建筑工程整體化方案

建筑工程整體化方案以建筑工程整體化思想為基礎(chǔ)，借鑒BIM、項(xiàng)目集成交付與精益建造等方法，從組織體系、商業(yè)環(huán)境、操作系統(tǒng)三方面具體分析建筑工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)整體化的途徑，為建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供具有操作性的項(xiàng)目管理模式。1引言可持續(xù)發(fā)展理論不論對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家或發(fā)展中國(guó)家而言都是極其重要的處理人與自然、人與社會(huì)、人與人相互關(guān)系的發(fā)展戰(zhàn)略，是人類求得生存和發(fā)展的唯一途徑。建筑作為城市發(fā)展的重要組成部分，對(duì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、資源影響很大，它的管理模式的選擇是制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的主要內(nèi)容之一[1]，并且其管理模式在一定程度上影響建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在傳統(tǒng)的建筑工程項(xiàng)目管理模式下，工程項(xiàng)目存在資源耗費(fèi)多、環(huán)境污染重、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)大等弊端，這些問(wèn)題的存在一方面是由于業(yè)主與用戶對(duì)工程項(xiàng)目外觀、性能等要求的提高，使施工復(fù)雜程度增加，進(jìn)而增大了項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)；另一方面是由于勞動(dòng)分工和專業(yè)化程度的提高，使建筑工程被具有不同目標(biāo)和經(jīng)營(yíng)策略的經(jīng)濟(jì)單位進(jìn)行“結(jié)構(gòu)解體”，業(yè)主、設(shè)計(jì)方、承包商、供應(yīng)商及監(jiān)理方等以各自局部利益為主要目標(biāo)和行為導(dǎo)向，進(jìn)而限制了整體化的思維與行為方式，忽略了社會(huì)公共利益[1]，妨礙了建筑工程項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展，研究者對(duì)建筑工程“結(jié)構(gòu)解體”趨勢(shì)進(jìn)行了反思，提出了建筑工程整體化[2]思想。建筑工程整體化是業(yè)主、設(shè)計(jì)方、承包商、分包商、監(jiān)理與供應(yīng)商等項(xiàng)目利益相關(guān)者通過(guò)各方的緊密協(xié)同工作，依靠各方的整體觀念與行為，綜合各階段工作環(huán)節(jié)并保證環(huán)節(jié)全面受控，旨在實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的整體最優(yōu)[1]。這種理念有助于改變傳統(tǒng)項(xiàng)目管理粗放式思維，向集約化與整體化轉(zhuǎn)變，最終促進(jìn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。綜合精益建造等國(guó)外有關(guān)學(xué)術(shù)理論成果，對(duì)建筑工程整體化進(jìn)行再次探究，提出建筑工程整體化的具體實(shí)現(xiàn)途徑尤為必要。2建筑工程整體化與傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式比較分析建筑工程整體化作為一種先進(jìn)的項(xiàng)目管理模式理念，不僅通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式的改進(jìn)以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理三大目標(biāo)，即質(zhì)量最佳、成本最低和工期最短，更重要的是實(shí)現(xiàn)社會(huì)公共整體利益最大化[1]，它與傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式有很大不同。本文從時(shí)間維度與空間維度兩個(gè)方面分析闡述建筑工程整體化實(shí)施的必要性。