IPD理念在大型主题公园项目中的实践研究*

2021-08-05 10:39林佐江周予启王鸿章常陆军左一泽宫圣岳胡慧超
施工技术(中英文) 2021年12期
关键词:参与方施工设计

林佐江,王 磊,周予启,王鸿章,常陆军,左一泽,,宫圣岳,胡慧超

(1.中建一局集团建设发展有限公司,北京 100102; 2.中国建筑股份有限公司,北京 100102)

0 引言

随着建筑行业的发展,建设项目规模逐步扩大、复杂程度不断提高,但各参与方通常相互独立、更关注自身利益的最大化,导致大量设计变更、工期拖延、成本增高,降低生产效率[1]。设计-招标-建造(DBB)模式、建设-管理(CM)模式、设计-建造(DB)模式等传统交付模式很难满足行业时代发展的需要,为改善各参建方的生产效率,满足高端复杂项目需求,IPD(集成项目交付)模式应运而生。

IPD模式首次应用于20世纪90年代末英国某石油钻井平台项目,但并未全面推广。美国建筑师协会(AIA)2007发布的《集成项目交付指南(integrated project delivery: a guide)》最早提出IPD的定义:“将人员、体系、商业结构和操作整合到一个流程,用协作的方式利用各参与方的才能和眼光,以优化项目的绩效,为业主增加价值,减少浪费,在设计、安装、施工全过程中使效率最大化。”近几年,随着BIM等信息技术在国内的快速发展,以BIM为技术支撑的IPD模式引起国内外建筑业的兴趣。在国外,IPD已有相对成功的案例,但在我国仍处于研究阶段,尚无成功应用案例。为此,有必要对IPD在我国的应用做进一步实践与研究。

本文结合国内外已有研究,总结IPD模式的主要特征及与其他交付模式的区别,分析IPD模式目前在国内的局限性。另外,基于北京某大型国际主题公园项目,探讨IPD理念在建设项目中的实践,最后提出建议和思考。

1 IPD的特征及应用限制

1.1 IPD模式主要特征

在国外IPD项目应用中,IPD模式强调参建方早期即进行互信合作、信息即时交流。特征重点体现在组织结构、合同体系、生命周期、技术支撑等方面。

1)组织结构

IPD模式下的组织模型如图1所示,不同于传统组织关系,在IPD模式中,业主、咨询方、设计方、总包方及分包方、供应商等参与方不再是孤立的上下级关系,而是以类似合伙人的关系成立开放式合作的责任实体,将利益和责任捆绑在一起。该开放式合作的责任实体即图中虚线所示的六边形,是通过合同协议组成的IPD项目团队。随着IPD团队的成立与参与,传统组织边界发生变化(实线变为虚线),各参与方间组织关系不再清晰,可互相渗透。IPD组织间通透性很强,信息可深度交流、资源实现共享[2-3]。通过此组织关系,所有决定都必须基于实现项目价值的出发点进行决策分析,实现无障碍沟通,群策群力,提高解决处理问题的能力。

图1 IPD模式下的组织模型

2)合同体系

IPD合同是形成各方合作关系的基础,是实现IPD项目整体利益最大化的约束和保障。目前实施的IPD合同按集成度由低到高分为过渡型合同[4]、IPD多方合同型、单一实体型(single purpose entity,SPE)[5-6]。其中集成度最高的是单一实体型IPD合同协议,合同中业主、设计方、承包商等通过SPE组成共担风险和利益的整体,如图2所示。

