陳會萍

(河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450000)

1 概述

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的各行各業(yè)都已成功轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化和電子信息智能化的巨大進(jìn)步，進(jìn)而極大的提高了人們的生活水平和便利性。而唯獨(dú)作為我國經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的建筑行業(yè)在住宅產(chǎn)業(yè)化的道路上發(fā)展緩慢，依然處于小作坊化，手工化的發(fā)展模式[1]。

近年來，海綿城市、智慧城市、BIM、裝配式建筑、綠色建筑、全過程工程咨詢、工程總承包等新型理念、新技術(shù)、新模式不斷的被提出，國家各級政府也相繼出臺了一系列促進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型、升級和發(fā)展的政策和措施。為了適應(yīng)現(xiàn)階段建筑行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，多階段，多任務(wù)，多組織，多崗位，多專業(yè)，多接口的項(xiàng)目協(xié)同管理和集成管理變得越來越重要。目前，國內(nèi)的學(xué)者也在不斷研究新型管理模式以適應(yīng)復(fù)雜建筑的技術(shù)與管理需要。建設(shè)項(xiàng)目IPD(Integrated Project Delivery)集成化項(xiàng)目管理模式在國內(nèi)雖然還處于發(fā)展階段，但不少具有前瞻性與戰(zhàn)略眼光的工程類企業(yè)和學(xué)者已經(jīng)開始嘗試把先進(jìn)的BIM技術(shù)與IPD管理模式結(jié)合運(yùn)用在裝配式建筑項(xiàng)目中，以此來提升項(xiàng)目管理水平與企業(yè)核心競爭力。陳燕(2019)[2]通過分析認(rèn)為在裝配式建筑中建立基于BIM的IPD協(xié)同工作模型，可以促進(jìn)裝配式建筑技術(shù)、組織和流程的整合，從而實(shí)現(xiàn)裝配式建筑技術(shù)、信息和管理一體化；范如君(2018)[3]認(rèn)為IPD模式下，BIM技術(shù)與裝配式建筑項(xiàng)目結(jié)合是未來建筑發(fā)展熱點(diǎn)和趨勢，BIM技術(shù)有助于裝配式建筑實(shí)現(xiàn)協(xié)同管理；孫曉翔等(2019)[4]通過總結(jié)裝配式建筑的特點(diǎn)，總結(jié)了一套初步的裝配式建筑項(xiàng)目流程和管理方案。段羽等(2018)[5]通過多角度分析得出，在裝配式建筑中引入基于BIM的協(xié)同管理方法，有助于提高工作效率和裝配式建筑施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)一體化、系統(tǒng)化的管理模式。根據(jù)大量科研資料分析和實(shí)際調(diào)研，本文將在BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上，探析項(xiàng)目集成交付管理(IPD模式)在裝配式建筑中的綜合應(yīng)用，以期找到符合裝配式建筑管理工作流程的新的管理模式。

2 裝配式建筑及現(xiàn)階段的項(xiàng)目管理模式

裝配式建筑是指建筑的部品部件在預(yù)制工廠預(yù)制，在施工現(xiàn)場通過機(jī)械裝配而成的建筑。早在1956年國務(wù)院就提出要積極有步驟的實(shí)行工廠化、機(jī)械化施工，逐步完成對建筑工業(yè)的技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)向建筑工業(yè)化的過渡[6]。近十幾年來，裝配式建筑市場規(guī)模發(fā)展迅速，從2011年的43.2億元，逐步增長到2018年的3 969億元，新建裝配式建筑面積從2014年0.56億m2增長到2018年的2.9億m2，據(jù)測算，未來裝配式建筑增量依然可觀。然而現(xiàn)階段，我國建筑工程項(xiàng)目的管理模式多為DBB管理模式、DB管理模式、CM管理模式。這樣的管理模式對應(yīng)的是任務(wù)驅(qū)動的利益模式。項(xiàng)目的各參與方關(guān)注自身的利益多于項(xiàng)目的整體利益。裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈被分割成多個(gè)碎片化階段，上下游之間缺乏有效的協(xié)同和信息溝通，從而導(dǎo)致出現(xiàn)了施工成本高、難度大、產(chǎn)業(yè)管理不完善、質(zhì)量監(jiān)管不力、工期不減反而增加等現(xiàn)象[7,8]。

