信息的交流，保证系统内信息流的正常通畅，快速、便捷地解决遇到的各种问题，大大提高工作效率，改善项目品质。

设计阶段协调的价值：

1）加强专业间的交流沟通协作，解决多人、多专业、多张图纸之间的协调问题，避免因设计人员经验不足或态度不认真导致的错漏碰缺现象。

2）可对建筑物内机电管线和设备进行直观模拟安装，有效解决设备专业综合管线的相互碰撞问题，以及设备与建筑、结构专业相互不协调的问题。

3）通过对建筑物建造前各专业间出现问题的协调分析，可以减少差错，提高设计质量，降低成本，预防风险。

4）有利于设计师与业主沟通交流，提升设计方案的中标率。

（2）施工阶段的协调

项目实施过程中，各参与方都可以通过同一个协同平台，对实施过程中各个阶段进行协调管理，并可以借助仿真模拟可视化演示，清晰了解施工过程中的难点、施工方案的合理性以及相关专业施工时应注意的事项，及时发现问题并采取措施解决问题。

施工阶段协调的价值：

1）可以优化或调整施工组织方案。

2）可以减少施工过程中因错漏碰缺引起的变更。

3）可以提高施工质量、缩短施工工期、节约投资、保证安全。

4）可以提高各类各级人员对设计意图和施工方案理解的层次，避免出现上下级人员信息断层的现象。

（3）运维阶段的协调

BIM模型系统中包含项目实施过程中所有信息，如竣工模型信息、设备产品性能信息、厂家价格信息、采购信息、维护信息等。基于BIM信息平台，可以进行运维系统的协调管理。协调内容主要有空间协调管理、设施协调管理、隐蔽工程协调管理、应急协调管理、节能减排协调管理五个方面。

运维阶段协调的价值：

1）方便准确获取查找各个系统（如照明、消防系统等）及设备的空间定位。

2）降低业主和运营商由于缺乏互操作性而导致的成本损失。

3）有利于避开现有管网位置，便于管网维修、更换设备和定位。

4）有利于对突发事件及时进行预警、警报和处理。

5）可以实现建筑能耗数据的实时采集、传输、分析、定时定点上传等基本功能，并具有较强的扩展性，并对异常能源使用情况进行警告或者标识。

6）可以实现室内温度、湿度的远程监测，分析房间内的实时温度、湿度变化，配合节能运行管理。

4.BIM技术对成本控制方面的协调

成本控制的协调方面，主要包括成本概预算、工程量估算的协调。应用BIM技术的协调特性，对成本控制的主要价值：

1）可以为造价工程师提供各设计阶段准确的工程量。

2）根据工程中包含的所有信息参数，可以精准计算出项目的概预算。

3）可以运用价值工程和限额设计对设计成果进行优化设计。

4）可以自动形成电子文档，进行交换、共享、远程传递、永久存档。

5）可有效降低造价工程师的劳动强度，提高工作效率。

2.1.3 一体化

BIM的一体化是指BIM技术可以贯穿工程项目全生命周期，实现从策划、设计、施工、运营维护、拆除等一体化的管理，如图2.1-12所示。

BIM技术的核心其实就是由三维建模软件形成的建筑信息数据库，这些信息不仅包含了设计阶段各专业的所有信息，而且包含从设计到建成使用甚至是拆除的全过程信息。

BIM信息数据库具有完备性、动态性、关联协调性，这些信息在同一个模型同一个协同平台，可以根据需要不断更新、完善、传递、共享，让项目参与方及时了解项目的动态变化，从而实现项目在全生命周期的信息化管理，最大化地实现BIM的价值。

1.BIM一体化在项目全过程各个阶段的应用价值

（1）设计阶段

设计阶段BIM建筑模型的创建，是项目全生命周期内最重要的环节，它直接影响着项目的质量、进度、投资、安全以及运维成本，对工程建成后的经济效益、社会效益等方面都有着直接的影响。