2.1時(shí)間維度分析傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式，如設(shè)計(jì)—招標(biāo)—建造模式，工程設(shè)計(jì)、招標(biāo)、施工都是按順序依次進(jìn)行，建設(shè)周期較長(zhǎng)；設(shè)計(jì)與施工分離，施工過(guò)程中可能會(huì)因?qū)嶋H現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，造成工程的變更頻繁；項(xiàng)目參與方較多，各方利益獨(dú)立，業(yè)主協(xié)調(diào)各方關(guān)系的工作量較大[2]。在建筑工程整體化模式下，項(xiàng)目從初步概念設(shè)計(jì)直到最后交付使用與運(yùn)營(yíng)管理都可以實(shí)現(xiàn)各階段一體化，以防工程的結(jié)構(gòu)解體，促使所有參與方通力協(xié)作，以項(xiàng)目的整體利益為共同目標(biāo)。在項(xiàng)目全生命周期中，項(xiàng)目?jī)?nèi)部各方以合同關(guān)系為紐帶，同時(shí)外部相關(guān)各方如政府、專家智囊團(tuán)等又能夠?yàn)轫?xiàng)目的健康發(fā)展提供有力支持，內(nèi)外部聯(lián)合作用保證實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的整體化最優(yōu)(圖1)。建筑工程整體化強(qiáng)調(diào)業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工及供應(yīng)商的盡早介入、充分溝通和積極協(xié)作，同時(shí)外部因素對(duì)項(xiàng)目的指導(dǎo)也需貫穿項(xiàng)目整個(gè)生命周期。這樣不但減少因工程變更、工程風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)不均以及工程索賠引起的工期延遲和材料浪費(fèi)等傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式的弊端，還可以達(dá)到為業(yè)主增加價(jià)值，節(jié)約成本、縮短工期和提高質(zhì)量的目標(biāo)，符合精益建造的原理。2.2空間維度分析Thomsen等人認(rèn)為建筑業(yè)有一種“孤立”的形式，這種形式容易導(dǎo)致參與方之間信息不對(duì)稱、交流受限、效率低下和浪費(fèi)等問(wèn)題[3]。傳統(tǒng)項(xiàng)目在執(zhí)行過(guò)程中，參與方之間多呈現(xiàn)一種垂直型的組織結(jié)構(gòu)。在這種組織結(jié)構(gòu)下，組織結(jié)構(gòu)有層次性和受控性，但是各參與方之間缺乏信息、經(jīng)驗(yàn)的多方交流和合作，并且各自職能呈現(xiàn)的是分隔的倉(cāng)筒式職能形式[4](圖2)，各利益相關(guān)方?jīng)]有相應(yīng)的信息交換平臺(tái)進(jìn)行專業(yè)知識(shí)、技能和經(jīng)驗(yàn)的交流，無(wú)法實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目各參與方的無(wú)障礙協(xié)作。在建筑工程整體化的模式下，各利益相關(guān)方關(guān)系平等，并且利用基于BIM的信息平臺(tái)，開(kāi)展簡(jiǎn)單、透明、開(kāi)放、及時(shí)的溝通與合作。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，各方在充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性的同時(shí)也會(huì)適時(shí)的進(jìn)行協(xié)調(diào)，以一種各方協(xié)作為基礎(chǔ)的面向過(guò)程的動(dòng)態(tài)的IPD組織團(tuán)隊(duì)作為項(xiàng)目成功的基礎(chǔ)，打破原有相對(duì)獨(dú)立的倉(cāng)筒式職能形式(圖3)。我國(guó)建筑業(yè)現(xiàn)有的組織管理結(jié)構(gòu)已經(jīng)嚴(yán)重影響了建筑企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[5]，加之項(xiàng)目參與方各自為政，沒(méi)有形成戰(zhàn)略利益聯(lián)盟，僅憑自身封閉的運(yùn)作模式往往不能解除發(fā)展“瓶頸”。可持續(xù)發(fā)展不僅要考慮內(nèi)部各方的協(xié)作，還要考慮跨越傳統(tǒng)組織邊界，與外部?jī)?yōu)勢(shì)資源結(jié)合，形成一個(gè)內(nèi)、外部相連的共享系統(tǒng)。