基于BIM和多方合同的IPD協(xié)同管理框架

滕佳穎， 吳賢國， 翟海周， 丁保軍， 黎 曦， 邱博群

(華中科技大學(xué) 土木工程與力學(xué)學(xué)院， 湖北 武漢 430074)

建筑業(yè)工程項目向工作流程全球化發(fā)展，不斷下降的施工效率正在削弱可靠而高利潤地實(shí)施建筑項目的能力。建設(shè)項目對可持續(xù)性的要求越來越高，越來越奇特的建筑形式、復(fù)雜的供應(yīng)鏈、新的項目交付標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)限制、業(yè)主要求的大型項目人員團(tuán)隊之間的交互作業(yè)也都使得傳統(tǒng)的項目交付方式難以滿足時代發(fā)展的需要。傳統(tǒng)的項目交付過程在項目交付過程中不斷凸顯諸多難以調(diào)和的問題。據(jù)有關(guān)調(diào)查統(tǒng)計：當(dāng)前時期的大部分項目實(shí)際花費(fèi)的成本往往是需要花費(fèi)成本的兩倍，72%的項目超出預(yù)算，70%的項目工期滯后；工期滯后的項目其中有75%的項目至少高于原合同價格50%；施工行業(yè)工人的安全問題往往是其他行業(yè)的2.5倍[1]。當(dāng)前，項目管理方式發(fā)展遇到了瓶頸。

美國德州奧斯汀大學(xué)土木工程研究所的研究表明，在工程項目中，前期的多方參與和合作可以帶來有效的改善。它可以使得項目總成本降低10%：其中施工管理成本降低24%、設(shè)計工作的價值增加33.7%，項目利潤增加25%，工程索賠事件發(fā)生率降低83%，索賠成本降低68%[2]。

隨著前期多方合作的不斷發(fā)展和建筑信息模型(Building Information Model，BIM)技術(shù)的成熟，現(xiàn)有的項目管理模式顯然不能充分發(fā)揮多方合作以及BIM技術(shù)帶來的優(yōu)勢。一種能夠完整并合理利用全過程多方合作和BIM技術(shù)的交付方式是時代發(fā)展的必然。而建設(shè)項目IPD(綜合項目交付)運(yùn)用其獨(dú)有的多方合同結(jié)合建筑信息模型BIM技術(shù)有效地促進(jìn)了項目管理模式的發(fā)展，具有良好的發(fā)展前景和推廣意義。

本文將建筑信息模型(BIM)、多方合同與IPD模式相互融合，在研究IPD模式的基礎(chǔ)上，建立基于BIM和多方合同的IPD協(xié)調(diào)管理框架，促進(jìn)工程項目管理模式發(fā)展，實(shí)現(xiàn)建設(shè)項目的目標(biāo)。

1 建設(shè)項目IPD的概念與產(chǎn)生

1.1 建設(shè)項目IPD的概念

美國建筑師協(xié)會(AIA)在2007年發(fā)布的《綜合項目交付指南》中提出綜合項目交付(IPD)的定義，IPD是“一種項目交付的方式，它將人員、系統(tǒng)、業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐集成到一個過程中，在該過程中，所有參與者將充分發(fā)揮自己的智慧和才華，以實(shí)現(xiàn)在設(shè)計、裝配和施工等工程建設(shè)的各個階段優(yōu)化項目成果、提高對業(yè)主的產(chǎn)出、減少浪費(fèi)和最大限度的提高效率的目的?！盵3]該定義中體現(xiàn)了IPD涵蓋“集成”的思想，吸收了“精益”和“合作”的理念，并且重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“信任”。

1.2 項目管理模式的發(fā)展

項目管理模式的發(fā)展主要經(jīng)歷了以下過程：設(shè)計-招標(biāo)-建造模式(Design-Bid-Building，DDB)、建筑管理模式(Construction Management，CM)、設(shè)計-建造模式(Design-Building，DB)、項目伙伴制(Project Partnering，PP)、綜合項目交付模式(IPD)[4～6]。建設(shè)項目IPD繼承了傳統(tǒng)項目交付方式的優(yōu)點(diǎn)并創(chuàng)造性地構(gòu)建出新型的契約關(guān)系，成為目前最先進(jìn)和最具優(yōu)勢的項目管理模式[7]。表1是項目管理模式的發(fā)展。

表1 項目管理模式的發(fā)展

通過對以往傳統(tǒng)項目交付方式的發(fā)展分析，以上幾種項目交付方式都是在繼承了前一階段項目交付方式的發(fā)展基礎(chǔ)上不斷發(fā)展而來，而IPD更是與PP方式的發(fā)展密不可分。建設(shè)項目IPD是PP模式的優(yōu)化發(fā)展，是繼承了前面項目交付方式的優(yōu)點(diǎn)并對缺點(diǎn)進(jìn)行改善、發(fā)展的結(jié)果。