采用BIM技术创建的建筑信息模型，不仅可以进行设计效果的展示和各专业性能的分析，其价值还主要体现在以下方面：

1）建筑、结构、设备等各个专业可以基于同一个模型，在同一个协同平台上进行沟通交流。

2）校审各专业及专业间错漏碰缺的设计缺陷以及综合管线碰撞的检测，尽量减少设计失误。

3）可以消除施工前的安全隐患、减少返工、优化设计，从而提高设计质量、节约投资，最大限度上实现设计施工的一体化。

（2）招标投标阶段

可以借助BIM的可视化功能，在同一个建筑信息模型上进行投标方案的评审，这样可以提高投标技术方案的可读性，确保投标技术方案的可行性。

（3）施工阶段

采用同一建筑信息模型，一方面为参建各方提供一个沟通交流的平台，另一方面借助BIM的可视性、模拟性，对施工过程、进度、成本进行BIM-3D、BIM-4D、BIM-5D仿真模拟，确保施工按质、按量、按时顺利进行。其价值体现：

1）有利于设计施工的一体化，及时发现问题，减少变更及返工现象，消除安全隐患。

2）BIM-3D可以直观展现建设的过程及施工方案的合理性。

3）BIM-4D可以对项目进度计划与实际完成情况对比分析，合理纠偏并调整进度计划；实时管控施工人员、材料、机械等各项资源的进场时间，避免出现返工、拖延进度现象。

4）BIM-5D模型结合施工进度可以实现成本管理的精细化和规范化，还可以合理安排资金、人员、材料和机械台班等各项资源使用计划，做好实施过程成本控制。

（4）运维阶段

BIM建筑信息模型集成了项目实施过程中所有的信息，BIM技术在建筑物使用寿命期间可以有效地进行运营维护管理。

BIM技术具有空间定位和记录数据的能力，将其应用于运营维护管理系统，可以快速准确定位建筑设备组件。

BIM结合RFID（Radio Frequency Identification）射频识别技术，将建筑信息导入资产管理系统，可以有效地进行建筑物的资产管理。BIM还可进行空间管理，合理高效地使用建筑物空间。

2.基于BIM一体化特性对成本控制的价值

在工程概预算中，精准的工程量计算是工程造价成本控制管理最基本的要求，但传统的工程量计算需要对照2D图样重新输入工程信息，耗时费力且易出现错误。

基于BIM一体化特性，有利于设计与算量一体化。工程造价计算呈现以下优点：

1）造价软件可以自动直接提取BIM模型中的信息。

2）高效准确地进行“一键工程量”计算，快速编制工程量清单。

3）随着BIM模型的更改，工程量计算与设计模型实现联动修改。

4）提高工程量清单编制的准确性和效率。

2.1.4 模拟性

BIM的模拟性是指不仅能模拟3D建筑模型，还可模拟不能在真实世界中进行操作的事。

比如建筑物性能分析（如能耗分析、光照分析、设备分析、绿色分析等），可以将BIM模型导入相关性能分析软件，就可得到相应分析结果。

再如日照分析，日照时间不仅取决于楼间距和高度，还与前面楼的宽度，相对位置（正对还是错位），周围有没有建筑物叠加影响等很多因素有关。有些建筑的日照分析非常复杂，很难做定性定量分析，必须有准确数据借助日照分析软件进行模拟分析。BIM技术的模拟性能很好解决日照分析问题。

还可以通过3D动态画面展示，模拟消防交通路线等，也可以模拟试验。

当然，也可以进行3D施工场布的模拟，如果增加时间的维度和造价的维度，就可以进行BIM-4D施工进度的模拟，BIM-5D造价的模拟。

若施工过程中遇到关键工序施工难题时，也可以对关键工序施工进行模拟、复杂构造节点进行模拟等。

特别是在运营阶段，还可以对地震人员的逃生、消防人员的疏散、日常突发事件、紧急情况等，进行全过程的模拟，通过模拟可以为项目的方案决策及事故的处理提供可靠的依据。下面是项目各阶段模拟的具体体现。

1.设计阶段的模拟

1）日照分析模拟（图2.1-13）。

2）节能模拟。

3）紧急疏散模拟。

4）热能传导模拟。

5）自然通风系统模拟。

6）交通流线模拟。

7）模拟试验。

2.招标投标和施工阶段的模拟

在招标投标和施工阶段可以进行施工过程的模拟、4D施工进度模拟、5D的造价控制模拟。

（1）施工方案及场布的模拟

施工方案及场布模拟是指通过BIM技术对施工工艺流程、重点及难点部分进行可建造性仿真模拟，如施工方案的可行性、复杂体系及复杂节点的可建造性，以便对施工方案进行优化分析调整，从而提高施工方案的合理性以及可实施性。

