一建继续教育之建设工程项目管理前沿理论与发展(一建文本20120805)剖析

建设工程项目管理前沿理论与发展四川大学建筑与环境学院谭大璐教授第一部分 工程项目管理的发展1.1 传统的项目管理概念 以高效率地实现项目目标为目的，以项目经理负责制为基础，能够对工程项目按照其内在逻辑规律进行有效地计划、组织、协调、控制的管理系统。项目管理的发展阶段（1）以施工阶段为项目管理对象在项目管理的早期，效率成为项目管理专家关注的焦点，一个很重要的原因是，那时管理的对象就是指项目的实施阶段。例如：计划调度技术（如PERT）、预算管理技术（如S-曲线）或者是资源分配技术，其管理的目标是提高项目活动的“效率”。随着工程项目管理的发展，管理专家发现设计阶段对项目管理目标的实现影响巨大。工程设计费用一般只相当于工程造价的5%以下，但正是这少于5%的费用对工程造价的影响度却高达80%左右。因此，高质量的项目设计是项目成功的先决条件。（2）以设计+施工阶段为项目管理对象这是一个很大的进步，设计也成为项目管理的对象，并且将设计和施工阶段连成一个整体来进行管理。设计相对于施工而言，有更多的创造性活动，因此，管理设计需要更多的艺术和科学的成分，“效率”不再是唯一的追求。价值工程就是这一思想的反映。作为一种结果，工程项目管理的范围包括设计，在管理模式、方法上出现了将设计施工进行整合（DM），如将部分施工图设计任务委托给承包商而不是设计者完成，FIDIC合同版本，为这种整合提供了合同管理的条件。（3）以决策、设计与施工阶段为项目管理对象这是一个更大的进步，项目的整合在扩大，在追求的效率的同时效率，强调对资源的有效的利用。工程项目管理的范围进一步扩大：前期设计施工，反映的仍然是整合管理。项目管理的手段有技术的、经济的、法律的，管理开始逐渐增加其科学的含量，而不仅仅是一种技术。（4）以项目管理全过程为项目管理对象这是一个里程碑式的发展，根据项目中不同活动的特点将项目划分成不同的阶段，对不同的阶段采用有的放矢的管理方法，并在整体上将各个阶段加以整合，追求的是效率、资源有效的利用、客户至上。（5）全过程、项目各方参与的项目管理 这是一个革命，工程项目管理范围的延伸和整合，使得项目管理以更高的视角、更多的参与者看待工程活动，最强的不仅仅是效率、经济性，还包括了可持续发展观和以人为本的理念。对于不同的参与者涉及的项目管理阶段，取决于具体的情况，例如，设计-建造合同（DB），承包商涉及的项目管理就包括了设计、施工等阶段。又例如EPC合同，承包商涉及的项目管理可能就包括概念设计、施工图设计、施工；而BOT（融资模式）还涉及使用与移交阶段。从管理方法上看，项目管理从单纯的技术管理发展成为运用技术、经济、法律和社会科学知识的综合管理。建筑工程项目承包模式发展趋势注：DBB，Design-Bid-Build；DB, Design-Build； CM，Construction Management1985199019952000200520102015年份在美国，截止2005年，采用DB模式的项目达到40%；预计2015年将达到50%，成为建筑市场主要的承包模式。直到19世纪中叶，工程活动造成越来越多社会矛盾等负价值，以及客户至上理念的发展，学者们发现原有的工程项目管理太多的关注生产效率、经济效益的问题，却忽视了工程活动所带来的社会、伦理、服务等新的问题。美国经济学家米尔顿弗里德曼的古老公理，“商道之道乃商也”不再完全正确。社会和公众要求工程建设领域实现商业价值并承担更广泛意义的社会和道德责任，工程项目管理研究的焦点已从“效率”扩展到“社会”。1.2 现代项目管理的理念 项目管理就是运用各种知识、技能、手段和方法去满足或超出项目有关利害关系者对某个项目的要求。可持续发展与环境协调项目各方满意三大目标（质量、进度、成本）现实性思维理性思维哲学思维现代工程项目管理理念能够更好的达到以下三个目标：1. 应用人类最先进的科学和技术成果，努力节约资源，不断地提高生产效率，获得更好的经济效益。2. 实践以人为本的理念，生产舒适、健康、环保、安全的生产和生活场所。3. 