随着国家经济的不断发展和人民生活水平的持续提高，大众对建筑的需求不再仅仅满足基本居住的需要，更多的关注建筑造型的突破，室内空间的舒适度和设备的智能化。建筑设计的多样化和丰富性对建筑暖通、电气和给排水（Mechanical、Electrical and Plumbing， MEP）的设计提出了更高的要求。近年来，智慧建筑、绿色建筑、低碳建筑、智能建筑等新概念层出不穷，在有限的建筑空间中需要容纳更多的MEP设备。各专业间的协同设计和协调配合也变得越来越难。传统二维MEP各专业设计相对独立，设计信息无法及时共享，导致最终MEP设计方案出现设计错误，如管线碰撞等，需要后期设计协调时进行反复修改，影响了设计人员在整个设计进程中的工作进度。同时对复杂建筑和异型建筑而言，二维CAD无法对建筑的几何信息进行精确表达。有些奇特造型的建筑，单凭二维设计图纸所反映的项目施工信息很难将其正确建造出来，这些工程对三维的施工文档要求日趋强烈。建筑信息模型（Building Information Modelling, BIM）的出现为MEP设计和施工提供了新的解决方案。目前国内的BIM应用主要集中在设计阶段，以MEP设计师为核心进行分析和展开，在施工和预制阶段的应用比较少。同时由于MEP设计师普遍缺乏实际施工知识和经验，基于BIM的MEP设计虽然提高了设计师的工作效率，但是在MEP方案综合协调和优化方面考虑的因素非常有限，使得最终的MEP方案在施工过程中仍然存在变更和返工，没有充分发挥BIM跨平台、跨阶段的特点。本研究将从MEP设计和施工全过程的角度对MEP方案进行全过程可施工性论证和综合优化，确保最终MEP方案施工的“零变更”。该论文首先讨论目前国内外BIM在MEP领域的应用和研究现状，分析了我国BIM应用的重点和难点，同时归纳了现有BIM理论在建筑行业的发展。其次，针对目前BIM在MEP设计和施工中应用研究的不足，作者提出了基于BIM的MEP方案全过程可施工性论证框架和基于BIM的MEP方案全过程优化框架。最后，通过两个真实案例分别验证本文提出的两个框架。案例A为交通枢纽项目，目前仍处于项目的设计阶段，通过BIM技术对原有MEP方案进行可施工性论证和优化，提升设计质量的同时，加快设计进度，降低项目实施成本。案例B为某公司数据中心项目，工程已经竣工交付使用。通过对BIM碰撞检查效率，BIM成本节省，BIM工期节约和BIM全过程优化四个角度进行定量的分析和研究，结果充分证明了从MEP设计和施工全过程考虑基于BIM的可施工性论证和优化的必要性。