現(xiàn)階段必須突破傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式，找到一種新的嚴(yán)謹(jǐn)、充分協(xié)作的管理模式，打通裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)信息有效傳遞。目前IPD模式隨著BIM技術(shù)的發(fā)展在國內(nèi)得到了關(guān)注和推廣。按照美國建筑師協(xié)會(AIA)專業(yè)組織對IPD的定義，這種項(xiàng)目交付模式是一種基于信任的專業(yè)團(tuán)隊(duì)成員間的高度團(tuán)結(jié)協(xié)同，通過新技術(shù)的應(yīng)用，讓所有的團(tuán)隊(duì)參與者能夠更好的發(fā)揮自己的經(jīng)驗(yàn)和才能，以整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目全生命周期的價(jià)值最大化的交付方式。這種做法與現(xiàn)階段裝配式建筑施工所提倡的“技術(shù)前移，管理前置”思想十分吻合，能夠保證裝配式建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)營維護(hù)一體化。

3 基于BIM的裝配式建筑IPD(集成化項(xiàng)目管理)模式探析

BIM(Building Information Modeling),它的基本定義是指在建設(shè)工程及設(shè)施全生命期內(nèi)，對其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并依此設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營的過程和結(jié)果的總稱[9]。B代表的是BIM的廣度，也就是整個(gè)建設(shè)領(lǐng)域；I就是基于全壽命周期的信息及信息化。M是模擬，代表的是BIM的力度和BIM的實(shí)際應(yīng)用。因此BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、可模擬、可優(yōu)化等特點(diǎn)。早在2001年，彭勇等就在《虛擬建設(shè)——新型的項(xiàng)目管理組織模式》中提出建筑業(yè)將被信息技術(shù)和通訊技術(shù)推動發(fā)生變革[9]。BIM技術(shù)應(yīng)用的最大價(jià)值就是打通建筑的全生命周期，這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，正好與IPD模式的“集成，全生命周期、合作”等思想相契合，可以使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率、大量減少風(fēng)險(xiǎn)。BIM技術(shù)作為IPD模式的技術(shù)支撐，使IPD項(xiàng)目管理模式實(shí)現(xiàn)目標(biāo)價(jià)值最優(yōu)化[10]。本文將構(gòu)建基于BIM的裝配式建筑IPD管理模式下的工作流程、信息協(xié)同模型、管理框架以及組織機(jī)構(gòu)，并分析該模式下相關(guān)工作的要點(diǎn)。

3.1 基于BIM的裝配式建筑IPD模式工作流程

基于BIM的裝配式建筑IPD管理模式下，裝配式建筑全生命周期是由概念設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、實(shí)施文件設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)評審和施工運(yùn)營階段組成。各階段工作內(nèi)容大致如下：

1)概念設(shè)計(jì)階段：IPD團(tuán)隊(duì)成員共同參與，通過BIM信息輸入，從成本、安全、質(zhì)量、進(jìn)度等角度分析，提出概念性相關(guān)信息，為下階段工作打下基礎(chǔ)。

2)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)階段：構(gòu)建設(shè)計(jì)方案。通過BIM信息數(shù)據(jù)模塊比選，優(yōu)化初步設(shè)計(jì)方案。

3)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段：此階段是IPD管理模式的重點(diǎn)階段，需要投入大量人力、物力。團(tuán)隊(duì)成員須在此階段密切配合，各盡其能。施工方、運(yùn)營方、PC構(gòu)件生產(chǎn)方可根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目需要和工作經(jīng)驗(yàn)提出相關(guān)設(shè)計(jì)建議，同時(shí)融合BIM手段，建立建筑信息模型，協(xié)同結(jié)構(gòu)、機(jī)電、建筑、裝修等專業(yè)設(shè)計(jì)。