从项目管理角度，可以直观了解整个施工过程的每一个环节，比如施工工序中重难点、时间节点的合理性，对施工方案提出合理化的建议并进行优化，以提高施工效率（图2.1-14和图2.1-15）。

（2）施工进度4D模拟

施工进度4D模拟是指在3D模型基础上，加上时间维度，采用施工模拟相关软件，把BIM模型和工期结合起来，动态模拟施工变化过程，直观地体现施工的界面、顺序，从而使施工过程之间的协调变得清晰明了。传统的施工进度计划以横道图表示，可视化程度低，很难清晰描述施工中的动态变化过程，基于BIM技术的仿真模拟，可以非常直观地观看到施工的整个过程，使设备材料进场、劳动力分配、机械排班等各项工作的调配更加合理有效，进而缩短工期、降低成本、提高质量（图2.1-16）。

（3）造价控制5D模拟

造价控制5D模拟是在3D建筑信息模型基础上，融入“时间进度信息”与“成本造价信息”，形成由3D模型+1D进度+1D造价的五维建筑信息模型。

BIM-5D集成了工程量信息、工程进度信息、工程造价信息，BIM模型作为一个富含工程信息的数据库，不仅能真实地提供造价管理所需的工程量数据，提高效率，减少潜在的失误，还可通过BIM-5D模拟进行前期策划的成本估算、方案比选、成本控制，以及设计过程中概预算和施工过程中结算、竣工决算等，很好地实现进度控制和成本造价的实时监控（图2.1-17）。

（4）复杂节点的模拟

随着社会的进步，人们的需求也在不断地提高，不仅体现在工程项目规模、功能上，而且对建筑物的形体美感要求也在不断地提高，主要体现在造型奇特、功能复杂、规模庞大，尤其对大型综合商业建筑、复杂高层建筑、地下管廊工程等。

利用BIM技术的模拟性，可以虚拟三维环境下的复杂节点或管线综合的安装过程，及时发现并调整排除施工过程中可能出现的各种不利因素及碰撞问题，提高现场作业的效率，保质保量，降低风险及施工中不必要的成本增加。

施工过程中，还可将BIM与数码设备相结合，实现数字化的监控模式，更有效地管理施工现场，监控施工质量，使工程项目的远程管理成为可能，项目各参与方的负责人能在第一时间了解现场的实际情况，从而为项目进度管理提供依据。

3.运营维护阶段的模拟

（1）突发紧急事件的模拟

基于BIM技术模拟特性，可以通过BIM模型的演示功能，在运维阶段对紧急事件进行预演排练、制订相应的应急处理预案。

还可以提前对管理人员进行突发紧急事件预演培训，尤其是无法在实际生活中进行的模拟培训，如火灾模拟、人员疏散模拟、地震逃生模拟、停电模拟、煤气泄漏模拟等，提高管理人员紧急事故的处理能力，并做好宣传普及工作，将装订成册的应急预案分发给相应的管理人员或居民，提高大家的安全意识，扩大安全管理范围。

（2）系统维护的模拟

传统的系统维护一般是运维单位根据竣工图，对建筑中各个系统、设备等相关数据通过Excel表格进行分析，这样不仅不直观而且缺乏时效性。

基于BIM技术模拟性，可以迅速掌握建筑内各种系统、设备数据及运行状况，及时发现问题并准确定位，做好系统维护预案。如某住户卫生间出现渗漏现象，可以直接先在BIM系统中查找疑点的信息（如管道、阀门等设备规格、制造商、零件号码和其他信息），快速找到问题并及时维护。

（3）租赁场景的模拟

租赁场景模拟就是项目竣工完成交付后，BIM模型可以直接转化供后期运维信息管理平台使用。后期运营阶段不仅可以对项目进行能耗、折旧、安全性预测、监控使用状态、维护、调试等，还可以将项目中的空间信息、场景信息等纳入模型中，再通过VR（现实增强）等新技术的配合，让业主、客户或租户通过BIM模型，从不同的位置进入模型中相应的空间得到身临其境的真实感受，如可以直观感受商铺、客房等空间大小、朝向、光照、耗能等，客户或租户可以根据自己的需求作出正确的选择，业主还可以结合客户或租户的需求提供更优的变更方案。