2 建設(shè)項目IPD的實(shí)施

2.1 建設(shè)項目IPD的原則

在美國建筑師協(xié)會(AIA)2007年發(fā)布的《綜合項目交付指南》(《IPD Guide，2007》)中提出了綜合項目交付的原則，如表2，這九大原則既是實(shí)現(xiàn)綜合項目交付所必須秉承的前提，也是綜合項目交付實(shí)現(xiàn)之后所能達(dá)到的效果[8]。

表2 IPD模式的實(shí)施原則與內(nèi)容

2.2 建設(shè)項目IPD的生命周期劃分

IPD模式下的生命周期一般劃分概念階段、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計階段、詳細(xì)設(shè)計階段、實(shí)施文件設(shè)計階段、機(jī)構(gòu)審查階段、施工階段以及項目交付階段。

相比較于傳統(tǒng)項目交付而言，項目在IPD模式下的生命周期劃分有其特有的方式[9]。

(1) IPD模式中利用概念階段代替了傳統(tǒng)模式中的決策階段，關(guān)鍵參與方在概念階段就介入，在項目的初期階段共同確定項目的終點(diǎn)和產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)，保證了各參與者后續(xù)協(xié)同合作的效率。

(2) 詳細(xì)設(shè)計階段的設(shè)計成果擁有更高的完整度，在實(shí)施文件設(shè)計階段只需要投入較少的精力。各參與方的早期共同合作，使得機(jī)構(gòu)審查階段和施工階段的實(shí)施時間大幅度減少。比傳統(tǒng)項目交付具有更高的主動性。

圖1 IPD模式與傳統(tǒng)模式的對比分析

(3)增加了實(shí)施文件設(shè)計階段。該階段一方面繼承了前面各方綜合參與的優(yōu)勢，另一方面為后續(xù)工作確立了依據(jù)，保障了施工階段順利和流暢的進(jìn)行，進(jìn)一步促進(jìn)參與方之間的協(xié)同性。

IPD模式與傳統(tǒng)模式的對比[3]分析如圖1。

3 建設(shè)項目IPD的框架設(shè)計

3.1 基于BIM的IPD信息策略模型

BIM的應(yīng)用使得項目交付過程的二維設(shè)計轉(zhuǎn)向三維設(shè)計；從線條繪圖轉(zhuǎn)向構(gòu)件的布置；從單純幾何表現(xiàn)轉(zhuǎn)向全信息模型集成；從各工種單獨(dú)完成項目轉(zhuǎn)向各工種協(xié)同完成項目；從離散的分步設(shè)計轉(zhuǎn)向基于同一模型的全過程整體設(shè)計；從單一設(shè)計交付轉(zhuǎn)向建筑全生命周期支持。對于BIM而言，協(xié)同是其核心概念，同一構(gòu)件元素，只需輸入一次，各工種共享元素數(shù)據(jù)并于不同的專業(yè)角度操作該構(gòu)件元素。從這個意義上說，協(xié)同已經(jīng)不再是簡單的文件參照。BIM技術(shù)為IPD協(xié)同管理提供了框架性的支撐?；贐IM的IPD信息策略模型也是在以下模型協(xié)作之下產(chǎn)生。圖2為基于BIM的IPD信息策略模型，其中：

(1)設(shè)計和實(shí)施文件模型——主要用于設(shè)計意圖的產(chǎn)生、模型的整合；

(2)設(shè)計協(xié)同模型——主要用于設(shè)計爭議的解決、不同平臺下模型的整合；

(3)系統(tǒng)專項分析模型——主要提供結(jié)構(gòu)，采暖通風(fēng)與空調(diào)等工程技術(shù)分析；

(4)施工協(xié)同管理模型——主要用于施工爭議的解決、不同平臺下模型的整合；

(5)成本和進(jìn)度模型——主要用于支持虛擬施工分析、施工監(jiān)控和數(shù)據(jù)跟蹤、評價尺度和產(chǎn)出分析；

(6)系統(tǒng)專業(yè)采購安裝模型——主要用于工程圖紙的設(shè)計并為安裝工程提供數(shù)據(jù)支撐；

(7)運(yùn)營期模型——主要用于業(yè)主的后期運(yùn)營維護(hù)，未來的改建、翻新等。

圖2 基于BIM的IPD信息策略模型

3.2 基于多方合同的組織模型

通過對項目管理模式發(fā)展的狀況可知IPD的最大特點(diǎn)在于其采用的關(guān)系型多方合同。IPD的合同范本按照發(fā)展階段劃分為三類：初期過渡性的IPD合同、IPD多方協(xié)議以及革命式的IPD合同[10, 11]，其中發(fā)展到現(xiàn)在的革命式IPD合同是真正意義的IPD合同模式，也是目前被普遍采用的IPD合同模式。IPD革命式合同在參與方之間的關(guān)系當(dāng)中，IPD架構(gòu)了一個“單一目標(biāo)的實(shí)體(Single Purpose Entity，SPE)”，也就是由項目參與方構(gòu)建的一個SPE團(tuán)隊，各參與方之間的關(guān)系不再是孤立的，而是擁有著一個共同目標(biāo)的責(zé)任實(shí)體。這個團(tuán)隊從原來擁有各自的利益目標(biāo)變成了以項目目標(biāo)為共同目標(biāo)的綜合團(tuán)隊，他們之間的利益和責(zé)任將會捆綁在一起。SPE團(tuán)體的主要工作內(nèi)容即項目管理的主要內(nèi)容。