4)實(shí)施文件設(shè)計(jì)階段：進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)成果。通過BIM技術(shù)模擬施工，優(yōu)化方案，制定實(shí)施性指導(dǎo)文件。

5)機(jī)構(gòu)評審階段：利用BIM進(jìn)行信息整合，做好相關(guān)準(zhǔn)備工作。各團(tuán)隊(duì)成員相互配合完成各部門審查工作。

6)施工階段：構(gòu)件生產(chǎn)商利用前階段設(shè)計(jì)成果在此階段按計(jì)劃完成裝配式構(gòu)建的生產(chǎn)和運(yùn)輸工作。各團(tuán)隊(duì)成員通過BIM技術(shù)收集裝配式建筑資源信息，及時(shí)更新建筑信息模型，利用BIM技術(shù)手段輔助實(shí)現(xiàn)裝配式建筑進(jìn)度、質(zhì)量、成本、安全等目標(biāo)控制。

7)交付和運(yùn)營階段：通過BIM裝配式建筑信息竣工模型的移交，業(yè)主(運(yùn)營商)進(jìn)行后期運(yùn)營管理。

3.2 基于BIM的裝配式建筑IPD模式信息協(xié)同模型的建立

基于BIM的裝配式建筑信息模型是對裝配式建筑各生產(chǎn)要素、資源、設(shè)計(jì)信息及其之間關(guān)系的數(shù)字化表現(xiàn)。利用裝配式建筑信息模型的可獲取性，建立BIM信息工作協(xié)同平臺，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)協(xié)同、同專業(yè)可分工、信息傳遞及時(shí)、準(zhǔn)確等優(yōu)勢。根據(jù)裝配式建筑IPD管理模式下的工作流程，BIM在裝配式建筑全壽命周期內(nèi)的建筑信息模型可分為三大塊(見圖1)。

1)集成的設(shè)計(jì)信息模型。

在項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)階段，通過BIM技術(shù)建立裝配式建筑集成設(shè)計(jì)模型。該設(shè)計(jì)模型綜合建筑、機(jī)電、結(jié)構(gòu)等專業(yè)信息，以滿足裝配式建筑不同方面的功能需要。通過對集成模型信息的處理和分析，為后期各工作流程的實(shí)施提供技術(shù)支撐。

2)施工信息模型。

施工信息模型是基于集成的設(shè)計(jì)模型，根據(jù)施工條件和需要進(jìn)行優(yōu)化完善所形成的建筑信息模型。利用BIM技術(shù)三維可視化、可協(xié)調(diào)、可模擬、可出圖等特點(diǎn)在施工階段之前進(jìn)行同一專業(yè)間，不同專業(yè)間的碰撞檢查，優(yōu)化設(shè)計(jì)，盡可能查找出后期可能遇到的所有錯(cuò)誤和缺失，輸出能指導(dǎo)實(shí)際施工和生產(chǎn)、可操行性強(qiáng)的設(shè)計(jì)成果。

3)運(yùn)營信息模型。

在裝配式建筑的交付階段，可將項(xiàng)目后期使用和維護(hù)過程中所需要的相關(guān)信息融入到施工模型或設(shè)計(jì)模型中，生成包含裝配式建筑部品部件生產(chǎn)信息，廠家聯(lián)系方式，維修等信息的運(yùn)營模型。在此模型基礎(chǔ)上，業(yè)主(運(yùn)營單位)可對裝配式建筑部品部件進(jìn)行管理，極大的提高了運(yùn)營階段管理的便利性。

在裝配式建筑全生命周期內(nèi)，為保障BIM技術(shù)的充分利用，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑項(xiàng)目各參與方完美協(xié)同，專業(yè)團(tuán)隊(duì)之間需要針對BIM技術(shù)的應(yīng)用設(shè)定相關(guān)工作計(jì)劃。通過建立BIM信息交換計(jì)劃切實(shí)保障BIM信息模型信息有效及時(shí)交換；同時(shí)建立BIM模型協(xié)同計(jì)劃有利于裝配式建筑信息模型的應(yīng)用和維護(hù)。