图2 IPD模式的单一实体型合同体系

无论何种合同类型,为保证IPD组织的良好运作,IPD项目在拟定合同时,需考虑以下内容:①风险共担 建立合理的风险分担原则,保证发生损失时,合同条件下的所有利益方共同承担,促使项目各参与方尽自己最大努力提供最有利资源,实现最大利益、最大程度降低风险;②薪酬架构及激励条款 重点确定给各参与方早期介入、提供前期服务的合理报酬,制定合理的团队利润及红利分配模型,如费用有结余时,各参与方间应如何按比例分成;③绩效考核系统 以IPD项目经理和合作顾问角色建立绩效考核小组,确立合理的绩效指标及评估方法,促进项目持续改进;④争议处理 建立分级处理的争议处理体系,发生争议时先由组织方讨论制定解决方案,如限定时间内未达成一致意见,不通过法律诉讼渠道解决,而是提请IPD项目经理组织特别小组乃至咨询顾问进行协商。多数IPD项目在组织内部通过协商可解决绝大部分问题。

3)生命周期

IPD模式周期划分如图3所示。IPD模式的生命周期划分与传统模式具有明显差别,一般分为概念阶段、初步设计、详细设计、实施文件设计阶段、机构审查阶段、施工阶段和项目交付阶段[3]。IPD模式中的关键参与方在概念阶段即介入合作,投入更多精力解决建设什么、谁来建、怎么建的问题,明确建设项目的最终实现目标。持续不断的优化设计,使设计成果更成熟,因此在机构审查阶段和施工阶段的时间较短。虽然设计阶段比传统交付模式花费时间要多,但可有效避免各参与方缺乏深度沟通导致的问题聚集,大量减少施工阶段的错误,有效缩短施工阶段时间,比传统模式具有更高效率。

图3 IPD模式的生命周期

IPD交付模式进入工程项目实施阶段前,咨询方、设计方、施工方、分包商、供货商乃至运营方已成为团队核心成员,所有决定均基于实现项目价值的出发点进行决策分析。IPD模式下的设计方对后期施工和工程寿命有更多考虑,业主更注重设计,保证项目全生命周期顺利进行,同时以增加价值和控制成本为最终目标。

4)技术支撑

IPD模式建设项目从规划、设计、制造、施工到运营全过程应采用高度协作的工作流程,该流程必须规范化、标准化、高效且管理可控。BIM技术为实现各方工作集成与无障碍沟通提供优秀平台:①通过BIM为IPD提供数据存储和交换服务,将核心专业的大量数据集成到BIM模型中;②将BIM平台作为各参与方统一的沟通工具,合理界定目标和分配任务,鼓励团队成员为项目最终目标奋斗,充分利用各自领域的专业优势、技术优势和工程经验,最大限度发挥每位参与者的潜力。同时,也为处理相关法律事务提供帮助;③通过BIM高效完成设计与施工任务,使用三维模型结合进度、成本、质量、安全等信息,有效减少项目设计、施工、运营中的不确定性和不可预见性,保证建设任务的高效实施。通过BIM协同其他建造技术,既完成各参建单位的纵向集成,也完成各工作面的横向集成,将信息进行整合,保障人员和工序间交流的及时性、高效性。

总体来说,IPD集成交付模式是从项目交付及契约角度出发,为克服传统项目全生命各专业割裂导致的问题,而提出更好实现业主价值的管理理念和实践体系。相比传统模式,BIM是解决项目数字化和全生命周期信息化的重要技术手段,一方面IPD模式应用促进BIM应用,IPD集成一体化理念是BIM手段的核心目的与意义;另一方面BIM夯实IPD模式的应用条件与基础,BIM应用大大减少信息不对称导致业主方面成本增加的问题,使利益机制更加明确,从而促进IPD模式推广。

1.2 IPD与传统项目交付模式的区别

IPD模式相比传统项目模式,主要在管理思想、目标、团队、过程、决策及合同方面存在区别,如表1所示。IPD模式是从全局利益角度出发,依赖组织结构、基于信任,鼓励参建方关注项目整体结果,在早期即介入共享信息、共同决策,以达到更好结果的项目交付模式。