(1)業(yè)主方、設(shè)計方、施工方以及其他項目關(guān)鍵參與方通過簽訂多方合同，組成SPE，是項目的領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)項目管理工作；

(2)SPE內(nèi)的所有項目參與人員是整個項目的計劃實(shí)施層，組建SPE后，這個團(tuán)體再與項目各個參與方簽訂多方協(xié)議，以便開展具體工作支持；

(3)SPE全壽命周期控制整個項目的發(fā)展方向，并不斷進(jìn)行整體優(yōu)化、調(diào)整等；

(4)SPE要從項目角度出發(fā)，協(xié)同定義項目評價成功與否的標(biāo)準(zhǔn)；

(5)SPE創(chuàng)建各個控制性協(xié)同合作協(xié)議(如：參與方信息交流協(xié)議，成本、進(jìn)度管理協(xié)議)；

(6)SPE控制著整個項目的關(guān)鍵性工作進(jìn)展(比如成本、預(yù)算、進(jìn)度、設(shè)計等)，該小組具備最高決策權(quán)。

圖3是基于多方合同的組織機(jī)構(gòu)模型。

圖3 基于多方合同的組織機(jī)構(gòu)模型

3.3 基于BIM和多方合同的IPD協(xié)同管理框架模型

建設(shè)項目IPD的協(xié)調(diào)管理框架從IPD實(shí)施流程、基于BIM的IPD信息策略和基于多方合同的IPD組織策略三個角度來考慮。IPD實(shí)施流程和內(nèi)容是建設(shè)項目IPD模式的核心，基于BIM的IPD信息策略是支撐IPD模式運(yùn)行的有效交流工具，基于多方合同的IPD組織策略是支撐IPD模式運(yùn)行的約束和保障[8]。在此基礎(chǔ)之上構(gòu)建基于BIM和多方合同的IPD協(xié)同管理模型如圖4。

圖4 基于BIM和多方合同的IPD的協(xié)同管理框架模型

4 結(jié) 論

IPD模式作為正在國外部分發(fā)達(dá)國家推廣的新興交易模式，具有其自身的優(yōu)勢?；诙喾胶贤虰IM技術(shù)的IPD協(xié)同管理，可實(shí)現(xiàn)多參與方在概念階段就介入，并為了共同的利益在項目全壽命周期過程中協(xié)同合作、共同決策、知識共享和信息共享，達(dá)到提高項目效率和成功實(shí)現(xiàn)項目目標(biāo)的目的。

我國對IPD理論的研究處于初期階段，這種協(xié)同管理的方式是否能在我國成功應(yīng)用，還需一個過渡和成熟的過程。目前，我國還需大力宣傳和引導(dǎo)IPD模式、完善IPD合同體系以適合我國的國情、總結(jié)BIM技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)等，從而營造出有利于IPD模式推廣和應(yīng)用的環(huán)境。

[1] Rex Miller,Dean Strombom,Mark Iammarino,et al.The Commercial Real Estate Revolution[M].Canada:John Wiley&Sons Inc,2009.

[2] Construction Industry Institute. Value of Collaboration [R]. UT Austin, 2009.

[3] The American Institute of Architects.Integrated project delivery a guide [EB/OL].[2010-10-30]. http://www.betterbricks.com/graphics/assets/documents/AIA-_IPD_Guide_2007.pdf.

[4] Kent D C,Becerik-Gerber B.Understanding construction industry experience and attitudes toward integrated project delivery[J]. Journal of Construction Engineering and Management, 2010, 136(8): 815-825.

[5] Lahdenper? P. Making sense of the multi-party contractual arrangements of project partnering, project alliancing and integrated project delivery[J]. Construction Management and Economics, 2012, 30(1): 57-79.

[6] Ilozor B D, Kelly D J. Building information modeling and integrated project delivery in the commercial construction industry: a conceptual study[J]. Journal of Engineering, Project, and Production Management, 2012, 2(1): 23-36.

[7] 張連營,趙 旭. 工程項目IPD模式及其應(yīng)用障礙[J]. 項目管理技術(shù), 2011, (1): 13-18.

[8] 徐韞璽, 王要武,姚 兵. 基于BIM的建設(shè)項目IPD協(xié)同管理研究[J]. 土木工程學(xué)報, 2011, (12): 138-143.

[9] 徐奇升, 蘇振民, 金少軍. IPD模式下精益建造關(guān)鍵技術(shù)與BIM的集成應(yīng)用[J]. 建筑經(jīng)濟(jì), 2012, (5): 90-93.

[10] 張連營,欒 燕.IPD交易模式下工程項目的成本控制[J]. 國際經(jīng)濟(jì)合作, 2010, (11): 69-74.

[11] Novitski B B J. New AIA Agreements Support Integrated Project Delivery[EB/OL]. [2010-01-12].http:// www. chinabim.com/school/bim_ipd/2010-01-11/465.html.