建筑工程整體化能夠促進(jìn)業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、供應(yīng)等多方加強(qiáng)聯(lián)系，為多方協(xié)作和結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟打下基礎(chǔ)。從微觀上推廣合作伙伴、互利共贏的組織模式，進(jìn)一步促進(jìn)技術(shù)集成創(chuàng)新；各方以信任為前提，以BIM信息平臺(tái)為基礎(chǔ)，以合同為保障，充分發(fā)揮自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)，共同承擔(dān)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)并共享利潤(rùn)，為整體優(yōu)化奠定基礎(chǔ)；從宏觀上鼓勵(lì)追求更多的社會(huì)公共利益、承擔(dān)更多的社會(huì)責(zé)任和保證人們的生活質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。3建筑工程整體化實(shí)現(xiàn)途徑分析3.1整體化實(shí)現(xiàn)途徑———項(xiàng)目集成交付(IPD)早期研究曾指出，建筑工程整體化的生產(chǎn)方式需要借助計(jì)算機(jī)集成建設(shè)(ComputerIntegratedConstruction)以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理中的信息流整合。隨著B(niǎo)IM技術(shù)的發(fā)展，其在工程中能夠更好地實(shí)現(xiàn)信息流的整合。而精益建造作為一種先進(jìn)的項(xiàng)目管理方式，旨在提高項(xiàng)目績(jī)效、整合產(chǎn)品和過(guò)程的設(shè)計(jì)、控制項(xiàng)目全生命周期生產(chǎn)，為業(yè)主增加價(jià)值，并逐漸發(fā)展為利用BIM進(jìn)行信息整合的高效操作體系，它是實(shí)現(xiàn)建筑工程整體化的操作運(yùn)行基礎(chǔ)。IPD模式主要是業(yè)主、設(shè)計(jì)、承包商、分包商、供應(yīng)商等項(xiàng)目參與方以IPD合同為紐帶，以BIM為合作平臺(tái)，以精益建造作為項(xiàng)目實(shí)施的整體操作體系，通過(guò)團(tuán)隊(duì)支持和真誠(chéng)合作，以有效減少變異，為顧客減少浪費(fèi)，創(chuàng)造價(jià)值[6]。將社會(huì)公共利益以及資源優(yōu)化配置思想融入IPD后，它就不僅是一種高效的項(xiàng)目交付方式，更是實(shí)現(xiàn)建筑工程整體化的有效途徑。首先，IPD是結(jié)合精益建造原則的最佳交付方式，其中，LPS和TVD是在IPD運(yùn)行系統(tǒng)中最常用的精益建造方法。其次，實(shí)現(xiàn)IPD的重要保證是合同。IPD合同是一個(gè)多方協(xié)議，規(guī)定了不同于傳統(tǒng)施工合同條款的有關(guān)共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、共享收益、各方盡早介入、協(xié)作制定決策、財(cái)政的透明以及集成設(shè)計(jì)等內(nèi)容[3]，這些都有助于整體最優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)。再者，IPD的實(shí)行需要信息技術(shù)工具以便擴(kuò)展團(tuán)隊(duì)協(xié)作范圍，包括BIM和PMIS(項(xiàng)目管理信息系統(tǒng))[7]。最后，文化轉(zhuǎn)變是IPD合同和組織轉(zhuǎn)變的首要條件。這需要業(yè)主、設(shè)計(jì)及施工等項(xiàng)目參與方以信任、協(xié)作和尊重為基礎(chǔ)，協(xié)同工作以成為真正的團(tuán)隊(duì)[7]。3.2整體化實(shí)現(xiàn)途徑具體分析IPD是實(shí)現(xiàn)建筑工程整體化的重要生產(chǎn)方式，在建筑工程整體化理念的指導(dǎo)下，將建筑工程整體化實(shí)現(xiàn)要素概括為以下三個(gè)方面[8]：第一，項(xiàng)目組織體系，即如何實(shí)現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化并實(shí)現(xiàn)整體化；第二，項(xiàng)目操作系統(tǒng)，即如何管理整個(gè)項(xiàng)目運(yùn)作流程并最終實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化；第三，項(xiàng)目商業(yè)環(huán)境，即在合同中如何形成一種良性的激勵(lì)以便發(fā)揮參與各方人員的主觀能動(dòng)積極性。