基于BIM和IPD协同管理模式的浅析

黄聪聪, 姚传勤

(安徽理工大学土木建筑学院, 安徽淮南 232000)

基于BIM和IPD协同管理模式的浅析

黄聪聪, 姚传勤

(安徽理工大学土木建筑学院, 安徽淮南 232000)

随着社会的发展，传统建造模式的弊端日益暴露，集成项目交付IPD模式作为一种先进的模式开始在我国展露头角。而建筑信息模型BIM以其参数化、信息化、集成化等特点，为IPD模式的实施提供了新的平台。文章通过在中国知网上收集文献，定量分析了IPD下基于BIM的协同管理模式在我国的研究现状，并展望未来发展趋势。制定了协同管理模式的具体工作流程，旨在帮助建筑业人员熟悉协同管理工作模式，并为此种模式的广泛应用打下基础。最后对协同管理模式在我国的应用和推广提出了些许建议。

BIM； IPD； 协同管理模式； 研究现状

长期以来，传统建造管理模式只是在管理方法和过程上修修补补，迟迟未找到一个好的平台为其施展打下基础。再加上项目参与各方在CAD二维图纸的工作模式下，彼此之间信息共享受阻，缺乏有效交流及良性互动，致使管理工作很难高效进行。另外，各成员之间集体意识淡薄，往往只考虑自身利益，在建设过程中有着不同程度的保留行为，造成项目的局部利益最大化而不是全局利益最大化。建筑业因项目参与方的整体协作水平低，默契程度差，造成项目建设工期长，造价高，质量低的问题越来越突出。根据美国相关资料，超过70 %的工程项目存在着超预算和工期滞后的现象[1]。因此，建筑行业急需一种全新的管理模式来提高效率，实现各专业成员之间信息共享，交流无阻，利益共享。集成项目交易模式IPD由此应用而来。根据 2010 年美国学者的相关调查，在应用 IPD 模式的所有工程项目中，70.3 %节约了成本，59.4 %缩短了工期，58. 6 %实现了信息共享[2]。

随着建筑信息模型BIM技术在我国的应用不断推广，可以利用BIM的三维工作平台和可视化的信息交流方式，解决IPD模式实施过程中的诸多难题，提高信息传递效率，实现对项目建设的精细化控制，使得IPD模式更容易成功。因此，着眼于BIM和IPD协同管理模式的研究将越来越成为建筑业的一种新潮。

1 基于BIM和IPD协同管理模式内涵

1.1 协同管理模式中的BIM

BIM 理念的创建源于1975年，创建背景是美国全行业受石油危机影响需要提高行业效益。关于BIM的定义版本国内外有很多，目前相比较而言较完整的是美国国家BIM 标准(National Building Information Modeling Standard，NBIMS)的定义：“BIM 是设施物理和功能特性的数字表达；BIM 是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全寿命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目不同阶段，不同利益相关方通过在BIM 中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自职责的协同工作”[3]。BIM可以通过建立全方位的包含了项目所需信息的可视化、信息化、动态化的建筑模型,提供项目各参与方在项目的各个阶段所需要的项目信息，实现建筑生命周期各阶段的工程安全、质量、进度和成本的集成化管理，推动建设工程的精细化、集约化管理。BIM为IPD模式提供了最合适的平台及强有力的技术支撑。基于BIM，项目的IPD团队可以实现高效的信息共享和顺畅的信息交流。

1.2 协同管理模式中的IPD

美国建筑师学会( AIA) 将综合项目交付定义为“一种项目交付方法，即: 将建设工程项目中的人员、系统、业务结构和实践全部集成到一个流程中。在该流程中，所有参与者将充分发挥自己的智慧和才华，在设计、制造和施工等所有阶段优化项目成效、为业主增加价值、减少浪费并最大限度提高效率。”[4]。IPD的主要特点总结如下：