促进社会可持续发展，走低碳、绿色的发展之路；实现社会的公平、公正，保护生产者的健康和安全。在中国，推动工程项目管理发展的动力还来自被称为“世界第一建筑市场”和城市化进程的内在要求。这是一个难得的实践课堂，它促进了项目管理从三十年前的热衷于引进，到近年来的重视其应用。随着我国科学技术的发展，工程项目的规模越来越大，如何对大型项目、复杂项目、分散的项目实施有效的控制，确保项目计划顺利实施，项目目标有效实现。以信息技术为手段，结合企业控制论产生了项目总控。1.3 项目总控的概念 项目总控是以现代信息技术为手段，对大型项目基层进行信息的收集、加工和传输，用经过处理的信息流指导和控制项目建设的物质流，支持项目决策者进行策划、协调和控制的管理组织模式。为大型、复杂、分散工程业主方的最高决策者提供战略性、宏观性和总体性的咨询服务。项目管理的精髓 ：系统思考和受控项目管理的六要素 ：组织、范围、质量、进度、成本、客户满意度项目总控对象：1. 项目目标系统：功能、投资、质量、安全、健康、环境2. 项目建设过程：过程中的活动、过程的交界面及节点3. 组 织; 组织结构、工作流程、信息流项目总控的组织: 项目总控的组织包括业主项目总控和工程管理公司控制。1.4 工程项目总控的手段项目控制依赖于数据收集、处理、传输的数据库，它为项目决策、控制提供基础数据。案例：联邦德国统一铁路改建和新建工程项目总投资： 255亿德国马克项目开始时间： 1992年 项目结束时间： 2010年扩建、新建铁路：1650公里 电气线路： 3320公里; 扩建、新建、改建火车站： 146个 ,铁路桥梁： 1071座, 隧道： 41个. 电子信号塔： 19个该工程项目使用了项目总控，这个项目几乎符合总控运用的所有条件：规模大、空间范围分布广、复杂、工期要求紧。要确保项目目标的实现就需要有一个强有力的总控单位。项目总控实施的关键是在预定的总体项目目标下进行计划与控制。侧重于宏观的、整体的、方向性的策划、协 调和控制，以保证工程项目整体的按目标完成。项目总控的计划主要工作 1. 计划过程的描述。使计划可以实施；2. 计划的分解。确保各个层级都在计划的指导下进行；3. 风险分析。以便使计划更有效、更有针对性； 4. 合同控制。将计划的内容，反映到合同中，用市场经济的方法管理不同的参与者，提高管理的有效性。项目总控的计划分解是根据项目总目标，先分解成里程碑计划，然后根据里程碑计划逐渐分级分解到执行层。计划的分解包括纵横两个方面的内容，即过程分解和任务分解，最后以合同的形式加以确定，这是项目控制的基础。计划分解是贯彻计划很重要的工作。在计划的基础上，该项目最后形成了几千个合同。进度计划从里程碑到具体的任务层级进行分解，总公司关注的是宏观性的问题。德国统一铁路项目组织管理形式是多级管理，从全国总公司、州级公司二级组织、项目管理三级组织到工地主任。这依赖于任务和过程的分解。从德国统一铁路项目总控的组织中可以看出，总控单位有关项目信息的来源是自下而上的，而且信息量是逐渐减少的，这样就保证了只有最真实、最主要的信息能传达到总控单位，而总控有根据信息下达决策，而这时的决策路径是自上而下的，这符合“从实际中来到实践中去”的原则。德国统一铁路项目是以合同控制为核心的目标控制系统，分为总公司和区域公司两个控制循环系统。总控单位形成报告系统，决策者能随时获取及时和准确的进行辅助决策信息。这对于战线很长、规模很大、参与项目建设者多的项目管理非常有效。联邦德国统一铁路改建和新建工程项目进度的过程控制设计过程中,工程的各个子系统完整和准确的项目功能定义；设计过程中，合理的中外方设计合同结构；设计过程中，专业设计和细部设计的技术问题和经济问题；工程招标过程中，合理的承发包模式和合同结构；工程招标过程中，适合的承包商；选择施工过程中的施工方案，如：航站楼的钢结构工程、 飞行区的地基处理工程等；现场精干的施工指挥机构；设备系统的综合调试和动用准备。联邦德国统一铁路改建和新建工程进度界面的控制 设计过程对工程招标过程的影响；设计过程对设备采购过程的影响；设计过程对施工过程的影响；工程招标和设备采购对施工的影响；土建工程对安装工程的影响；土建工程对装修工程的影响；安装工程对装修工程的影响；安装工程对设备系统调试的影响；施工对通航准备的影响； 市政配套对施工的影响等。