目前，我国建筑资产规模位居全球第一。随着工程规模不断扩大，工程项目日趋复杂，施工难度不断增大，传统依靠平面图纸或人脑想象已很难满足工程需求。同时，项目更高的品质、更严格的工期和造价管理，更贴合形势的绿色化和智能化需求，都对项目管理协同化、精细化水平提出更高要求。目前我国建筑业信息化率仅0.03%，远低于发达国家的平均水平0.3%^[1]，因此我国建筑业信息化还有广阔的上升空间。BIM技术作为改善和升级建筑业行为模式和管理方式的一种技术，可助推工程建造向更精益、高效、可持续的方向发展，因此，BIM技术已成为建筑业转型升级的关键工具。

近年来，BIM技术作为建设领域信息应用和研究的热点，其价值得到业界的广泛认可和政府高度关注。国家、行业主管部门和地方政府已纷纷出台相关政策，推动BIM发展和应用。2011年5月，住房和城乡建设部发布的《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》中首次提出，加快BIM、基于网络协同工作等技术在工程中的应用，把BIM作为支撑行业升级的关键技术。2015年6月，住房和城乡建设部发布《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》，强调到2020年底，建筑行业特级、一级房屋建筑工程施工企业及甲级勘察、设计单位应实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。2016年8月，住房和城乡建设部印发《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》，提出着力提高BIM等技术的集成与应用能力。2017年2月，国务院办公厅发布《关于促进建筑业持续健康发展的意见》，要求加快推进建筑信息模型 (BIM) 技术在规划、勘察、设计、施工和运维全过程的集成与推广应用，实现工程建设项目全生命周期信息化管理和数据共享，为项目方案优化、比选和科学决策提供参考依据，促进建筑业提质增效。因此，推进和深化BIM在建筑业中应用的广度和深度迫在眉睫。明确BIM概念和内涵，总结发展现状和存在问题，探析BIM发展趋势，是推进BIM的基础。

1975年，美国佐治亚理工大学的Chuck Eastman教授提出BDS (building description system建筑描述系统或建筑物计算机模拟系统) 概念^[2]，而后逐步发展为建筑信息模型 (BIM) 概念，并在欧洲国家，新加坡、日本等国家推广应用。因此，美国最早对BIM概念进行探索和确定;美国NBIMS 3.0将BIM定义为:在建设工程及设施全生命周期内，对其功能特性和物理进行数字化表达，并依此进行设计、施工、运营的过程、结果及信息的总称^[3]。

在我国，BIM概念的确定过程较曲折。由于对英文缩写和翻译的不同，出现不同定义，包括building information model (建筑信息模型) 、building information modeling (建筑信息建模、建筑信息模型应用) 、building information management (建筑信息管理) 等。目前，国内达成共识的BIM译为建筑信息模型 (building information model) 。但随着BIM技术应用广度和深度日益增加，BIM的概念也应进一步深化和拓展。

BIM概念可从广义和狭义2个方面进行定义。

狭义的BIM，即建筑信息模型 (building information model，其中building作名词) ，指在建筑建造过程中，对功能特性和物理进行数字化表达，并依此进行设计、施工、运营的过程、结果及信息的总称。

广义的BIM，即建造信息模型 (building information model，其中building作动词) ，指在建设工程及设施全生命周期内，对功能特性和物理进行数字化表达，并依此进行规划、设计、施工、运营维护及改造的过程、结果及信息的总称。与美国NBIMS 3.0对BIM的定义较一致。

结合广义BIM的概念，BIM内涵应包括以下几方面。

1) BIM是工程项目功能特性和几何物理信息的数字化表达。BIM存储工程项目在规划、设计、施工和运维等阶段的几何物理和功能特性信息，是这些信息存储和数字化表达的载体。

2) BIM是一个可访问和交换信息的共享信息库和数据库。BIM作为工程项目几何物理和功能特性信息的存储载体，其重要的价值和功能是信息的访问、交换、共享和使用，从而提高建设和运维效率，为决策提供可靠依据。