(1)在项目前期多方参与(图1)。各参与方采取彼此之间相互公开、坦诚相待、信息共享、利益分摊的合作方式。

图1 IPD模式下各参与方结构

(2)IPD在实施过程中，注重跨部门的团队协作和结构化的流程重整。在结构化流程的每一阶段，不同职能部门的人员组成跨部门团队，相互之间有效交流，共同协商，使项目能够高效率运行。

(3)IPD采取异步开发模式，也称并行工程。即通过严密的计划，准确的接口设计，把原来许多的后续工作提前进行，这样可以缩短工期。

1.3 BIM和IPD的关系

IPD模式中,项目各参与方目标一致，通过BIM技术搭建信息共享平台，真正打破了传统项目管理模式中各参与方结构分散，信息不对称的局面。而且，利用BIM的信息完备性、信息关联性、可出图性等特点，业主、设计方和施工方等各参与方可以轻松创建协调一致的数字化模型，进行可视化模拟、建筑物的性能分析及绿色节能，达到项目全生命周期的优化，使项目的总体成本最低。BIM 为IPD 模式提供了技术支撑，IPD 模式为 BIM 提供了更广阔的发展空间。二者的结合，是纵观全局、着眼未来的最佳方式。

2 BIM和IPD的协同管理模式

2.1 协同管理模式研究现状

作为一种颠覆型的项目交付模式，IPD 在我国建设工程领域的应用仍处于摸索阶段[5]，截至目前甚至还没有实际成功应用的案例。徐友全[6]通过知网(CNKI)已经研究了IPD在国内的研究现状，得出国内以IPD为主题的文献文章直到2010年才首次出现，并在2010～2015年整体成递增趋势。在他的基础上，本文统计出了以IPD为主题的文献数量2016年共有14篇，2017年上半年共有5篇，可见最近两年国内对于IPD的研究力度不尽人意。接着，本文在中国知网(CNKI)上通过输入关键词“BIM，IPD”，搜索以BIM和IPD的协同管理模式为主题的文献，发现以BIM和IPD的协同管理模式为主题的文献国内首次出现是在2011年。国内2011年到2017上半年以BIM和IPD的协同管理模式为主题的文献数量具体分布情况如表1所示。以BIM和IPD的协同管理模式为主题的文献数量占以IPD为主题的文献数量的百分比的变化趋势图用折线图表示(图2)。由图2可以看出，以BIM和IPD协同管理模式为主题的文献数量占以IPD为主题的文献数量的百分比于2017年达到最大值，预计未来这个百分比仍将增大，关于BIM和IPD的协同管理模式的研究力度还会不断加强。换句话说，IPD模式在BIM技术的帮助下才更容易成功。

表1 2011～2017上半年协同管理模式主题研究文献数量分布

图2 协同管理模式为主题的文献数量占IPD为主题的文献数量的百分比

2.2 协同管理模式的模型建立

协同管理模型(图3)的运行流程主要分为概念设计阶段、标准设计阶段、详细设计阶段、实施文件设计阶段、机构评审阶段、施工阶段及运营阶段。在该模式中，项目各阶段的协同性大大提高。在概念设计阶段，业主、设计方、施工方等各项目参与方共同介入，从质量、进度、成本、安全等角度提出各自不同的建议，争取在流程的第一步，就把事情做对，为后续工作的开展带来了极大的方便。在概念设计完成后，经IPD团队审核通过就进入到标准设计、详细设计及实施文件设计阶段。在细部设计阶段，各参与方在各自领域充分发挥自身专业所长，整合初步方案并汇总成整个项目的设计资料。在机构评审阶段，各参与方提供项目所需的文件资料，做好施工前的准备工作。另外，业主需协助审查，设计方需向相关机构提供施工前的相关信息。在施工阶段，可以利用BIM 3D可视化的特点，将不同的施工方案进行模拟比对，并进行不同专业之间的碰撞，找到与实际情况最相符的施工方案。并且，利用BIM 4D技术可以实现对施工进度、施工质量、施工安全、施工场地等的动态管理。在项目的交付运营阶段，业主可以得到含有设备及主要材料等信息的竣工模型，为今后的类似项目提供参考依据。基于BIM的3D几何模型，4D进度模型，5D成本模型等则为该流程的顺利进行提供了支撑。

