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    建筑工程項目可持續發展實現途徑研究——再論建筑工程整體化

    來源:UC論文網2018-10-14 09:58

    摘要:

      摘要:以建筑工程整體化思想為基礎,借鑒BIM、項目集成交付與精益建造等方法,從組織體系、商業環境、操作系統三方面具體分析建筑工程項目實現整體化的途徑,為建筑業實現可持續發展提供具有操作性的項目管理模...

      摘要:以建筑工程整體化思想為基礎,借鑒BIM、項目集成交付與精益建造等方法,從組織體系、商業環境、操作系統三方面具體分析建筑工程項目實現整體化的途徑,為建筑業實現可持續發展提供具有操作性的項目管理模式。


      關鍵詞:建筑工程整體化;可持續發展;精益建造;IPD;BIM;


      作者簡介:楊青,女,生于1986年,江蘇鎮江人,碩士研究生,研究方向:工程項目管理,精益建造。


      1引言


      可持續發展理論不論對于發達國家或發展中國家而言都是極其重要的處理人與自然、人與社會、人與人相互關系的發展戰略,是人類求得生存和發展的唯一途徑。建筑作為城市發展的重要組成部分,對經濟、環境、資源影響很大,它的管理模式的選擇是制定可持續發展戰略的主要內容之一[1],并且其管理模式在一定程度上影響建筑業的可持續發展。在傳統的建筑工程項目管理模式下,工程項目存在資源耗費多、環境污染重、項目風險大等弊端,這些問題的存在一方面是由于業主與用戶對工程項目外觀、性能等要求的提高,使施工復雜程度增加,進而增大了項目風險;另一方面是由于勞動分工和專業化程度的提高,使建筑工程被具有不同目標和經營策略的經濟單位進行“結構解體”,業主、設計方、承包商、供應商及監理方等以各自局部利益為主要目標和行為導向,進而限制了整體化的思維與行為方式,忽略了社會公共利益[1],妨礙了建筑工程項目的可持續發展。


      為實現建筑工程項目的可持續發展,研究者對建筑工程“結構解體”趨勢進行了反思,提出了建筑工程整體化[2]思想。建筑工程整體化是業主、設計方、承包商、分包商、監理與供應商等項目利益相關者通過各方的緊密協同工作,依靠各方的整體觀念與行為,綜合各階段工作環節并保證環節全面受控,旨在實現工程項目的整體最優[1]。這種理念有助于改變傳統項目管理粗放式思維,向集約化與整體化轉變,最終促進建筑業的可持續發展。綜合精益建造等國外有關學術理論成果,對建筑工程整體化進行再次探究,提出建筑工程整體化的具體實現途徑尤為必要。


      2建筑工程整體化與傳統項目管理模式比較分析


      建筑工程整體化作為一種先進的項目管理模式理念,不僅通過對傳統的項目管理模式的改進以實現項目管理三大目標,即質量最佳、成本最低和工期最短,更重要的是實現社會公共整體利益最大化[1],它與傳統項目管理模式有很大不同。本文從時間維度與空間維度兩個方面分析闡述建筑工程整體化實施的必要性。


      2.1時間維度分析


      傳統的項目管理模式,如設計—招標—建造模式,工程設計、招標、施工都是按順序依次進行,建設周期較長;設計與施工分離,施工過程中可能會因實際現場無法實現設計意圖,造成工程的變更頻繁;項目參與方較多,各方利益獨立,業主協調各方關系的工作量較大[2]。在建筑工程整體化模式下,項目從初步概念設計直到最后交付使用與運營管理都可以實現各階段一體化,以防工程的結構解體,促使所有參與方通力協作,以項目的整體利益為共同目標。在項目全生命周期中,項目內部各方以合同關系為紐帶,同時外部相關各方如政府、專家智囊團等又能夠為項目的健康發展提供有力支持,內外部聯合作用保證實現項目的整體化最優(圖1)。


      建筑工程整體化強調業主、設計、施工及供應商的盡早介入、充分溝通和積極協作,同時外部因素對項目的指導也需貫穿項目整個生命周期。這樣不但減少因工程變更、工程風險分擔不均以及工程索賠引起的工期延遲和材料浪費等傳統項目管理模式的弊端,還可以達到為業主增加價值,節約成本、縮短工期和提高質量的目標,符合精益建造的原理。


      2.2空間維度分析


      Thomsen等人認為建筑業有一種“孤立”的形式,這種形式容易導致參與方之間信息不對稱、交流受限、效率低下和浪費等問題[3]。傳統項目在執行過程中,參與方之間多呈現一種垂直型的組織結構。在這種組織結構下,組織結構有層次性和受控性,但是各參與方之間缺乏信息、經驗的多方交流和合作,并且各自職能呈現的是分隔的倉筒式職能形式[4](圖2),各利益相關方沒有相應的信息交換平臺進行專業知識、技能和經驗的交流,無法實現項目各參與方的無障礙協作。在建筑工程整體化的模式下,各利益相關方關系平等,并且利用基于BIM的信息平臺,開展簡單、透明、開放、及時的溝通與合作。項目實施過程中,各方在充分發揮主觀能動性的同時也會適時的進行協調,以一種各方協作為基礎的面向過程的動態的IPD組織團隊作為項目成功的基礎,打破原有相對獨立的倉筒式職能形式(圖3)。


