BIM建筑网本GSA（美国总务管理局）用于设施设备管理的BIM指南系列旨在通过参考PBS（公共建筑服务）合同，用于新建筑、重大改造项目、小型项目以及运营和维护项目的设计和施工。因此，设计人员、承包商、PBS项目经理和合同管理人员是其主要受众。本指南旨在协助设计和施工团队以各阶段BIM技术，支持基于BIM模型来满足设施管理合同的要求。
项目团队的其他成员，包括PBS建筑经理、员工、客户机构和承包方（如施工经理、施工和设计-建造承包商以及顾问），也会对本系列文章感兴趣。此外，建筑业软件解决方案提供商也将发现本指南非常有用，尤其是那些提供BIM创作应用程序和使用BIM的下游应用程序的供应商。
基于BIM的设施设备管理（FM）
本节概述了在设施设备管理过程中使用BIM的起源和动机，并描述了BIM和设施设备管理的不同使用案例。
为什么BIM用于设施设备管理？
作为美国最大的房地产所有者，GSA管理着美国50个州、6个地区和哥伦比亚特区的9624栋建筑，可出租面积达3.62亿平方英尺。GSA设计、建造、运营和管理各种设施类型，包括联邦办公楼、法院和陆上入境口岸。作为一名建筑业主和物业管理者，GSA的公共建筑服务（PBS）通过运营成本、能源效率和主要建筑系统和结构部件的物理状况调查，分析综合体和建筑的资产性能。
设施管理为我们的客户提供安全、健康和高效的工作环境。要实现这样的工作环境，需要能够准确跟踪设施设备组件，识别建筑运营中的低效率，并快速响应客户请求。每个设施设备组件或资产都与组件的安装、更换和/或定期维护相关的成本有关。准确的设备库存对于预算维修/更换和维护成本至关重要。设施管理活动取决于设施的设计和施工阶段创建并在整个运营和维护阶段的设施数据的准确性和可访问性。缺少这些信息可能会导致成本超支、建筑操作效率低下以及客户请求无法得到及时解决。
美国国家标准与技术研究所（NIST）对美国资本设施行业互操作性不足的成本分析研究（NIST GCR 04-867）表明，资本设施行业的所有利益相关者——设计师、承包商、产品供应商和所有者——都浪费了大量的费用因为寻找、验证、评估、或重新创建这些应该随时可用的设施设备信息。资本设施行业内这些活动的总成本保守估计为：2002年为158亿美元，其中三分之二的费用发生在设施的运营和维护阶段。2010年，当应用于GSA180亿美元的建设项目时，NIST的发现相当于在通货膨胀调整之前，GSA的设施每年浪费和返工的费用高达7.74亿美元。
用于设施管理的BIM技术提供可视化、可以访问建筑系统和设备的精确位置和相互关系以及精准的现有条件属性数据。与传统的二维图形相比，建筑信息模型具有较多优势。BIM的数据丰富、有具体对象、智能化、可以用参数化来表示设施设备。
1BIM的对象可以知道：
它们是什么（墙、门、空间、灯、管道装置等）；
它们所在的位置；
2BIM提供唯一标识符，可用于将模型文件中的组件与其他设施管理系统链接。
3BIM软件工具支持创建区域，该区域可识别由通用组件提供服务的区域。例如：房间1、房间2，和由空气处理装置21供电的房间3，或由电路板L-1供电。
4BIM捕捉建筑系统关系。例如：每个配电盘都知道由哪个变压器供电。
定义用于设施设备管理BIM的目的是规定从设计、施工、到运维所需的信息。用于设施设备管理的BIM技术可以自动创建设备库存清单，填充设施管理系统，如计算机化的维护管理系统（CMMS），并减少设施管理活动中设施数据维护的冗余。潜在的好处不仅是运营成本的降低，还包括更快响应租户的质量提高。
用于设施设备管理BIM的业务需求
NIST的研究指出，有效维护设施设备数据对于改善建筑的服务至关重要。有效的设施数据维护能够在多个PBS（公共建筑服务）级别和跨业务线实现更有效的工作流程。
对于GSA维护人员：
通过在离开办公室前提供准确的现场条件和维护信息，减少到同一地点执行非计划工单的额外行程，从而缩短时间;
通过准确的设备库存，提高预防性维护工单的完整性;
通过加快对紧急工作指令的响应时间（例如，墙体发生重大泄漏，需要立即关闭水源），降低维修成本;
现场可访问BIM数据和其他链接/集成数据，允许移动访问所有的文件，而无需返回办公室。
对于GSA建筑运营商：
减少不完整设备库存导致的运营和维护（O&M）的合同成本。通过识别和跟踪设施设备和设施面积，准确的设备库存可以将运维合同的成本降低6%;
