BIM是具物理和功能特性的共享知识资源，核心是基于建筑工程三维模型集成完整的、真实的建筑工程信息库，实现设计、施工、建设和运维等各方人员协同工作目标。

  1、BIM模型现状

  1)、BIM软件多、来自不同厂商、应用不同行业、功能各不相同，应用不同软件的BIM信息模型很难实现信息的无损传递；而且由于BIM模型信息庞大且多维度、动态等特点带来硬件投入也增加。
  2)、信息集成，BIM模型需要集成信息，借助分类编码等工具实现建造全过程信息的流转与共享，为所有项目参与方所应用。
  3)、技术问题，参建方信息化程度低、管理粗放、组织架构固化，BIM技术水平参差不齐，大多数员工并不具备BIM技术能力、缺乏相关培训，甚至技术抵制BIM。
  4)、国家现行标准体系的设计成果还是二维图纸，设计师的工作任务还是出图纸，BIM软件最早也是为了出图而开发，不是为了BIM。
  5)、BIM标准规范多属指导类，由于应用软件的多样性及软件本身的不完善等原因，国家出台的BIM技术规范多不是强制性的；而且各设计单位已经习惯了原有的工作方式，BIM正向设计推广困难。

  2、高质量BIM模型标准

  BIM应用需要提高BIM模型质量，打通信息孤岛、实现一模多用。
  1)、信息的真实性，BIM模型所包含的信息必须是完整的、与实际情况一致的。信息的真实性是BIM模型应用和信息传递的基础。
  2)、信息的完备性，BIM模型不仅需要描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还需要描述非构件对象(如空间、运动行为)的状态信息，以及设计和施工等过程中产生的各种信息。
  3)、信息的精细度，BIM模型信息的精细度要符合建设运维需求，按照《建筑信息模型设计交付标准》方案设计阶段模型精细度等级不宜低于LOD1.0、初步设计阶段模型精细度等级不宜低于LOD2.0、施工图设计阶段模型精细度等级不宜低于LOD3.0、深化设计阶段模型精细度等级不宜低于LOD3.0、具有加工要求的模型单元模型精细度不宜低于LOD4.0、竣工移交的模型精细度等级不宜低于LOD3.0。
  4)、信息的可使用性，从设计、施工到运维，各种建筑信息都整合在BIM模型的信息库，要重视BIM模型创建的格式和平台。
  5)、信息间的关联性，参数化特征使BIM模型包含的构件信息是相互关联的、动态的；某构件参数发生改变，关联的构件参数随之自动更新。
  评判BIM模型整体是否高质量，还可以判别：完整的三维图形、以正式施工为目的而构建的族类别和族类型都是准确的、所有物体都包含自我说明的数据、所有数据都是一致和连贯的；模型必须与正式图纸吻合、数据必须与正式表格吻合。

  3、建模软件

  BIM模型分建筑模型、电气模型、结构模型、给排水模型、暖通模型等，不是某个单一、独立的模型，而是彼此不同又互相联系的多个子模型的合集。BIM软件分为建模软件、分析软件、管控软件、运维软件。BIM从设计到运维的软件很多，如Revit系列软件、Bentley系列软件、Tekla系列软件、CATIA系列软件、MagiCAD系列软件、 Rhino系列软件等等，只有真正符合现行国家标准的软件才能在BIM市场获得认可和推广。
  BIM建模就好比搭积木，每个行业需要的积木不一样。如果项目只包括常规的构件Revit没问题的；而Bentley是用专业的软件做专业的工作。概念模型创建应用、设计方案比选应用、建筑性能模拟分析、净空分析、碰撞检测与管线综合应用OpenBuildlings Designer、建筑结构抗震分析应用Staad、设计模型审查应用Bentley Navigator BIM、施工深化设计应用ProStructures、施工进度管理应用Synchro4D、虚拟漫游应用Bentley LumenRT场景模拟软件。
  机场工程需要根据不同的专业，选择不同的建模软件。OpenCities Planner数字化机场方案规划、OpenBuildings Designer航站楼设计，建筑单体设计、Bentley Raceway and Cable Management灯光站电气设计/三维桥架布置、OpenPlant压力管道设计、ProStructrues钢结构及详图深化、OpenBridge Designer桥梁深化设计、SoilVision三维地质设计及分析。