3.3 基于BIM的裝配式建筑IPD模式協(xié)同管理框架的建立

基于BIM的裝配式建筑IPD模式下的協(xié)同管理框架(以下簡稱該框架)是針對裝配式建筑的集成特點(diǎn)和IPD管理模式的協(xié)同思想，利用BIM信息手段建立的。該框架強(qiáng)調(diào)事前目標(biāo)控制，及早發(fā)現(xiàn)問題，有效解決問題，著眼全局，統(tǒng)籌安排。該框架可分為兩個(gè)層面(見圖2)。

一是利用BIM信息手段建立基于行業(yè)的信息數(shù)據(jù)庫，IPD團(tuán)隊(duì)成員可在數(shù)據(jù)庫中提取或輸入相關(guān)信息，建立基于BIM技術(shù)的信息協(xié)同管理框架。協(xié)調(diào)裝配式建筑全生命周期的建筑、機(jī)電、裝修、結(jié)構(gòu)等專業(yè)，實(shí)現(xiàn)多專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、一體化設(shè)計(jì)。二是建立基于IPD管理模式下的裝配式建筑工作流程協(xié)同管理框架。IPD團(tuán)隊(duì)成員在裝配式建筑概念設(shè)計(jì)階段就參與進(jìn)來，充分發(fā)揮各自經(jīng)驗(yàn)，專業(yè)能力和社會資源，共同決策，保障項(xiàng)目順利開展。在設(shè)計(jì)階段，統(tǒng)籌考慮項(xiàng)目后期的PC構(gòu)件生產(chǎn)、施工裝配、機(jī)電安裝、裝飾裝修等環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)成果模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、實(shí)用性強(qiáng)。

3.4 基于BIM的裝配式建筑IPD模式的組織機(jī)構(gòu)

IPD模式作為一種新型項(xiàng)目管理交付手段，在裝配式建筑中運(yùn)用的關(guān)鍵是建立合適的項(xiàng)目組織體系。該組織體系的建立不同于傳統(tǒng)的項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)，需要在團(tuán)隊(duì)組建、項(xiàng)目組織模式、管理決策方面慎重考慮、重點(diǎn)明確。本人在梳理文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上，分析認(rèn)為在裝配式建筑中運(yùn)用IPD管理模式，以BIM技術(shù)為保障，需要建立一支信息溝通流暢、互相尊重信任、協(xié)同工作的團(tuán)隊(duì)。根據(jù)裝配式建筑復(fù)雜程度和項(xiàng)目實(shí)施環(huán)境，選擇合理適用的合同范本。通過多方參與合同條款約定IPD團(tuán)隊(duì)參與時(shí)間，制定項(xiàng)目目標(biāo)，界定各方目標(biāo)和責(zé)任，確定風(fēng)險(xiǎn)與利益，明確基于價(jià)值決策的手段和方法。

4 結(jié)語

基于BIM技術(shù)支撐的裝配式建筑IPD管理模式在中國的應(yīng)用還處于初級階段，相關(guān)項(xiàng)目案例還很少。但是這種管理模式和BIM信息技術(shù)結(jié)合，能夠有效解決裝配式建筑的發(fā)展困境。裝配式建筑全流程各參與方從項(xiàng)目開始就不再分離，相互協(xié)作，共同決策，基于BIM技術(shù)進(jìn)行信息協(xié)調(diào)和溝通，直至項(xiàng)目結(jié)束。本文也正是基于打通裝配式建筑各生產(chǎn)流程而探析了基于BIM技術(shù)支撐的IPD模式。通過分析此模式下裝配式建筑的工作流程模型、信息協(xié)同模型、協(xié)同管理框架和組織機(jī)構(gòu)模型，以期能夠?yàn)閺氖孪嚓P(guān)行業(yè)的人員提供一種思路，推進(jìn)裝配式建筑和BIM技術(shù)的發(fā)展。