2.1.5 信息参数化

参数化建模指的是通过参数而不是数字建立与分析模型。

参数化建模可以非常简单地通过改变模型中的参数值，就能建立和分析新的模型；BIM中图元以构件形式出现，这些构件之间的不同，是通过参数的调整反映出来的，参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。

1.信息参数化的实质

参数化的实质就是通过对模型中信息采用参数可变量化，任意调整某个对象的参数，使之相关联的所有对象都会随之更新，以保持模型的完整性，来实现设计师真实意图的表达。这也是参数化的最大特点，即信息的联动性与共享性，见图2.1-18和图2.1-19。

BIM的核心是数字化、信息化。BIM模型中包含了标识自身所有属性特征的信息。如构件的几何信息（如尺寸、形状、定位、构件间相互关系等）、非几何信息（如构件的物理性能特性以及力学特性等）以及过程中的进度信息、成本信息等，在项目的全生命周期各个阶段、各参与方、各工序间，这些信息都是可以被调用、传递、共享、互用的，也就是说任何信息的变化都是联动的、相互传递的，如构件的移动、删除以及尺寸的改动，都会引起相关构件的关联变化，当任一视图中所发生的变更都能传递到所有视图，以保证所有图纸的一致性，无须逐一对所有视图进行修改，从而提高了工作效率和工作质量。

如修改平面图中门窗洞口的大小或位置，在立面图、剖面图和三维模型中都会自动做相应的修改。构件的统计表也会自动修改，这也是采用BIM技术相对于传统二维CAD图一大优势，见图2.1-20。

BIM模型只有实行参数化建模，才能实现信息的联动性、共享性。

2.信息参数化设计内容

参数化设计分为两个部分：参数化图元和参数化修改引擎。

（1）参数化图元

参数化图元以构件的形式出现，这些构件之间的不同，是通过参数的调整反映出来的，参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。

（2）参数化修改引擎

参数化修改引擎提供了参数更改技术，使用户对建筑设计或文档部分作任何改动，都可以自动地在其他相关联的部分反映出来。采用智能建筑构件、视图和注释符号，使每一个构件都通过一个变更传播引擎来互相关联。

3.信息参数化的意义

通过参数化设计，使BIM模型信息达到信息关联性、信息一致性、信息动态性、信息的完备性。

（1）模型信息的关联性

信息关联性是参数化设计的衍生。通过参数化设计，信息模型中的对象是可识别且相互关联的，当在任意视图（平面、立面、剖面）上对模型做任何修改，都是对数据库的修改，同时在其他相关联的视图或图表上进行更新显示出来。系统能够对模型的信息进行统计和分析，并生成相应的图形和文档。

如墙、梁、柱构件大小或位置发生了变化，平面、立面、剖面相应的都会发生变化，这种更新是智能的、相互关联的。

信息的关联性使BIM模型中各个构件及视图具有良好的协调性，不仅提高了设计人员的工作效率，而且解决了长期以来图纸之间的错、漏、碰、缺问题，其价值是显而易见的。

（2）模型信息的一致性

正是由于信息的关联互动性，在建筑生命周期的不同阶段模型信息是一致的，同一信息无须重复输入，而且信息模型能够自动演化，模型对象在不同阶段都可以方便地进行修改和扩展，无须重新创建，避免了信息不一致的现象。

模型信息一致性也为BIM技术提供了一个良好的信息共享环境，避免了各方信息交流过程的损耗或者部分信息的丢失，保证信息自始至终的一致性。

同时BIM支持IFC标准数据，可以实现BIM技术平台各专业软件间的强大数据互通能力，轻松实现多专业三维协同设计。

在设计过程中，设备专业工程师或结构工程师，可以直接导入建筑工程师BIM建模模型，实现三维协调设计，从而确保各专业的BIM模型与信息的一致性。

（3）模型信息的动态性

由于模型中信息是关联互动的，通过信息参数化，信息模型能够自动演化，动态描述生命周期各阶段的过程。在项目全生命周期管理中，可根据不同的需求划分为BIM模型、创建BIM模型共享和BIM模型管理三个不同的应用层面。

