基于BIM和多方合同的IPD协同管理框架

滕佳颖， 吴贤国， 翟海周， 丁保军， 黎 曦， 邱博群

(华中科技大学 土木工程与力学学院， 湖北 武汉 430074)

建筑业工程项目向工作流程全球化发展，不断下降的施工效率正在削弱可靠而高利润地实施建筑项目的能力。建设项目对可持续性的要求越来越高，越来越奇特的建筑形式、复杂的供应链、新的项目交付标准法规限制、业主要求的大型项目人员团队之间的交互作业也都使得传统的项目交付方式难以满足时代发展的需要。传统的项目交付过程在项目交付过程中不断凸显诸多难以调和的问题。据有关调查统计：当前时期的大部分项目实际花费的成本往往是需要花费成本的两倍，72%的项目超出预算，70%的项目工期滞后；工期滞后的项目其中有75%的项目至少高于原合同价格50%；施工行业工人的安全问题往往是其他行业的2.5倍[1]。当前，项目管理方式发展遇到了瓶颈。

美国德州奥斯汀大学土木工程研究所的研究表明，在工程项目中，前期的多方参与和合作可以带来有效的改善。它可以使得项目总成本降低10%：其中施工管理成本降低24%、设计工作的价值增加33.7%，项目利润增加25%，工程索赔事件发生率降低83%，索赔成本降低68%[2]。

随着前期多方合作的不断发展和建筑信息模型(Building Information Model，BIM)技术的成熟，现有的项目管理模式显然不能充分发挥多方合作以及BIM技术带来的优势。一种能够完整并合理利用全过程多方合作和BIM技术的交付方式是时代发展的必然。而建设项目IPD(综合项目交付)运用其独有的多方合同结合建筑信息模型BIM技术有效地促进了项目管理模式的发展，具有良好的发展前景和推广意义。

本文将建筑信息模型(BIM)、多方合同与IPD模式相互融合，在研究IPD模式的基础上，建立基于BIM和多方合同的IPD协调管理框架，促进工程项目管理模式发展，实现建设项目的目标。

1 建设项目IPD的概念与产生

1.1 建设项目IPD的概念

美国建筑师协会(AIA)在2007年发布的《综合项目交付指南》中提出综合项目交付(IPD)的定义，IPD是“一种项目交付的方式，它将人员、系统、业务结构和实践集成到一个过程中，在该过程中，所有参与者将充分发挥自己的智慧和才华，以实现在设计、装配和施工等工程建设的各个阶段优化项目成果、提高对业主的产出、减少浪费和最大限度的提高效率的目的。”[3]该定义中体现了IPD涵盖“集成”的思想，吸收了“精益”和“合作”的理念，并且重点强调“信任”。

1.2 项目管理模式的发展

项目管理模式的发展主要经历了以下过程：设计-招标-建造模式(Design-Bid-Building，DDB)、建筑管理模式(Construction Management，CM)、设计-建造模式(Design-Building，DB)、项目伙伴制(Project Partnering，PP)、综合项目交付模式(IPD)[4～6]。建设项目IPD继承了传统项目交付方式的优点并创造性地构建出新型的契约关系，成为目前最先进和最具优势的项目管理模式[7]。表1是项目管理模式的发展。

表1 项目管理模式的发展

通过对以往传统项目交付方式的发展分析，以上几种项目交付方式都是在继承了前一阶段项目交付方式的发展基础上不断发展而来，而IPD更是与PP方式的发展密不可分。建设项目IPD是PP模式的优化发展，是继承了前面项目交付方式的优点并对缺点进行改善、发展的结果。

2 建设项目IPD的实施

2.1 建设项目IPD的原则

在美国建筑师协会(AIA)2007年发布的《综合项目交付指南》(《IPD Guide，2007》)中提出了综合项目交付的原则，如表2，这九大原则既是实现综合项目交付所必须秉承的前提，也是综合项目交付实现之后所能达到的效果[8]。

表2 IPD模式的实施原则与内容

2.2 建设项目IPD的生命周期划分

IPD模式下的生命周期一般划分概念阶段、标准设计阶段、详细设计阶段、实施文件设计阶段、机构审查阶段、施工阶段以及项目交付阶段。

相比较于传统项目交付而言，项目在IPD模式下的生命周期划分有其特有的方式[9]。

(1) IPD模式中利用概念阶段代替了传统模式中的决策阶段，关键参与方在概念阶段就介入，在项目的初期阶段共同确定项目的终点和产出标准，保证了各参与者后续协同合作的效率。

(2) 详细设计阶段的设计成果拥有更高的完整度，在实施文件设计阶段只需要投入较少的精力。各参与方的早期共同合作，使得机构审查阶段和施工阶段的实施时间大幅度减少。比传统项目交付具有更高的主动性。

图1 IPD模式与传统模式的对比分析

(3)增加了实施文件设计阶段。该阶段一方面继承了前面各方综合参与的优势，另一方面为后续工作确立了依据，保障了施工阶段顺利和流畅的进行，进一步促进参与方之间的协同性。