      我國建筑業現有的組織管理結構已經嚴重影響了建筑企業的可持續發展[5],加之項目參與方各自為政,沒有形成戰略利益聯盟,僅憑自身封閉的運作模式往往不能解除發展“瓶頸”。可持續發展不僅要考慮內部各方的協作,還要考慮跨越傳統組織邊界,與外部優勢資源結合,形成一個內、外部相連的共享系統。建筑工程整體化能夠促進業主、設計、施工、供應等多方加強聯系,為多方協作和結成戰略聯盟打下基礎。從微觀上推廣合作伙伴、互利共贏的組織模式,進一步促進技術集成創新;各方以信任為前提,以BIM信息平臺為基礎,以合同為保障,充分發揮自身技術優勢,共同承擔項目風險并共享利潤,為整體優化奠定基礎;從宏觀上鼓勵追求更多的社會公共利益、承擔更多的社會責任和保證人們的生活質量,實現建筑工程項目的可持續發展。


      3建筑工程整體化實現途徑分析


      3.1整體化實現途徑———項目集成交付(IPD)


      早期研究曾指出,建筑工程整體化的生產方式需要借助計算機集成建設(ComputerIntegratedConstruction)以實現項目管理中的信息流整合。隨著BIM技術的發展,其在工程中能夠更好地實現信息流的整合。而精益建造作為一種先進的項目管理方式,旨在提高項目績效、整合產品和過程的設計、控制項目全生命周期生產,為業主增加價值,并逐漸發展為利用BIM進行信息整合的高效操作體系,它是實現建筑工程整體化的操作運行基礎。IPD模式主要是業主、設計、承包商、分包商、供應商等項目參與方以IPD合同為紐帶,以BIM為合作平臺,以精益建造作為項目實施的整體操作體系,通過團隊支持和真誠合作,以有效減少變異,為顧客減少浪費,創造價值[6]。將社會公共利益以及資源優化配置思想融入IPD后,它就不僅是一種高效的項目交付方式,更是實現建筑工程整體化的有效途徑。


      首先,IPD是結合精益建造原則的最佳交付方式,其中,LPS和TVD是在IPD運行系統中最常用的精益建造方法。其次,實現IPD的重要保證是合同。IPD合同是一個多方協議,規定了不同于傳統施工合同條款的有關共擔風險、共享收益、各方盡早介入、協作制定決策、財政的透明以及集成設計等內容[3],這些都有助于整體最優化的實現。再者,IPD的實行需要信息技術工具以便擴展團隊協作范圍,包括BIM和PMIS(項目管理信息系統)[7]。最后,文化轉變是IPD合同和組織轉變的首要條件。這需要業主、設計及施工等項目參與方以信任、協作和尊重為基礎,協同工作以成為真正的團隊[7]。


      3.2整體化實現途徑具體分析


      IPD是實現建筑工程整體化的重要生產方式,在建筑工程整體化理念的指導下,將建筑工程整體化實現要素概括為以下三個方面[8]:第一,項目組織體系,即如何實現組織結構優化并實現整體化;第二,項目操作系統,即如何管理整個項目運作流程并最終實現整體優化;第三,項目商業環境,即在合同中如何形成一種良性的激勵以便發揮參與各方人員的主觀能動積極性。Howell等人認為組織體系無法獨立于其他兩個方面[9],三者相互支撐并且能夠保證建筑工程整體化的實現。


      3.2.1組織體系———IPD團隊


      雖然partnering的項目組織和商業環境發生了很大的變化,尤其在減少爭議與變更和堅持計劃方面作用很大,但沒有涉及到項目工期和成本[10]。Partnering模式的合同框架依然是基于傳統的合同,與DBB和DB的合同框架沒有本質上的不同,并且partnering模式中最重要的是一份出于自愿簽訂的協議,此協議并非法律意義上的合同[2],無法對工程參與方形成強制性的約束,因此partnering只是一種組織模式,并不具備實現整體化的條件。


      由業主方、設計方和承包商組成的三方團隊是以取得項目整體利益為目標并且同時獲得個人利益的組織形式,三方通過合同成為一個整體團隊。具體而言,在IPD模式中,建立一個使團隊工作透明化可視化的“BigRoom”[11]是實現IPD團隊各方協作最有效的方法。首先要在項目的各個組織層面進行整體化的文化灌輸以及IPD相關理論的培訓。接受培訓的各參與方能夠充分改進各自的行動方式,減少無附加價值活動的數量,提高工作效率;其次,項目在實施工程中需要建立一個核心IPD團隊,并且定期定點地進行公開討論與交流,提高各方協作效率與彼此的信任度[7]。IPD核心團隊通常由業主、建筑師和總承包商構成,結合咨詢工程師和專業承包商等組成集成項目交付團隊,保證IPD各參與方的協作。