图3 协同管理模型

2.3 协同管理模式推广应用的建议

IPD模式是传统交付模式的巨大变革，使得项目各参与方能够组成一个利益共同体，一起为项目的整体利益而奋斗。虽然目前IPD在国内的研究尚未成熟，但利用BIM可视性、集成性、模拟性、协调性等特性，必将引发建筑行业一次史无前例的彻底变革。基于前文对 BIM 和 IPD 协同管理模式的研究以及阅读大量相关文献可以发现：目标一致是协同管理模式能够成功运行必须遵守的原则；项目团队之间互相信任，信息共享是整个模式顺利运行的基础；形成关于IPD的相关规范及标准合同用来协调项目中各方之间的关系是整个模式在我国能够应用的关键。而BIM技术则为IPD模式的应用提供了一个平台，是整个模式顺畅运行的动力支撑。为了使协同管理模式在我国能够得到广泛的推广和应用，下面给出具体的四条建议。

(1)根据国外协同工作模式成功运行的典型案例，结合我国国情，出台适合我国国情的相关规范和指南用以指导业界来应用IPD这种新模式，并形成关于IPD的标准合同，以此来明确项目建设中各方之间的关系，实现利益的合理分配。

(2)建立激励机制。激励机制的核心是通过应用激励机制，实现互利共赢。建设方可以根据设计变更消除后节省的费用和减少的工期对设计方及施工方给出适当的补偿，会提高设计人员及施工人员的积极性，间接提高了项目的整体利益。

(3)在组建团队时，可以运用模糊综合评价法确定候选人的BIM技术掌握情况、责任心、合作能力、工作经验、项目报价等各项因素的平均评价值及权重，然后确定每个候选人的综合评价值，从而全方面对候选人进行考量。同时，公司可以制定规章制度明确项目参与各方的权利和义务，避免合作过程中出现成员变动影响整体效益。

(4)在协同工作模式执行过程中，为保证各参与方的顺畅交流，实现BIM同平台对话，软件开发企业应考虑不同软件间的兼容性问题，可以考虑采用国际IFC标准。我国政府需要制定更加详细、系统的数据传输标准，规范建筑业的信息化数据传输方式。

3 结束语

BIM的理念和技术为IPD模式提供了平台及技术支撑，IPD模式为BIM的应用提供了工作环境，基于BIM和IPD的协同管理模式是未来项目管理的趋势所在，同时也恰好顺应了我国建筑产业现代化的潮流。尽管目前基于BIM和IPD的协同管理模式在我国尚处于起步和摸索阶段，但它值得学术界加大关于此主题的研究力度，值得建筑业的每一成员就此模式进行不断的探索。

[1] Bedrick J, Rubel Z. IPD: why IPD, what is it, and how does it differ from other project delivery methods[J]. 2009: 5.

[2] 张建平，李丁，林佳瑞, 等. BIM 在工程施工中的应用[J]. 施工技术，2012(16): 10-17.

[3] 美国国家BIM标准第一版第一部分: National Institute of Building Sciences, United States National Building Information Modeling Standard, Version1-Part 1[R].

[4] The American Institute of Architects. Intergrated project delivery: a guide[M]. USA: The American Institute of Architects, 2007

[5] 马智亮，马健坤. IPD与BIM 技术在其中的应用[J]. 土木建筑工程信息技术，2011，3(4): 36-41.

[6] 徐友全，孔媛媛. IPD模式的国内研究现状及展望[J]. 工程管理学报， 2016，30(5): 13-17.

[定稿日期]2017-07-28

黄聪聪(1992～)，女，在读硕士研究生，研究方向为工程管理。

F272.7

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