减少了根据计划、规范和提交资料创建设备清单的时间。通过识别影响能源使用、需要维护和协助安全运行的所有设施组件，精确的设备库存可产生3%的节能投资回报;
通过识别难以辨别的建筑构件，降低执行工作指令的风险和不确定性;
维护设备历史记录的链接，以便于设备状态的评估。准确的设备库存通过确定的设备位置和部件，减少意外维修造成灾难性成本的可能性;
通过对比实际和预测的能源性能，优化建筑性能。BIM可以提供对设计和调试数据的访问，从而作为参考依据;
通过集成BIM、BAS、EMS和CMMS数据提供业务分析，从而更好地审查和访问建筑的控制系统、时间表、读数和库存。成本和性能趋势分析可用于对高租户工作订单区域进行故障排除，并确定客户满意度或建筑性能问题。
对于GSA设计和施工团队：
降低重新记录“竣工”条件和建筑翻新项目现场调查的成本。通过缩短验证现场条件的时间、因不可预见的条件而发出的变更单、减少破坏性测试和确认现有条件的维修成本，可以节省成本;
通过更精确的模型模拟和更好的能源绩效评估，达到联邦政府规定的能源目标;
根据建筑运营的反馈，通过更好的设备选择和规格，设计更高质量的建筑系统;
通过了解单个HVAC部件对整个HVAC系统的影响，更好地进行调试。例如，为租户调整房间1中的VAV箱。由于气流的变化，同一HVAC系统内的所有其他VAV箱都会受到影响。当对每个单独的盒子进行调整时，可以分析和调整整个系统的性能。
对于GSA空间数据管理器：
提高了现有条件信息的准确性，这些信息用于租金账单管理的准确性，降低了审核和重新行走的成本;
通过使用BIM指南系列02的自动化过程，缩短绘制多段线空间程序图形的时间。
对于GSA大楼租户：
从更快的解决方案到计划外的工单，提高满意度;
减少非计划工单，增加租户和建筑维护工人之间关于计划工单的沟通。
支持GSA业务需求的数据要求
GSA认识到每个项目都有独特的项目机会和一定的约束，因此GSA确定了支持GSA业务需求所必需的三层数据需求。每一层都建立在前一层的基础上，允许GSA项目团队选择适当的需求级别以满足项目条件。这些要求包括：
一级：
空间程序的BIM
设备的准确竣工几何信息
二级：
设备信息–ID、品牌、型号、序列号、保修信息、维护说明等。
三级：
带有能耗分析的既有设计BIM模型
准确的竣工几何信息和空间程序BIM（第1级）
准确的三维几何模型对许多下游用户的价值不应低估。GSA BIM FM小组讨论了两个方面的价值：为维护合同，可以按照地面覆盖类型精确计算出来的面积；以及能够在不打开墙体或天花板的情况下识别隐藏在墙壁或天花板上方的建筑系统和设备的准确位置。
1为翻新提供准确数据
在大型翻新项目之前提供准确的竣工数据可以减少现场验证的时间和资源。
2空间程序模型
竣工BIM模型应包含空间程序模型，并根据设施竣工的实际情况进行更新。该要求在BIM指南系列02中有详细说明，并通过引用并入BIM指南系列08中。GSA打算在现有BIM要求的基础上，简化项目团队的建模要求。
3BIM设备对象
竣工BIM模型中的每个BIM设备对象应包含几何数据和至少一组属性：
1BIM对象GUID（全球唯一标识符）是一个机器可解释的唯一标识符，用于维护设施管理系统（包括BAS、EMS、CMMS和其他）与BIM编写应用程序之间的链接。BIM指南第3节对此进行了详细说明。
2BIM对象位置主键是提供设备位置快速标识的标识符。
3资产识别号-一种独特的、人类可解释的命名约定，允许通过3D模型和设施管理系统中轻松识别设备。
运维管理设备库存（第2级）
设备库存或设施设备清单构成了许多设施管理活动的基础。设备清单用于设备状态评估、能源管理、应急响应、保修、人力计算等。下面的图1对此进行了说明。操作和维护会因设备库存不准确或缺乏而增加时间、人力和成本。未能正确跟踪设备库存会降低项目范围和成本估算的可靠性，影响应急响应速度，并降低执行决策的能力。
图1：设施的设备库存和财务成本图表
BIM编写应用程序能够使用标准对象属性填充BIM对象，并添加自定义对象属性。此外，COBie（建设与运营信息交换标准）允许在BIM编写应用程序外部创建和管理其他数据。这将在第3节中进一步讨论。在项目收尾时，可以从BIM和COBie文件中提取设备属性数据，并将其加载到集中数据库中，供多个设施管理应用程序访问。
1谈判运营和维护（O&M）合同
