“十四五”背景下建筑行业的发展正在向可视化、绿色化、数字化等方向迈进。目前,传统二维的数据表现方式已经远不能满足现代管理的需要,三维可视化技术的实施是未来发展的趋势。在建筑领域,则是主要借助BIM技术实现三维可视化操作。施工方案作为施工组织设计的核心,是在施工阶段指导施工的主要依据,且方案的优劣将直接影响的是项目质量目标、成本目标、进度目标的实现。本文首先对施工方案和三维可视化技术的国内外现状进行研究总结;其次介绍了施工方案的概念、特点、编制依据,并采用问卷调查和查阅相关文献的方式获取了大量数据信息,总结出了传统施工方案存在的12个问题,采用熵值法分析其中的主要影响指标;然后构建了基于可视化技术的施工方案优化架构,提出了基于可视化技术对传统施工方案的优化流程,采用Revit为建模工具进行模型创建,Navisworks软件作为仿真分析工具进行方案优化,在优化的过程中引入灰色系统理论作为辅助,来进行施工方案的优选工作。以江西某住宅项目为研究对象,指出现有施工方案的问题,并提出基于三维可视化技术的问题解决措施,建立三维模型,优化场地布置方案;通过灰色局势决策实现基坑支护方案的比选,对其最优方案进行三维可视化操作;利用其碰撞检测功能优化管线排布方案,加入时间维度进行4D虚拟施工,优化进度方案;在此过程中验证本文的研究成果。