德国统一铁路项目的总控单位开发了项目控制信息系统，由该系统产生项目管理所需的信息，其信息产生的方式是自下而上，确保了信息的真实、可靠。第二部分 项目全寿命的集成化管理全寿命集成化管理的演变 20世纪70年代：集成化管理强调的是如何最有效的利用资源。项目集成管理的目标是经济性、资源利用最少。现在：集成化管理的重点是基于全社会业已形成的可持续发展观，确保工程项目的可持续发展。全寿命集成管理的目标是：经济性、资源最少、以人为本、社会进步的多目标，核心是社会和谐。设计期计划期建设期运营期项目管理设计建设咨询运营开业移交这种全过程项目管理是将项目管理贯穿于建筑工程整个过程，在原有概念的基础上将的管理价值链向项目的上下游延伸，目的是确保工程具备更好的可持续发展能力全寿命集成化管理典型代表 ：德国最大的承包商豪赫蒂夫在可持续发展的理念下开发了一站式服务，通过管理价值链的整合与协同，为客户提供可持续发展理念的全方位服务，也为企业提供了更多的市场与利润空间。在一站式服务模式下，豪赫蒂夫2008年成立了特许经营事业部，以PPP(Public-Private Partnership)项目融资模式作为战略重点，在获得PPP合同后，它可以顺理成章的获得前期施工规划和后期设施管理等的合同。2009年特许经营合同额占公司1%，却贡献了12%的税后利润，创造了人均25万欧元的税前利润。典型代表：日本竹中工务店对集成管理也作出了自己的诠释，其全过程强调纵横两个方向的整合。典型代表：清水对全集成管理也作出了自己的诠释，LCV（Life-Cycle Valuation)图已成为清水标志性图标，LCV在强调传统管理价值加入了可持续发展观，通过在项目各个阶段不断地量化、形象化客户的价值期待，以确保整体的效益（经济效益和社会效益）最好。第三部分 项目可持续管理建筑物每年用掉全世界能源总量的40、水总量的16%，造成的垃圾占总量的40。严峻的事实表明，要走可持续性发展道路，建筑业的可持续至关重要。绿色建筑在整个建筑生命周期内具有较低的环境负荷、能节约资源，因此不仅是社会、业主或是承包商都应以可持续发展、绿色建筑设计、施工与运营作为项目全过程管理的重点。工程项目管理理念最显著的变化有三个方面：1.工程师要建设具有更低生命周期成本、节约资源、有利于环境的建筑。建筑业要用新的、环保、清洁的技术，以及更高效的管理来取代传统的生产方式。2. 从产品角度而言，注重为使用者提供更舒适、更健康、更安全、更绿色生产和生活的场所；从管理角度而言，人越来越成为工程管理中最基本的要素。 3. 将安全、健康、公平和廉洁的理念运用到建筑工程项目管理的实践中。对于建造师而言，最重要的是，项目可持续管理开启了新的市场，创造了新产品和服务的新方法。基于可持续发展观、以人为本和工程新价值观 ，建筑企业从管理理念、管理方法上都应变化。强调进行公司管理、设计管理、材料管理，同时建立建筑企业的工程新价值观念 。3.1. 公司管理l 卓有远见的承包商将可持续发展观作为公司发展战略，并将其视为差异化的机遇和创新的催化剂；l 国际一流承包商从可持续发展趋势中看到商业和道德价值， 他们从管理层、项目层、职员层都对可持续发展作出了承诺；l 国际一流承包商通过生产或服务模式改变，不竭余力地致力于传统生产力向绿色生产力转变，改变建筑业传统竞争的基础。典型代表： 世界领袖型承包商斯勘斯卡致力于成为绿色建筑和自然与建筑和谐统一的领导者。 2002年，该公司提出“五个零”可持续发展目标，即零失败的建设项目、零环境事故、零现场事故、零种族侵害和零缺陷。 2006年，该公司开始用全球报告倡议书（Global Reporting Initiative，GRI)来指导公司的可持续发展的工作框架。典型代表：日本竹中工务店（Takenaka） 本着 “低碳、绿色、环保”的理念，提出具体的发展原则，即“3R”原则：即：reduce（减量化）, reuse（再利用）， recycle（可循环） 。