表1 IPD与传统交付模式的区别

1.3 IPD在国内的应用限制

1)我国行业政策关于IPD模式的规定尚不完善,以传统设计招标-设计-施工招标-施工的基本建设程序阻碍早期IPD团队建立。

2)需进一步研究如何设计合理的合同体系、制定科学的绩效评价指标、设计项目团队的风险分担及激励机制等问题[11]。

2 IPD理念的实践

2.1 工程概况

北京某国际大型主题公园项目是全球第5个、亚洲第3个,也是全球首个具有中国元素的该系列主题公园(见图4)。本项目结构复杂、设计新颖、工期要求紧,业主为中美合资公司,业主项目管理团队是中美结合,管理体系复杂;中美双方同时参与项目管理,信息传递效率低,要求也不尽相同,管理程序繁琐;虽然项目设计采用中国标准,但美方参与验收,管理标准严格。

图4 主题公园效果

该项目单体数量多,专业多达28个,每个单体间相互独立、各不相同,前期未知信息量巨大,设计方无法单独完成,需要施工单位、供应商、精装单位、专业设备厂家等提前介入,完善图纸信息,各方前期服务对工程进度的推动及成本降低具有积极作用。项目配备人员众多,涉及121家分包、273家供应商,分包管理人员达1 312名,各专业及人员间交流需要高效率的信息交流平台。各工作面交叉多,如果各方仅关注自身利益,势必影响项目进度。本项目作为国际知名的主题公园,提前开园可创造巨大收益,采取IPD模式可适当降低风险并给参建各方带来更多收益。基于以上原因,项目决定采用IPD理念指导施工。之所以称为IPD理念而不是IPD模式,是因为签订的是传统多方独立合同,在利益分配机制方面尚不完善,但早期参与共同决策和以BIM技术搭建高效信息交流平台等都十分契合IPD理念。

2.2 管理实践1

在项目初步设计阶段,总承包方作为潜在承包商之一参与IPD理念团队并投入前期服务,同时参与的还有勘察方、设计方、主要分包商、分供商等,早期深度参与及共同决策主要体现在以下方面。

2.2.1设计审核和优化设计

1)图纸审核时间前置 主题公园类项目复杂、未知信息量大。本项目17家单位贯穿初步设计和施工图设计过程,持续累计提出4 723条图纸意见,提前发现并解决绝大部分图纸及专业碰撞问题,有效降低施工阶段的错误概率,减少现场变更导致施工降效问题,避免成本增加、工期延误。

2)主导或配合完成设计方案比选 项目在初步设计阶段,总承包方结合丰富施工经验,共主导或配合完成18项设计方案的比选,从可建造性、成本、工期等方面测算评估设计方案,并形成报告,助力项目团队选定技术经济性最优方案。

3)设计优化 在初始设计和结构设计阶段,持续累计提出84项设计优化意见,大大减小施工难度,提升工程品质,降低施工成本。

如某一单体中的看台初步设计为现浇看台,最大跨度为10.5m且为弧形,外观要求达到清水混凝土效果,各专业埋件数量众多且精度要求高,看台总长度153.8m,易产生裂缝。总承包方提前10个月参与到工程前期服务中,将原来的现浇看台推动变更为预制看台,解决现浇时间长、精度低、外观质量差及易开裂等问题,并将现浇结构的97d工期压缩至10d,看台区下方精装作业提前87d插入施工。

2.2.2材料、设备选型提前确定

项目共28个专业、273家供应商,技术规格书达2 729页,涉及约2 038种材料和设备,分别来自11个国家和地区,涉及的主题包装及主题装饰材料选型苛刻、要求挑剔,确定材料及样板的周期极长。总承包方协同材料、设备供应商在设计阶段,深度参与并完成材料设备选型,有效消除施工阶段材料采购不确定因素,避免发生停工待料情况。