3) BIM应用的深度应涉及工程全生命周期。BIM应用涉及建设工程项目规划、设计、施工、运维乃至改造等阶段，亦是建设工程全生命周期的集成、协同应用。

4) BIM应用的广度是工程建造领域。BIM应用不应局限于建筑领域，而应扩展到地铁、道路、桥梁、市政、基础设施等整个工程建造领域。

5) BIM的本质是工程建设领域信息化。BIM是信息化理念和技术在工程建设领域的具体应用和体现;不仅是一种工具，更是一种理念。

我国BIM发展虽起点较低、起步较晚，但发展较迅速。自2002年引入工程建设行业，BIM发展已有十余年历程。从2012年开始，BIM技术逐步引入建筑施工行业，施工企业积极推进和应用BIM技术，使我国BIM技术进入快速发展时期。特别是2015年后，部分省市陆续发布BIM指南及相关文件，呈政府和企业共同推动BIM的形势。目前，大中型设计企业和特、一级施工企业基本拥有BIM团队，有一定的BIM实施经验;BIM在运维阶段的应用还处于探索与研究阶段。据统计，目前约25%的建筑企业无BIM推进计划，约38%的企业处于BIM概念普及阶段，约37%的企业开始应用BIM，仅有约10%的企业大规模推广应用BIM。我国BIM应用水平与欧美等国家已处于并跑阶段，于2018年全球工程建设行业AEC卓越BIM大赛中可得到证明。我国参赛项目数量 (89项) 超越美国、法国等国家;在27个决赛入围作品中，我国有8项，占比约1/3;向国际同行充分展示了BIM在我国建造领域应用中的长足发展、强劲实力和卓越水平。

现阶段，我国BIM技术主要在设计、施工和运维各阶段独立应用，未形成多阶段集成协同应用: (1) 设计阶段BIM主要用于方案设计 (造型、体量、空间、造价分析等) 、初步设计 (建筑、结构、机电等专业的可视化模型建立及结构、日照、声学、能耗等分析) 、施工图设计 (平面、立面、剖面图纸及相关报表等) 及设计协同管理等; (2) 施工阶段BIM主要用于错漏碰缺检查、施工方案模拟与深化优化设计、可视化交底、客户体验 (与VR结合等) 及成本、进度、质量、安全管理等; (3) 运维阶段BIM主要用于空间管理 (设备系统和办公系统) 、设施管理 (空间规划、设施装修和维护等) 、隐蔽工程管理和应急管理等方面。

国际上BIM相关软件 (见表1) 超过百种，其中，80%以上用于设计阶段，这部分软件中30%可用于施工阶段。用于设计和施工阶段的BIM软件已相对较成熟，主要局限于技术应用和可视化管理方面，协同管理尚需进一步加强。此外，应用于运维阶段的BIM软件尚不成熟，需进一步研究开发。

在标准方面，我国BIM相关标准的制定起步较晚，最近几年陆续发布和正在制定一些国家和地方标准。我国BIM国家标准制定分3个层面:统一标准、基础标准和执行标准。GB/T 51212—2016《建筑工程信息模型应用统一标准》作为唯一一部统一标准，于2016年发布实施;GB/T 51269—2017《建筑信息模型分类和编码标准》作为基础标准，于2017年发布实施;另一部关于BIM存储的基础标准正在编制中;GB/T 51235—2017《建筑信息模型施工应用标准》是2017年发布的执行标准，另有2部执行标准在编制中。但我国目前发布的国家标准主要参考欧美等国外标准，且集中在实施层，针对引用层和交换层的BIM标准较少，导致行业标准、地方标准、团体标准、企业标准等多层次标准体系尚未形成，阻碍BIM的实施和推进。

BIM技术在实际应用中具有显著优势，但在推广与应用方面仍存在很多问题，主要包含几个方面。

1) 缺少理论研究和顶层设计目前，我国所用的BIM理论体系及实现工具主要从国外引进，包括IFC, IFD, IDM等标准及现在广泛应用的欧特克软件，导致我国BIM推广缺乏理论基础和核心技术，缺少国内自主研发的系统软件，欠缺工程保密性，在未来某阶段可能受制于美国、英国等发达国家。

2) 缺乏复合型BIM人才BIM从业者首先应熟练掌握BIM理念，还应具备工程专业背景和项目实践经验;不仅需掌握BIM操作技能和软件，还要能结合实际需要制订BIM方案，即BIM系统推进需要复合型人才。然而，目前我国建筑企业极度缺少复合型BIM人才，极大阻碍建筑企业的BIM推广。

3) BIM应用广度和深度不够目前，BIM主要应用于建筑工程领域，包括建筑工程设计、施工和运营维护等;但在市政、道路、交通等领域应用较少。建筑领域中，BIM应用也是专项应用多、集成应用少;单阶段应用多、阶段协同应用少;技术应用多、协同管理应用少。数据丢失和重复建模现象时有发生，导致很难发挥BIM的集成化、协同化等优势，限制BIM的发展和应用。

4) BIM标准需进一步完善和强化BIM推广应交换传递、统一应用等标准;目前数据交换难和数据孤岛问题普遍存在。国外IFC数据标准也不太符合我国国情，而国内缺乏系统BIM标准体系，导致BIM各软件间的协同及推广存在障碍。