      3.2.2操作系統———基于BIM的精益建造


      精益建造作為一種先進的建造體系和操作系統,它的應用需要借助BIM的信息化平臺,BIM能夠集成精益建造的并行工程、價值管理、JIT等關鍵技術,幫助實現精益建造預期的交付目標。精益建造和BIM技術的集成協同作為建筑業產業升級的必然發展趨勢[12],二者能夠促使設計和施工過程更加集成整體化,實現項目的整體優化。國外一些嘗試精益建造與BIM集成應用取得了很好的整體表現,不僅實現項目的基本目標,更促進了建筑業的可持續發展,實現了工程項目對周圍環境和社會的積極影響[6]。IPD是二者集成運用的最佳體現,雖然沒有BIM也可以實現項目集成交付(IPD),但是研究表明BIM對于有效實現IPD至關重要。


      精益建造的關鍵技術,如并行工程、拉式JIT、價值管理以及團隊合作在應用過程中需要BIM的技術支持,二者集成使用更有助于各自優勢的發揮,同時也更有助于IPD的實施,實現項目的整體化。首先,基于BIM的并行工程利用BIM技術能夠實現不同性質工序的同步一致,并且促進設計施工一體化。其次,建筑工程整體化不僅關注項目價值最大化,同時更加考慮社會公共利益,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,二者目標相似。最后,基于BIM的團隊協作與IPD提倡的高度契合。IPD提倡各方盡早介入項目,充分利用各自的專業知識和技術技能進行高效協作[4],BIM作為各方信息與經驗的交流平臺,能夠保證信息及時、高效傳遞,發現問題后能夠及時溝通并解決,減少因變更引起的返工與窩工,體現IPD最重要的“協作”理念。


      3.2.3商業環境———IPD模式下IFOA合同


      傳統設計施工合同中各方矛盾較多,主要由于各方關注各自利益、承擔各自責任,而非把項目作為一個整體,以致產生利益沖突,且抑制了創新,限制了合作,降低了協調的可能性,加重了分包商的壓力。IPD合同作為一種新型的關系型合同,其出發點是項目的全生命周期,而不僅僅是最終產品。IPD合同類型較多,在操作過程中需根據實際情況進行合理選擇,以便促進項目整體目標的實現和各方利益最大化。其中,IPD常用的合同類型主要有AIAA195,AIAC195,ConsensusDocs300,IntegratedFormofAgreement(IFOA)[13],而實際應用較多的為IFOA合同。


      傳統的合同主要是針對各方單獨激勵[13]、施工成本和激勵薪酬[4],并且施工方要承擔除業主風險外的所有風險[14]。IFOA合同的激勵條款主要是激勵和風險分擔計劃(團隊風險池計劃,IPDTeamRiskPool)[15]、激勵補償層(LCI)利潤分配以及“pain/gain”機制[13]。在風險分擔方面,主要實行“checkthebox”方法,并且規定承包商需購買施工方風險保險(Builder'sRisk),遺漏與錯誤責任險(E&O),商業綜合責任保險(CGL)[15]。在處理爭議的時候一般經過各方商定、核心小組審查、高層管理代表、三方專家、仲裁、訴訟[15]。相對于傳統合同條款而言,IFOA合同在風險分擔和激勵補償方面充分考慮各方利益的均衡,實現的是項目整體最優。


      通過IPD專業合同,能夠利用其激勵與風險分擔條款充分與項目各參與方緊密結合,將各方孤立的利益目標整合為一個共同的整體目標,保證各方在不損害其他方利益的前提下實現項目的整體化最優。美國卡斯特羅谷的Sutter醫療中心、CathedralHill醫院等項目都是比較成功的使用IFOA合同的IPD案例,在各方的早期參與、風險分擔、激勵補償、多方協議等方面都遵循了IPD的原則,實現了成本的節約、質量的提高以及工期的縮短,最終實現各方利益的均衡和項目整體化最優。


      4結語


      建筑工程整體化不僅解決項目整體價值最優化的問題,同時也在更高的層次上關注了項目與公共利益和諧發展問題。以嚴密的組織體系、良好的商業環境以及可靠的操作體系為基礎的IPD是實現建筑工程整體化的有效途徑,而建筑工程整體化作為能夠促進建筑工程項目實現可持續發展的重要前提,它必將有利于改變建筑施工過程中粗放型的發展方式,在很大程度上引領建筑業走向科技化、信息化、協同化的可持續發展之路。


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