2.3 管理实践2

项目全生命周期全专业应用正向BIM技术,综合进度、质量、安全等信息,从设计初期即增加各专业间的协调,减少设计变更导致的工期延误、成本增加及质量下降等问题。

BIM正向设计流程比传统流程提高1倍以上的效率,且预见性地将问题扼杀在摇篮中。本项目BIM正向设计流程具有以下优点。

1)先建模、后出图正向设计BIM应用 该方式保证图纸和模型的一致性,减少施工图的错漏碰缺,提高设计质量。

2)全专业设计BIM应用 实现各专业间设计过程的高度协调,提高专业间的设计会签效率,更好把控设计进度和质量。

3)全三维无死角设计 提高设计完成度和精细度,减少设计盲区,让模型服务后期施工成为可能,这也是BIM正向设计的最终目的。

2.4 取得的成果

通过IPD理念进行实践,已取得如下部分成果:①在正向BIM辅助下,项目自开工至今仅下发519份设计变更,对比其他类似主题公园项目,变更数量减少约75%;②骑乘设施、Show Set安装等关键节点均实现大幅提前,为设备安装及调试预留充足时间;③某单体在该系列其他主题公园中的施工工期最短纪录为750d,而本项目仅434d;④将某单体主体工程施工工期由原计划656d压缩229d,缩短至427d。

3 对IPD的进一步思考

如何适应业主需求,打造适应多种承发包模式的管理体制是亟需研究的课题,本文就IPD理念在北京某国际主题公园项目中的成功实践,进行以下总结。

1)IPD模式实施的关键是建立高度协同的项目团队。通过各利益相关者的早期介入及BIM等信息交流平台应用,尽早实现信息共享,通过全新的合作关系实现各利益相关者的整合,使其主动分担应尽的责任,共同分配所得利润。

2)为确保IPD模式在国内的真正实施及实施质量,需增强各参与方的互相信任度与契约精神。各参建方的根本目的是获利,决定相互间不可能做到完全信任。随着项目进行,各参与方仍出现利益冲突和争端,若不能及时有效解决,将会削弱彼此的信任度。IPD合同属于关系型合同,要求各方秉承契约精神。当一方权益受损时,将不再付出先前一样的努力,影响合作质量。在国内现有法律框架下,没有合理的合同体系设定风险分担、利益共享及奖罚机制,需积极探索适用于我国的IPD合同体系,保证各方间的信任合作与相互激励。

3)尽快适应大数据发展趋势,提升信息处理能力。IPD模式能短期内快速集成各参与方大量信息,对信息处理能力提出较高要求,需力推以BIM为主的信息平台。之前企业通过行业信息不对称获取收益的套路不再适用于大数据潮流。参与方需充分结合正向BIM设计应用与互联网、物联网等,加快夯实信息收集处理能力,进一步降低工程建设、运营成本,以快速适应建设项目功能新、体量大、施工难的趋势。

4)IPD理念要求企业必须有完备的支撑体系。近几年我国大力推广建筑产业现代化,要求设计施工一体化,需各方协同合作,与IPD 模式特点相吻合。参与方尤其是施工方需持续提高专业深化能力,企业在发挥自身优势的同时,应强化打造业务能力,快速配置和组装内外部资源。依托项目平台,大力推进设计优化和深化设计,同时立足战略需求,以项目设计实践和资源积累为基础,继续稳步提高设计优化和深化设计能力。

4 结语

IPD模式相比传统交付模式,各参与方广泛而深入的合作是重要特点和核心理念,也是IPD模式的优势,未来必将成为建筑业广泛应用的模式之一。目前,我国还需大力宣传和引导IPD 模式、完善IPD 合同体系,以适应我国国情,辅以总结BIM 技术应用经验等,营造出有利于IPD 模式推广和应用的环境,以提高建筑业的效率和发展水平。本文探讨IPD模式的主要特征、与传统模式的区别及在国内的局限性,以北京某大型国际主题公园为例,探索论证IPD理念在国内建设项目中的实践,并提出相关思考。目前,该项目实践仍在持续进行中,还需进一步探讨IPD模式应用的深度和广度。

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