5) 国产BIM软件相对匮乏我国建筑领域BIM软件类型众多，但主要局限于建模技术应用，在性能分析、进度分析、成本管控、施工管理、协同建造等方面的软件相对匮乏。大多数BIM软件集成性能过低，各软件间数据互通困难^[4]，与项目和企业管理系统进行集成的软件更少。

在我国建筑行业应用中，BIM技术应用逐渐进入强调应用价值的深度挖掘阶段，并逐步表现出BIM技术与物联网、大数据、云计算等先进信息技术集成应用的BIM+特点，正沿着多阶段、多角度、集成化、普及化、协同化应用5大方向发展，具体发展趋势可归纳为6方面。

1) 重视协同管理模式优化与创新BIM应用范围不应仅局限于技术应用，更应扩展到管理应用。同时，BIM是管理模式的信息化实现，其核心是管理模式。因此，未来应着重开展基于信息化手段的工程总承包项目协同管理模式研究、优化和创新，建立并应用基于互联网的各参建方、各阶段、各专业、各流程均协同的工作系统，实现企业和项目的信息共享与高效协同^[5]。

2) 推进建筑全生命周期BIM应用传统项目管理模式下，设计、施工、运维等阶段相互孤立，BIM模型在项目实施各阶段存在信息大量丢失的问题。因此，未来应注重改进和完善基于BIM的工程总承包项目各参与方成果交付标准，实现从设计、施工到运维阶段的全生命周期信息共享和积累及统一数字化交付，避免数据丢失与重复建模。

3) 构建一体化信息集成标准与平台编制和完善BIM分类、编码、信息语义、数据存储、传递和交换、文档及图档交付等基础数据和通用标准，是打通规划、设计、施工、运维、改造等各阶段，实现全生命周期BIM应用的关键^[6,7,8]。构建纵向贯通一体化企业级信息集成平台，打通企业BIM云平台、项目管理 (PM) 系统和企业资源管理 (ERP) 间的数据接口，实现企业内部数据共享和信息畅通;同时，建成横向集成的城市级信息集成平台，实现行业内同一区域不同建 (构) 筑物间的信息共享和统一控制，为智慧城市的实现奠定基础^[7] (见图1) 。

4) 强化多种信息化技术的融合未来应积极探索BIM与3D打印、VR/AR/MR/XR、物联网、云计算、大数据、智能化等信息技术的集成应用，研究基于BIM的数字加工技术，全面提升建筑业信息化水平，构建集数字化、网络化、智能化的建筑企业。

5) 推进与移动终端的结合和应用随着互联网和移动智能终端的普及，使项目相关人员在任何时间和地点均能获取相关信息，是BIM发展的又一趋势。因此，应重点发展模型轻量化和操作简便化，或借助云+端提升无线网络传送速度，使BIM信息可随时随地共享，提升管理效率、减少沟通成本，建成智慧工地。

6) 研发具有自主知识产权的软件系统BIM应用需相应专业软件做支撑。目前，我国在该领域的软件开发能力相对较弱，仍依赖并受制于国外。我国建筑业要真正实现信息化，就要开发具有自主知识产权、符合我国建筑企业和工程实际，实现一体化、多层次、多功能、强适应性的软件系统，保障我国工程建造行业的安全性^[9,10,11]。

信息化已成为建筑业发展不可逆转的趋势。而建筑业信息化的一个重要工具是BIM技术，可利用协调一致的信息，在建筑全生命周期内，对建筑物进行分析、可视化、模拟、计算、统计等工作，从而帮助用户降低成本、提高效率、降低对环境的影响。BIM技术的使用能弥补建筑设计、生产施工、管理存在的部分问题，为工程项目提供有效帮助，更易实现施工管理精细化、可视化、整体化，进而推动建筑产业现代化的发展。目前，国内外BIM技术在工程建设中的应用仍存在应用软件不匹配和建模困难等问题。而建筑企业的转型升级和结构调整中信息化只是手段，核心是管理模型的梳理和优化，与工程建设各参建方、各专业、各阶段、各流程的协同管理。建筑企业应积极拥护国家互联网+发展战略，探索BIM与物联网、大数据、云计算、人工智能、VR/AR/MR/XR、3D打印等相关技术的融合，围绕人、机、料、法、环等关键因素，拓展BIM应用的广度和深度，不断提高管理水平和综合效益，推动建筑业从粗放型转变成集约型，进而提升整个行业的生产效率，全面开启智慧建造新时代。