BIM技术改变了传统建筑行业的生产模式，利用BIM模型在项目全生命周期中实现信息共享、可持续应用、动态应用等，为项目决策和管理提供可靠的信息基础，进而降低项目成本，提高项目质量和生产效率，为建筑行业信息化发展提供有力的技术支撑。

4.参数化设计的价值

基于BIM技术信息参数化设计系统中，设计人员根据工程关系和几何关系来制订设计要求，参数化设计的本质是在可变参数的作用下，系统能够自动维护所有的不变参数，参数化模型中建立的各种约束关系，真正体现了设计人员的设计意图，参数化设计可以大大提高模型的生成和修改速度。如上海中心大厦，体型旋转扭曲，通过参数修改，控制扭曲角度，可生成不同的幕墙形状，通过风洞模拟来确定最终的形态，如图2.1-21所示。

2.1.6 信息化

信息化是BIM的核心特征，BIM的模型包含了计算机可识别设施的所有信息。

一个完善的信息模型，能够连接建筑项目全生命周期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，可被建设项目各参与方共享使用。

BIM具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目全生命周期中动态的工程信息创建、管理和共享。

BIM同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。

在项目实施过程中，BIM技术信息化具有以下特点：

1.信息的完备性

信息的完备性体现在以下几方面：

1）对工程对象进行3D几何信息和拓扑关系的描述。

2）完整的工程信息描述。

如项目全生命周期内各个阶段各个环节发生的都会以信息的形式记录下来，储存在BIM模型中，并具有可追溯性。这些信息有：

1）前期策划信息：如场地现状分析、方案比选等信息。

2）设计阶段信息：如工程名称、地点、建筑体型外观与功能布置、建筑选材、结构形式与结构体系、性能分析、设计规范、各个专业间的协同信息、工程概预算信息等。

3）施工阶段信息：如施工组织方案与工序、4D进度、5D成本以及影响产品质量的因素，如人、机、料、法、环等信息；深化设计、加工、安装过程、工程安全性能、材料耐久性能等维护信息；对象之间的工程逻辑关系信息等。

4）运维阶段信息：如设施与系统的操作参数信息、空间维护信息、紧急疏散模拟信息、运行维护成本信息等。

信息的完备性可以为优化分析、模拟仿真，为管理者决策提供有力的技术支撑，例如体量分析、空间分析、采光分析、能耗分析、成本分析、碰撞检查、虚拟施工、紧急疏散模拟、进度计划安排、成本管理等。

2.信息的关联性

信息模型中的对象是可识别且相互关联的，系统能够对模型的信息进行统计和分析，并生成相应的图形和文档。如果模型中的某个对象发生变化，与之关联的所有对象都会随之更新，以保持模型的完整性。

3.信息的一致性与共享性

在建筑全生命周期的不同阶段模型信息是一致的，同一信息无须重复输入，项目全过程各阶段及项目参与方可根据需要共享信息。

4.信息的可扩展性

由于BIM模型贯穿策划、设计、施工、运维全生命周期，在不同阶段不同参与方根据各自需求不同，模型的深度与信息深度也不一样，在工程中经常不断地更新模型，信息也在不断地扩展，模型对象在不同阶段可以简单地进行修改和扩展，而无须重新创建，避免了信息不一致的现象。因此，BIM的模型和信息需要在不同的阶段具有一定深度并具有可扩展和调整的能力。

2.1.7 优化性

优化的目的是为了找到最佳方案。事实上，整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程，尽管优化和BIM不存在必然的联系，但在BIM的基础上可以做更好的优化。

1.影响项目优化的因素

1）复杂程度。

2）时间制约。

3）信息准确完备性，没有准确的信息得不到合理的优化结果。

2.BIM模型为项目优化提供了所有信息资源库

基于BIM技术信息的完备性、可扩展性，BIM模型囊括了建设项目各方面所有的信息，相当于建设项目信息资源库。因此，为项目设计优化、施工优化提供了基础资源，特别是高层建筑、造型功能复杂性达到一定程度时，项目参与者必须借助一定的科技手段和设备。BIM技术的特性给项目优化提供了可能。