IPD模式与传统模式的对比[3]分析如图1。

3 建设项目IPD的框架设计

3.1 基于BIM的IPD信息策略模型

BIM的应用使得项目交付过程的二维设计转向三维设计；从线条绘图转向构件的布置；从单纯几何表现转向全信息模型集成；从各工种单独完成项目转向各工种协同完成项目；从离散的分步设计转向基于同一模型的全过程整体设计；从单一设计交付转向建筑全生命周期支持。对于BIM而言，协同是其核心概念，同一构件元素，只需输入一次，各工种共享元素数据并于不同的专业角度操作该构件元素。从这个意义上说，协同已经不再是简单的文件参照。BIM技术为IPD协同管理提供了框架性的支撑。基于BIM的IPD信息策略模型也是在以下模型协作之下产生。图2为基于BIM的IPD信息策略模型，其中：

(1)设计和实施文件模型——主要用于设计意图的产生、模型的整合；

(2)设计协同模型——主要用于设计争议的解决、不同平台下模型的整合；

(3)系统专项分析模型——主要提供结构，采暖通风与空调等工程技术分析；

(4)施工协同管理模型——主要用于施工争议的解决、不同平台下模型的整合；

(5)成本和进度模型——主要用于支持虚拟施工分析、施工监控和数据跟踪、评价尺度和产出分析；

(6)系统专业采购安装模型——主要用于工程图纸的设计并为安装工程提供数据支撑；

(7)运营期模型——主要用于业主的后期运营维护，未来的改建、翻新等。

图2 基于BIM的IPD信息策略模型

3.2 基于多方合同的组织模型

通过对项目管理模式发展的状况可知IPD的最大特点在于其采用的关系型多方合同。IPD的合同范本按照发展阶段划分为三类：初期过渡性的IPD合同、IPD多方协议以及革命式的IPD合同[10, 11]，其中发展到现在的革命式IPD合同是真正意义的IPD合同模式，也是目前被普遍采用的IPD合同模式。IPD革命式合同在参与方之间的关系当中，IPD架构了一个“单一目标的实体(Single Purpose Entity，SPE)”，也就是由项目参与方构建的一个SPE团队，各参与方之间的关系不再是孤立的，而是拥有着一个共同目标的责任实体。这个团队从原来拥有各自的利益目标变成了以项目目标为共同目标的综合团队，他们之间的利益和责任将会捆绑在一起。SPE团体的主要工作内容即项目管理的主要内容。

(1)业主方、设计方、施工方以及其他项目关键参与方通过签订多方合同，组成SPE，是项目的领导小组，负责项目管理工作；

(2)SPE内的所有项目参与人员是整个项目的计划实施层，组建SPE后，这个团体再与项目各个参与方签订多方协议，以便开展具体工作支持；

(3)SPE全寿命周期控制整个项目的发展方向，并不断进行整体优化、调整等；

(4)SPE要从项目角度出发，协同定义项目评价成功与否的标准；

(5)SPE创建各个控制性协同合作协议(如：参与方信息交流协议，成本、进度管理协议)；

(6)SPE控制着整个项目的关键性工作进展(比如成本、预算、进度、设计等)，该小组具备最高决策权。

图3是基于多方合同的组织机构模型。

图3 基于多方合同的组织机构模型

3.3 基于BIM和多方合同的IPD协同管理框架模型

建设项目IPD的协调管理框架从IPD实施流程、基于BIM的IPD信息策略和基于多方合同的IPD组织策略三个角度来考虑。IPD实施流程和内容是建设项目IPD模式的核心，基于BIM的IPD信息策略是支撑IPD模式运行的有效交流工具，基于多方合同的IPD组织策略是支撑IPD模式运行的约束和保障[8]。在此基础之上构建基于BIM和多方合同的IPD协同管理模型如图4。

图4 基于BIM和多方合同的IPD的协同管理框架模型

4 结 论

IPD模式作为正在国外部分发达国家推广的新兴交易模式，具有其自身的优势。基于多方合同和BIM技术的IPD协同管理，可实现多参与方在概念阶段就介入，并为了共同的利益在项目全寿命周期过程中协同合作、共同决策、知识共享和信息共享，达到提高项目效率和成功实现项目目标的目的。

我国对IPD理论的研究处于初期阶段，这种协同管理的方式是否能在我国成功应用，还需一个过渡和成熟的过程。目前，我国还需大力宣传和引导IPD模式、完善IPD合同体系以适合我国的国情、总结BIM技术应用的经验等，从而营造出有利于IPD模式推广和应用的环境。

[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] Lahdenperä 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] 张连营,赵 旭. 工程项目IPD模式及其应用障碍[J]. 项目管理技术, 2011, (1): 13-18.

[8] 徐韫玺, 王要武,姚 兵. 基于BIM的建设项目IPD协同管理研究[J]. 土木工程学报, 2011, (12): 138-143.

[9] 徐奇升, 苏振民, 金少军. IPD模式下精益建造关键技术与BIM的集成应用[J]. 建筑经济, 2012, (5): 90-93.

[10] 张连营,栾 燕.IPD交易模式下工程项目的成本控制[J]. 国际经济合作, 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.