准确的设备清单可以正确定义运维合同的工作范围。准确的设备库存可以更好地协调独立政府评估（IGEs）和运维承包商投标，减少运维承包商投标的周转时间，并生成更准确、更完整的运维承包商投标。
2在项目移交时将BIM数据填入CMMS
CMMS用于在设施的运行和维护阶段管理设施资产、维护事务和存储设施数据。具体而言，CMMS管理设备库存、工单、预防性维护、预测性维护和基于状态的监控计划。通常，CMMS在项目移交时使用设计、施工和调试阶段创建的设施信息填充。
CMMS所需的数据将在设计和施工BIM中或以外部格式（如COBie）创建。有关COBie的进一步讨论，请参见第3节。在项目移交时，这些数据将被加载到该地区使用的CMMS或数据库中。用于设施管理的BIM应与CMMS以及其他系统连接，以实现设施资产与运维（O&M）数据的可视化协调。
设备清单和CMMS中的设备数据应包含第1.3.1.3节中对竣工BIM模型确定的相同设备属性：
①BIM对象GUID（全球唯一标识符）
②BIM对象位置
③以及资产标识号
这将允许在系统之间交叉引用和自动更新数据。
3可持续的设施设备管理
在GSA发布的可持续发展事项报告中，可持续的设施管理被确定为：“……作为一种建筑实践，帮助设施经理进行升级并运营他们的建筑，以实现长期的人类和生态平衡。”
设施管理人员可以通过访问准确的当前设施数据，做出明智的建筑运营决策。BIM通过以下方式支持以可靠性为中心的维护计划：
①设备清单
②预防性维护 – BIM提供准确的设备清单和维护说明
③工作指令
④预测性维护
⑤基于状态的监测
⑥访问系统进行监视和控制
带有能耗分析的既有设计BIM模型（第3级）
如果捕捉到带有能耗分析的既有设计BIM模型，数据最终可以与设施BAS集成，从而实现基于模型的分析和优化。理想情况下，BIM能量分析将使建筑运营商能够了解实际性能与预测性能的差异。这允许经验教训和故障排除的反馈循环。在运营过程中，BIM能量分析使建筑运营商能够了解如何对建筑运营以实现最佳性能。与设计假设的数据相比，有关建筑物实际运行产生的反馈对于在设计阶段进行真实准确的能源预测更为至关重要。本工作将以现有BIM指南系列05–能源性能中的能源分析要求和指南为基础。
1使用开放标准进行数据传输
除了FM移交所需的特定数据外，GSA还要求以开放标准交付数据。为了使我们的项目团队保持最大的灵活性，GSA不要求使用特定的BIM创作软件。项目团队可以自由选择适合其项目工作流的BIM创作软件，只要这些软件能够以开放格式（如IFC）导出数据。由于GSA目前拥有多个CMMS系统，因此对开放标准的需求变得更大。
BIM和设施设备管理的愿景
BIM代表了GSA建筑-工程-施工-设施管理实践的强化技术和流程变更。目前，GSA已经建立了新建筑、重大翻修和改建、以及小型项目的全国性流程。虽然目前还不存在全国性运行和维护（O&M）流程，但是已有讨论是否实施全国CMMS解决方案，并在实施过程中制定标准化的运维流程。
通过规划、设计、施工和施工后的生命周期阶段，从整体角度对业务流程进行评估。BIM如何整合到端到端的项目生命周期中，并在整个生命周期中进行协调，更对项目完成时BIM-FM信息的质量和全面性起着非常重要的作用。此外，确定的过程总是可以改进的。随着GSA将BIM整合到项目生命周期中，成功经验和教训应纳入持续的流程改进中。
图2描述了通过解决BIM-FM集成的国家标准化业务流程管理设施生命周期数据的愿景。
GSA的愿景是简化BIM在整个设施生命周期（从规划到运营）中支持BIM-FM集成的使用方式。GSA负责联邦政府房地产及其相关资产，比如图纸和设备信息。中央设施存储将是管理设施信息的关键组成部分。中央设施存储库计划集成并容纳3D对象参数化数据、MEP系统布局、资产管理数据、设施管理数据、建筑材料和规格、2D数据、激光扫描数据以及实时传感器数据和控件。通过中央设施存储库，使BIM技术可以为所有类型的项目包括新建项目、重大翻新/研发项目、小型项目直到运维阶段进行项目管理和后期维护。此外，运维人员将可以查看BIM模型。软件工具将“位于”中央设施存储库的顶部，以提供安全性、搜索和查看功能、版本控制、更新通知以及分析和报告。
图2：BIM和设施管理整合的愿景
本文是此BIM指南的第一章节，我们将陆续推送用于设施设备管理BIM指南的后续章节。
