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IPD管理模式中BIM应用的价值及其实施

时间:2015-11-24 来源:未知 作者:小韩 本文字数:4292字

  目前建设项目的建设周期越来越长、建设工艺越来越复杂、业主对建设项目的要求也越来越高。同时,建设各参与方的利益各不相同,如何实现项目各参与方利益述求一直是学者关注的问题。IPD管理模式作为一种新型的管理模式在很大程度上满足了现行建筑行业的要求,BIM作为一种新兴的技术对于IPD项目管理的有效实施有着举足轻重的作用,两者的结合为当前建筑行业的顺利发展提供了技术和管理上的支持。

  1 IPD管理模式介绍

  IPD管理模式,即集成化项目管理模式,起源于20世纪90年代,最早应用于英国北海的石油平台项目,最后在美国和澳大利亚取得发展并受到认可,和CM、DB及DBB项目管理模式一样视同为项目交付模式。

  按照2007年,美国建筑师协会(AIA)发布的《综合项目交付指南》中对IPD做出的定义,即:

  1.1 建设项目IPD的概念

  IPD是一种利用团队成员早期的贡献知识和专业技能,通过新技术的应用,让所有的团队成员能够更好的实现他们的最大潜力,以实现团队成员在整个建设项目全生命周期的价值最大化的交付方式。

  1.2 建设项目IPD模式与传统交付方式的比较

  建设项目IPD管理模式与传统的DBB模式和DB模式在项目管理周期中的对比,如图1所示。从图1中可以清晰地看到,DBB模式和DB模式的实施过程是按照项目流程逐步推进的,项目实施过程中如果出现问题也需要逆向逐级进行协调沟通,容易导致项目施工周期延长,效率降低。而IPD模式却能够避免上述问题,但由于各参与方同时介入,要求其具备信息传递的及时性、信息解码的简易性,所以应用BIM技术与方法将成为解决问题的一个很好的途径。

  1.3 建设项目IPD模式的特征

  1.3.1 参与方在早期介入

  在IPD模式中,项目各主要参与方在项目早期就参与到项目中来,并充分发挥各个参与方不同的知识、经验和社会关系等重要资源,提高了工作效率,保障了项目的顺利开展。比如,施工方在设计阶段就参与到工程中来,可减少项目实施过程中错误的发生,进而提高项目的工作效率。

  1.3.2 对先进的技术要求高

  由于主要参与方的早期加入,使得IPD 项目的实施需要依赖先进的协同技术。基于学科领域标准与透明数据结构开放和相互的交换建筑信息模型是IPD项目的基础,可以使项目参与者进行无障碍的沟通与协作。

  1.3.3 极大满足业主的愿望

  如图1所示,IPD模式早在可行性研究阶段就使项目的关键参与方加入进来,使施工和设计能够同时进行。

  项目各参与方的早期介入使他们能够在早期就能确定项目的目标和计划,同时IPD模式通过Revit等BIM软件的应用,能够使业主提前知道项目的成果,更大程度地满足业主的愿望。

  1.3.4 参与方有共同利益

  根据美国、澳大利亚相关组织的经验,通过IPD合同的签订使业主、设计方、总承包方等主要参与方的利益紧密相联。因此,通过IPD的项目管理模式使各参与方的利益与工程的成功紧密联系起来。

  2 IPD管理模式中BIM应用的价值优势

  IPD管理模式的出现,在很大程度上改变了传统的管理模式,但同时也对协同管理提出了新的挑战。BIM作为一种三维协同设计与管理工具,不仅仅是一种设计软件,更是一种项目管理的信息载体,是创建、管理和使用信息的过程。BIM的出现极大地推动了项目管理模式的发展。本文从业主、设计方及施工方三个主要参与方的角度阐述BIM的价值优势。

  2.1 业主

  BIM对业主最大的优势体现在两方面:一是在可行性研究阶段检验项目的目标,通过BIM模型可以知道未来建筑的功能区域分布、建造质量、建造过程以及建造所需要的时间和费用;二是在项目完成时,业主可以根据BIM进行物业管理、设备运营和维护。

  2.2 设计方

  设计单位可以基于BIM技术实现多单位多工种的协调整合,通过BIM模型对建筑物的各类系统,包括建筑、结构、机电、消防、电梯等进行空间协调,保证建筑物产品本身与描述产品的施工图之间没有常见的错、漏、碰、缺现象。同时,改变了传统模式中先设计再施工的管理流程,项目的业主、咨询方、施工方可以基于设计单位提供的BIM软件进行信息的沟通和交流,极大地减少资源的浪费、缩短工期。

  2.3 施工方

  在设计单位提供的BIM模型的基础上,施工单位可以进行施工方案和施工计划的模拟,进行资源的利用分析,得出最优的施工计划和方案。通过集成技术,对施工质量和技术进行监控,提高施工质量。通过BIM技术与工程精细化管理的对接,提高施工预算的精度和效率,节约施工成本。

  3 BIM在建设项目IPD管理模式中的应用

  BIM技术为IPD项目管理模式提供技术上的支持,使IPD项目管理模式实现价值最大化。同时IPD模式也使BIM的应用不再局限于建筑工程建设的局部环节,促进BIM技术的发展和应用。本文通过设计施工、成本和进度控制、运营维护及组织文化形成四个方面对BIM在建设项目IPD管理模式中的应用进行分析。

  3.1 协同完成IPD设计施工任务

  IPD项目管理最大的优势就是协同管理,这为BIM技术的实施提供了一个很好的平台。在IPD项目中,借助于BIM平台的辅助使得各参与方在项目的设计阶段就介入项目,交流合作,实现超越传统意义的协同工作。IPD项目管理模式要求项目的主要参与方,即设计单位、施工方分别提供设计方案和施工方案,通过可视化的BIM平台可进行前期模拟、碰撞检测,使原本在施工现场才能发现的问题尽早在设计阶段就得到解决,以达到降低成本、缩短工期、减少错误和浪费的目的。