Howell等人認(rèn)為組織體系無(wú)法獨(dú)立于其他兩個(gè)方面[9]，三者相互支撐并且能夠保證建筑工程整體化的實(shí)現(xiàn)。3.2.1組織體系———IPD團(tuán)隊(duì)雖然partnering的項(xiàng)目組織和商業(yè)環(huán)境發(fā)生了很大的變化，尤其在減少爭(zhēng)議與變更和堅(jiān)持計(jì)劃方面作用很大，但沒(méi)有涉及到項(xiàng)目工期和成本[10]。Partnering模式的合同框架依然是基于傳統(tǒng)的合同，與DBB和DB的合同框架沒(méi)有本質(zhì)上的不同，并且partnering模式中最重要的是一份出于自愿簽訂的協(xié)議，此協(xié)議并非法律意義上的合同[2]，無(wú)法對(duì)工程參與方形成強(qiáng)制性的約束，因此partnering只是一種組織模式，并不具備實(shí)現(xiàn)整體化的條件。由業(yè)主方、設(shè)計(jì)方和承包商組成的三方團(tuán)隊(duì)是以取得項(xiàng)目整體利益為目標(biāo)并且同時(shí)獲得個(gè)人利益的組織形式，三方通過(guò)合同成為一個(gè)整體團(tuán)隊(duì)。具體而言，在IPD模式中，建立一個(gè)使團(tuán)隊(duì)工作透明化可視化的“BigRoom”[11]是實(shí)現(xiàn)IPD團(tuán)隊(duì)各方協(xié)作最有效的方法。首先要在項(xiàng)目的各個(gè)組織層面進(jìn)行整體化的文化灌輸以及IPD相關(guān)理論的培訓(xùn)。接受培訓(xùn)的各參與方能夠充分改進(jìn)各自的行動(dòng)方式，減少無(wú)附加價(jià)值活動(dòng)的數(shù)量，提高工作效率；其次，項(xiàng)目在實(shí)施工程中需要建立一個(gè)核心IPD團(tuán)隊(duì)，并且定期定點(diǎn)地進(jìn)行公開(kāi)討論與交流，提高各方協(xié)作效率與彼此的信任度[7]。IPD核心團(tuán)隊(duì)通常由業(yè)主、建筑師和總承包商構(gòu)成，結(jié)合咨詢工程師和專業(yè)承包商等組成集成項(xiàng)目交付團(tuán)隊(duì)，保證IPD各參與方的協(xié)作。3.2.2操作系統(tǒng)———基于BIM的精益建造精益建造作為一種先進(jìn)的建造體系和操作系統(tǒng)，它的應(yīng)用需要借助BIM的信息化平臺(tái)，BIM能夠集成精益建造的并行工程、價(jià)值管理、JIT等關(guān)鍵技術(shù)，幫助實(shí)現(xiàn)精益建造預(yù)期的交付目標(biāo)。精益建造和BIM技術(shù)的集成協(xié)同作為建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必然發(fā)展趨勢(shì)[12]，二者能夠促使設(shè)計(jì)和施工過(guò)程更加集成整體化，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的整體優(yōu)化。國(guó)外一些嘗試精益建造與BIM集成應(yīng)用取得了很好的整體表現(xiàn)，不僅實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的基本目標(biāo)，更促進(jìn)了建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了工程項(xiàng)目對(duì)周圍環(huán)境和社會(huì)的積極影響[6]。IPD是二者集成運(yùn)用的最佳體現(xiàn)，雖然沒(méi)有BIM也可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目集成交付(IPD)，但是研究表明BIM對(duì)于有效實(shí)現(xiàn)IPD至關(guān)重要。精益建造的關(guān)鍵技術(shù)，如并行工程、拉式JIT、價(jià)值管理以及團(tuán)隊(duì)合作在應(yīng)用過(guò)程中需要BIM的技術(shù)支持，二者集成使用更有助于各自優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，同時(shí)也更有助于IPD的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的整體化。