  4、BIM建模要求

  1)、建立模型标准，大型工程项目建模涉及的楼层、专业、构件众多，要求必须建立标准的建模规则，避免模型合并之后出现模型质量和深度参差不齐的现象。
  2)、模型命名规则，随着模型深度加深、设计变更增加，BIM文件数量会成倍的增长。为了区分不同项目、不同专业、不同时间等创建的模型文件，缩短寻找目标模型的时间，模型建立的过程中应统一模型命名规则。
  3)、模型深度选择，项目各个阶段所需的BIM模型深度各不相同，需要根据项目实施的不同阶段，建立不用的精细度等级。
  4)、模型本身的完整度和模型信息的完整度展示，模型本身的完整度指的是各专业、各构件的完整展示；模型信息的完整与真实，能为工程项目后期施工与运维提供有力的信息保障。
  5)、模型文件大小控制，随着各参与方的逐渐介入，BIM模型信息量不断增加，模型文件的大小要严格控制。
  6)、模型整合标准，模型专业整合时保证各个子模型的准确性。
  7)、模型交付规则，关注交付文件和建模信息模型的移交，建筑信息模型传递的信息必须保持完整、与实际情况一致。

  5、BIM建模方式

  模式一：简易建模，建立网络及楼层线、导入CAD文档、建立柱梁板、彩现、输出成CAD图与明细表。
  模式二：逆向建模，包括点云逆向建模、照片逆向建模、三维扫描逆向建模等技术。通过计算点云的疏密度及空间位置生成三维模型，最后将纹理映射生成一个完整的三维模型。
  模式三：参数化建模，以用户输入的参数为起点，经过程序内部逻辑的分析处理，最终生成模型对象的过程。参数化建模有三个要素，数据是用户输入(或者其他方式输入)的参数；逻辑是为了生成预期模型，对数据的进行一些列运算和操作的总和；模型对象是参数化建模的结果。
  BIM作为将参数和行为关联的复合模型，不仅可以将建筑物直观展现出来，通过创建和修改构件的几何、材质、通用信息等参数获得精准的模型；还能进行数据分析，如碰撞检测、空间分析、结构静力分析、动力分析等模型分析；另外，给关联的参数赋予意义，还能实现对真实世界行为的虚拟模拟，让工程项目全生命周期的管理更加高效快捷。BIM和参数化并没有必然联系，不用参数化建模也可以实现BIM。但从系统实现的复杂性、处理速度的可行性、操作的易用性、软硬件技术的支持性等来看，参数化建模是BIM得以真正成为生产力的不可或缺的基础。

  6、从BIM到数字孪生

  数字孪生是现实世界的数字版“克隆体”，可以实现实体对象的动态仿真，当实体对象的数据发生变动时，数据孪生体也会跟着变动，两者的数据流动是双向的、实时的。理论上BIM模型可作为数字孪生体，如何从BIM到数字孪生，特别是实现非几何信息的共享？
  1)、创建数据标准，BIM模型应该包含几何信息和非几何信息，英国BIM Level-2中对BIM的定义是需要同时共享几何模型和非几何数据；但是现在所有BIM案例都是几何模型的应用，针对非几何数据应用几乎没有案例。需要创建数据标准实现各阶段几何信息，特别是非几何信息的共享。
  2)、数模分离管理，数模分离的本质是改变依赖模型带数据的模式，把编码作为挂接图形的“风筝线”独立存储和处理数据，并且可以通过工具在轻量化Web/客户端组装。数据管理的主流方式如IFC标准和P-BIM都在理论阶段，市场应用还不够成熟。把集合了多种构件的Revit模型导出为IFC、再重新导入Revit，各种数据丢失严重：一半模型的几何数据可以编辑、一半模型无法编辑，几乎所有模型的非几何数据都有部分丢失、甚至全部丢失。
  3)、构件编码，设计阶段是按照建筑、结构、暖通、给排水和电气等专业划分，施工阶段要按照分部分项及WBS来划分，而运维阶段是按照资产管理的角度来划分。分类编码只能确定某一个构件的种类，无法定义它的唯一性。
  4)、公共数据环境CDE，模型协作需要复杂的公共数据环境(CDE)，实现模型数据协作、管理信息载体属性和元数据数据库、解决非几何信息的共享问题。
  5)、标准共享，探索几何模型和非几何数据的分开管理，把各个类别的族都加载到数据标准，在在线平台免费共享。基于共享的数据标准，交付携带数据的竣工模型，企业也可定制属于自己的编码和标准构件库。
  6)、数据可视化，实现多种数据的快速整合，实现几何模型的轻量化展示、和非几何数据的展示。
  7)、孪生数据分析，通过数据分析优化设计施工运维的各项工作，交付含数据的竣工模型用于运维系统，每个设备构件都包含空间和类型的属性，能够快速形成各类设备清单，实现模型批量修改。