最基本的设计优化就是对各专业的模型进行协调整合、检查冲突。以往应用二维绘图软件进行设计，平、立、剖各种视图之间不协调、各专业设计图纸之间不协调的事情时有发生。由于BIM的三维特性和可视化特性，可以很方便的进行各专业间的设计协调。比如建筑结构和工艺管道设备间的冲突检查，都可以出具详细的报告。
除了做好设计协调之外，由于BIM模型中包含的各种构件详细信息，也可以为性能分析提供条件，比如CFD分析、结构有限元分析、风场分析、噪声场分析、日照分析等，而且这些分析都是可视化的。通常各种BIM软件都提供了良好的交换数据功能，只要将模型中的数据通过一定格式输入到相关的分析软件中，能够很快地得到分析结果。
在工程项目建设中，尤其是大型项目，不确定因素很多，施工的工序搭接、进度安排，资源调度安排等等往往存在着众多矛盾，施工单位通过BIM模型可在项目施工之前预先模拟项目施工过程，提前将可能出现的问题找出并加以解决，保证项目的顺利进行，保证工期的同时也节约了返工等带来的不必要成本。因此施工企业对于应用新技术、新方法来减少错误、浪费，消除返工、延误，从而提高劳动生产率，带动利润的上升的积极性是很高的。
BIM在施工阶段可以有如下多个方面的应用：三维协调/管线综合、深化设计、场地使用规划、施工系统设计、施工进度模拟、施工组织模拟、数字化建造、施工质量与进度监控、物料跟踪等。
前面提到，BIM真正的价值在于消除信息孤岛，消除工程参与方的信息传递障碍。设计的协同建模还只是在设计院内部的协同，基于BIM工作应用流程，构建协同平台，有助于业主、设计、施工真正的在一个平台上工作，在各自的权限内对项目进度进行管理，对项目状态进行监控，对人员权限进行控制，以及对项目建设过程中的各种流程进行数字化管理。当前，基于BIM的协同管理平台很多单位都有尝试，要真正地发挥效用，需要业主单位在BIM实践中发挥主导作用。
运营阶段则是工程实体发挥功能和全生命周期中最长的阶段，这个阶段的管理工作同样非常重要。BIM服务于运维，已经发展成为一个相对独立的研究方向，BIM和设施管理相结合的研究越来越受到关注，这也正是智慧水务建设的一个重要方面，即对供水设施的运营进行科学化的管理。
BIM竣工模型能够实际反映工程实体的最终状态，以及包含全过程的信息记录，结合BIM的天然特性，发挥其三维体验、视觉化管理、信息集成交互三方面的优势，能够帮助我们开发出服务于各种目标的管理平台。这六个应用点是我院结合BIM技术开发的信息管理平台雏形，更多的应用价值有待进一步研究挖掘。
基于BIM模型开发的最直接应用就是利用其可视化特性，在管理平台中加入三维交互式的漫游体验，将工程实体场景在计算机中呈现，漫游线路也可以分为预设模式和人机交互模式。由于是基于网页和数据库，这种应用为工程实体展示、上岗培训、以及后续的各种应用提供了技术基础。
既然BIM模型包含了完整的设计、建造和运营信息，那么我们就可以按需对设备、管道等的基础资料进行查询，比如选中三维视图中的某个阀门，平台自动检索出该阀门的生产厂家、安装时间、备品备件等信息；同时我们可以对设备的信息进行更改和更新，比如增加一条检修记录，数据库会自动同步，保证平台信息的即时性和有效性。