首先，基于BIM的并行工程利用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)不同性質(zhì)工序的同步一致，并且促進(jìn)設(shè)計(jì)施工一體化。其次，建筑工程整體化不僅關(guān)注項(xiàng)目?jī)r(jià)值最大化，同時(shí)更加考慮社會(huì)公共利益，而精益建造體系就是以顧客為中心，最大化的滿足顧客需求，二者目標(biāo)相似。最后，基于BIM的團(tuán)隊(duì)協(xié)作與IPD提倡的高度契合。IPD提倡各方盡早介入項(xiàng)目，充分利用各自的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)技能進(jìn)行高效協(xié)作[4]，BIM作為各方信息與經(jīng)驗(yàn)的交流平臺(tái)，能夠保證信息及時(shí)、高效傳遞，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后能夠及時(shí)溝通并解決，減少因變更引起的返工與窩工，體現(xiàn)IPD最重要的“協(xié)作”理念。3.2.3商業(yè)環(huán)境———IPD模式下IFOA合同傳統(tǒng)設(shè)計(jì)施工合同中各方矛盾較多，主要由于各方關(guān)注各自利益、承擔(dān)各自責(zé)任，而非把項(xiàng)目作為一個(gè)整體，以致產(chǎn)生利益沖突，且抑制了創(chuàng)新，限制了合作，降低了協(xié)調(diào)的可能性，加重了分包商的壓力。IPD合同作為一種新型的關(guān)系型合同，其出發(fā)點(diǎn)是項(xiàng)目的全生命周期，而不僅僅是最終產(chǎn)品。IPD合同類型較多，在操作過(guò)程中需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，以便促進(jìn)項(xiàng)目整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和各方利益最大化。其中，IPD常用的合同類型主要有AIAA195，AIAC195，ConsensusDocs300，IntegratedFormofAgreement(IFOA)[13]，而實(shí)際應(yīng)用較多的為IFOA合同。傳統(tǒng)的合同主要是針對(duì)各方單獨(dú)激勵(lì)[13]、施工成本和激勵(lì)薪酬[4]，并且施工方要承擔(dān)除業(yè)主風(fēng)險(xiǎn)外的所有風(fēng)險(xiǎn)[14]。IFOA合同的激勵(lì)條款主要是激勵(lì)和風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)計(jì)劃(團(tuán)隊(duì)風(fēng)險(xiǎn)池計(jì)劃，IPDTeamRiskPool)[15]、激勵(lì)補(bǔ)償層(LCI)利潤(rùn)分配以及“pain/gain”機(jī)制[13]。在風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)方面，主要實(shí)行“checkthebox”方法，并且規(guī)定承包商需購(gòu)買施工方風(fēng)險(xiǎn)保險(xiǎn)(Builder'sRisk)，遺漏與錯(cuò)誤責(zé)任險(xiǎn)(E&O)，商業(yè)綜合責(zé)任保險(xiǎn)(CGL)[15]。在處理爭(zhēng)議的時(shí)候一般經(jīng)過(guò)各方商定、核心小組審查、高層管理代表、三方專家、仲裁、訴訟[15]。相對(duì)于傳統(tǒng)合同條款而言，IFOA合同在風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)和激勵(lì)補(bǔ)償方面充分考慮各方利益的均衡，實(shí)現(xiàn)的是項(xiàng)目整體最優(yōu)。通過(guò)IPD專業(yè)合同，能夠利用其激勵(lì)與風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)條款充分與項(xiàng)目各參與方緊密結(jié)合，將各方孤立的利益目標(biāo)整合為一個(gè)共同的整體目標(biāo)，保證各方在不損害其他方利益的前提下實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的整體化最優(yōu)。美國(guó)卡斯特羅谷的Sutter醫(yī)療中心、CathedralHill醫(yī)院等項(xiàng)目都是比較成功的使用IFOA合同的IPD案例，在各方的早期參