  同时,项目的业主、咨询方、施工方基于设计单位提供的BIM软件进行信息的沟通和交流,能够真正实现IPD项目参与方早期参与到项目中来,在BIM技术的支持下,实现可行性研究进而可实现项目的设计和施工同步进行。例如美国马萨诸的沃尔瑟慕项目,该项目开始时就确定BIM模型的建造者和建造时间,设计方和承包方都采用Revit软件,设计方把设计好的模型转移到承包方的服务器。设计进行中,承包方的虚拟设计师每周花两天时间进行协调,当设计进行到执行阶段时,承包方和设计方的设计师转移到施工现场进行协调管理。

  3.2 进行IPD项目的成本和进度控制

  IPD项目管理的设计和施工同步这一优势,有利于并可保证项目的成本和进度控制。首先,从设计方考虑,BIM技术的应用能够实现多单位多工种的设计,设计的碰撞冲突检验很大程度上缩短了工期,减少了资源的浪费,节约了成本。比如,在上海迪斯尼项目的2000m2的人防工程中,设计阶段检测出247个碰撞点,节约工期45天。其次,从施工方角度,基于设计方提供的BIM模型,在项目的建设阶段进行施工计划和施工方案的分析模拟,充分利用空间和资源消除冲突,进而得到最优施工计划和施工方案;可以进行4D(三维建模+进度维)模拟,从而更好地控制项目的进度,节省工期。BIM的5D(三维建模+进度维+造价维)模拟,可以对项目的造价进行控制。最后,从业主方来说,根据BIM模型,在可行性研究阶段,业主对整个工程的质量、工期和造价都有一个大概的把握,在可行性研究阶段就能够对项目进行招投标,大大节省了工期。

  另外,绿色建筑是建筑业的发展趋势,而绿色建筑的一个关键因素就是材料。就承包商方面说,IPD的另一大优势是材料早期采购,而BIM技术可以进行采光模拟、火灾烟气模拟等,为材料提前采购提供有效依据。

  3.3 对IPD项目进行运营和维护

  IPD项目管理模式往往应用于工程比较大、项目比较复杂和建设周期比较长的项目中,项目完成后的运营和维护对业主或物业公司来说都是复杂的。BIM技术通过工程档案智能管理和空间管理能够很好地帮助业主对项目进行物业管理和设备管理。比如,可以通过BIM软件看到一个门的材质、大小、生产商和生产日期。同时,业主在维护阶段遇到紧急情况时,基于BIM技术的应急备案可以在第一时间提出应急的方案。

  3.4 影响IPD组织文化的形成

  BIM技术的出现改变了传统的项目管理方式,IPD项目管理模式给BIM技术提供了发展的平台。同时,BIM技术还通过给提供IPD服务对其组织文化的形成产生影响。图2、3描述了BIM模型与组织间沟通方式的比较优势:首先,BIM促使IPD团队协同工作更加便捷,使团队间的沟通更为方便,促进了团队之间的交流;其次,BIM使项目参与方更容易接受和理解工作任务,因为BIM可以将目标的定义与实际情况结合得更紧密,从而使所有参与方工作任务划分更加合理;最后,因为BIM技术的详细信息,使各个参与方的权责更加明晰,这也间接地增加了各个参与方之间的信任,相互之间的法律纠纷也大大减少。
  
  4 BIM在建设项目IPD管理模式中的应用障碍

  4.1 BIM技术人员的缺乏

  有关调研数据显示,在调查对象中有87%的人对BI M有所认知,但在这一群体中只有6%的人应用过BIM.目前企业使用BIM的直接原因是因为其高回报,然而企业没有使用BIM的原因中有55%是因为缺乏BIM技术人才。目前在我国应用BIM多是停留在建设项目某个(主要是设计阶段)阶段,IPD模式要求BIM应用项目的全生命周期,IPD项目管理模式为BIM技术的发展提供了条件,但同时也对BIM人才的需求提出了挑战。在施工阶段结束后,业主方越来越认识到BIM模型所带来的巨大价值,因此要继续利用其支撑项目的运营、维护和随后的改造工作,但是许多业主不懂BIM软件的操作,因此不断地培养开发BIM人才是关键。

  4.2 BIM模型所属权与责任不明晰

  在BIM技术的支持下,IPD项目管理模式中各参与方早期介入设计阶段,这为项目各参与方带来利益的同时,也产生了BIM模型所属权与责任问题。BIM收益最大的一方首先是业主方,其次是施工方,最后才是设计单位。但是在项目建设流程中首先出现的是施工设计图纸,在BIM模型设计的过程中设计方的技术含量最高。

  因此诸如BIM设计模型、安装信息数据库、施工信息数据库问题以及设计责任等,单凭合同规定依然可能导致权属与责任不明晰。

  其次,在项目完成后,当业主意识到BIM技术所带来的巨大价值,可能需要继续利用BIM模型来支撑项目的运营、维护和随后的改造工作,这为BIM模型的所有权归属问题又增添了复杂度。因此,对于BIM模型归属权的问题亟待解决。

  5 结 语

  BIM模型作为一个平台改变了项目参与方之间的沟通方式,使IPD项目管理模式得以实现。在以后的发展中,基于BIM模型的IPD项目管理模式中设计和施工阶段会有更大程度的重合甚至是同时进行,随着BIM技术的应用普及,可行性研究、设计、施工与招投标阶段也会有进一步的重叠,BIM对IPD管理模式的影响也会更加的深入,BIM模型的构建和归属问题也会迎刃而解。

  参考文献
  
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