3.BIM优化内容

（1）项目方案优化

在项目方案阶段优化，一是从项目的外观造型、功能布局、性能分析等方面，结合项目规划、周围环境、绿色环保等方面进行优化；二是根据投资限额进行优化分析，将设计方案与投资估算相结合进行优化，满足投资方的需求，以利于决策、后期实施。

（2）限额设计优化

如在结构设计阶段，甲方提出要限额设计，控制含钢量、每立方混凝土含量等，此时必须采取一系列措施，既要保证结构的安全性、适用性、耐久性、稳定性，又要满足相应的限额指标。

（3）特殊项目设计优化

有些建筑属于多项不规则甚至特别不规则，如大底盘多塔连体、转换层等复杂结构体系，仅凭结构设计软件分析，是不能解决问题的，必须从概念设计入手，进行结构方案的合理选择，然后，通过多软件分析对比，对特殊部位进行特殊处理，进行合理的优化分析，这样不仅结构性能满足要求，而且可节约投资。

（4）施工方案优化

基于BIM技术可视化、模拟性，可对施工组织方案和工序进行优化，优化工期、优化资源的合理配置，尤其对施工难度比较大、复杂节点、施工易出现问题部位等，都可以进行优化，有利于缩短工期，提高质量，节约成本。

如上海中心大厦主楼的几何外形在随高度上升的过程中围绕塔楼的几何中心，同时在发生旋转和收缩两种变化。对于构成主楼旋转表皮的几何元素，设计中从工程学和美学双向角度，进行了反复论证优化，如图2.1-22所示。

2.1.8 可出图性

采用BIM技术绘制的施工图，不同于传统CAD平台绘制的二维平面施工图，而是方案图、初步设计图、施工图为同一个核心模型，通过可视化展示、协调、模拟、优化等环节，对各专业或本专业间设计中出现的错漏碰缺或综合管线碰撞等现象，进行检查、修改、完善、优化后的施工图。相对于传统模式下施工图，BIM出图更具直观性、可操作性、完善性，更能反映工程的实际情况。

1.设计阶段主要绘制的施工图

1）建筑方案效果图（图2.1-23）。

2）建筑平、立、剖面施工图及建筑节点装修详图（图2.1-24和图2.1-25）。

3）结构施工图，如基础图、梁、板、柱、墙结构施工图，结构节点详图，结构预埋件、结构预留洞、节点构造详图等（图2.1-26）。

4）设备专业综合管线图（图2.1-27）。

5）碰撞检测报告和建议改进方案图（图2.1-28）。碰撞检测报告主要解决以下几方面问题：

①建筑与结构专业的碰撞，主要解决建筑与结构图纸中相对应的几何信息是否一致，比如标高、梁板柱墙的布置及构件尺寸大小是否协调一致等。

②设备内部各专业碰撞，水暖电综合管线相互碰撞的情况。

③建筑、结构专业与设备专业碰撞，设备管线与室内装修的碰撞，设备管线与墙梁受力构件的碰撞等。

④解决管线空间布局问题，如机房过道狭小、各管线交叉等问题。

2.施工阶段构件的加工详图

通过BIM模型对建筑构件的信息化表达，可在BIM模型上直接生成构件加工图，不仅能清楚地传达传统图纸的二维关系，而且对复杂的空间剖面关系也可以清楚地表达，同时还能够将离散的二维图信息集中到一个模型当中，这样的模型能够更加紧密地实现与预制工厂的协同和对接。其作用有：

（1）有助于指导预制构件的生产

通过BIM模型的直观可见性，动画模拟性，可以很好理解设计师意图的表达，实现与预制构件厂之间的协调对接，BIM模型还能自动生成构件下料单、模具规格单、参数信息单等生产表单，可以实现与预制工厂的协同和对接，提高生产预制构件的准确性；有助于对预制构件生产加工指导。

（2）实现预制构件的数字化建造

可以借助工厂化、机械化的生产方式，采用集中、大型的生产设备，将BIM信息数据输入设备，很好实现机械的自动化生产及预制构件的数字化制造，大大提高了工作效率和生产质量，比如装配式梁柱连接节点、预制阳台、预制大墙板等，这种BIM技术信息化数字建造比传统方式精准，效率高，质量能保证（图2.1-29）。