3.2 设计管理n 绿色建筑作为一种建筑产品应运而生；n 在可持续发展观的影响下，绿色建筑发展日新月异，合理的 设计可将建筑能耗在传统能耗基础上降低70%80%。n 负责设计的承包商应将绿色建筑设计作为一项社会责任和企业当今的核心竞争力。绿色建筑评估体系 美国绿色建筑评估体系(LEED) 英国绿色建筑评估体系(BREE-AM) 澳大利亚绿色建筑评估体系NABERS 中国绿色建筑标识 香港地区HK-BEAM指标 荷兰绿色建筑GreenCalc 工具 德国DGNB 可持续发展认证体系 法国HQE高环境品质评价体系 设计管理应达到：1.设计要体现建设者的意图和要求；2.设计应体现技术与经济的关系；3.设计要确保可施工性；4.设计的建筑物舒适、健康、安全。3.3 材料管理l 项目建设之初，确定少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废物，生产环保、节能和有益健康的绿色建筑的原则；l 项目施工之前，管理者提出基于绿色建材的使用评价方法；l 项目施工过程中，通过执行严格的标准和规范化的管理方法。3.4 施工管理绿色施工方兴未艾，其核心是实现节能、节地、节水、节材和环境保护。实践中，实现的手段多种多样。美国绿色建筑的年增长率为18%，日本也在10%以上。ENR（工程新闻记录）每年都评选100家最大的绿色设 计公司、50家最大的绿色承包商。2010年，美国90的承包商关注绿色建造问题，60以上的承包商在实践。我国还没有真正意义上的绿色设计、施工企业，绿色产品的生产尚处于起步阶段。法国万喜(VINCI)对绿色施工的承诺: 减少温室气体的排放、加强可持续建筑研究、减少对自然资源的利用、加强对废物再利用的管理、发展环境友好型产业和服务法国万喜废物利用明细表废弃物利用率利用类型废铁屑2.6%回收利用废木材7.5%回收利用包装材料5.7%回收利用无害工业废物64.3%回收利用、填埋碎石及填充物19.5%回收利用、填埋特殊工业废物0.4%利用、填埋、特殊处理2006年法国万喜在发展环境友好型产业和服务中，利用具有专利技术的沥青混凝土20万吨，居世界前列。3.5 项目管理新的价值观新的项目管理价值观使得安全、健康、公平和廉洁问题在世界范围里受到空前关注。建筑工程师们已经开始尝试从建筑工程项目管理的角度，对建设过程、施工场所的安全、健康、公平和廉洁进行管理，并将它们有机集成到工程项目管理流程中，它们正在成为一个热点。健康管理：关爱员工的身心健康，建立健康保护措施、健康制度正在逐步建立安全管理：本质安全的理念、安全保证体系、文明施工措施、安全管理体系正在被越来越多的企业接受廉政管理：建立廉政管理的制度，形成廉政监督的法律、法规体系是建筑业廉政管理的趋势。3.6 项目可持续发展关注的热点 （1）考虑与环境协调，保留传统文化（2）利用原有设施改造，保护资源（3）充分利用新材料、新能源第四部分 建筑信息模型4.1 建筑信息模型（BIM）建筑信息模型是创建并利用数字模型对项目进行设计、建造及运营管理的过程。它正在引发工程建设行业一次史无前例的彻底变革，并带来极大的新增价值。4.2 绿色BIM及应用的必要性 绿色BIM =LEED+BIM 从项目层面上实现项目的可持续性并(或)提高建筑能效目标。BIM的应用趋势复杂形体方案设计、设计过程可视化、分析、仿真与模拟、招投标、出图、管线综合、碰撞检测、施工深化、安装指导、预制件加工、工程量统计、施工现场协调会、加工安装管理、材料设备管理、工程进度管理、系统调试、工程交付、运营管理。西方国家与中国建筑物平均寿命国家建筑物平均寿命（年）国家建筑物平均寿命（年）比利时90.0西班牙77.4法国102.9英国132.6德国63.8奥地利80.6荷兰71.5中国约30年中国经济的高速发展，离不开建筑业的巨大贡献。有预测数据显示，未来的10-20年间，中国还要新建400亿平方米的建筑，到2015年，中国将成为世界上最大的建筑市场。在建筑业迅猛发展的背后，仍存在诸多问题。以建筑设计为例，由于传统设计方式不可避免的会带来较多的设计失误或信息传递错误，导致设计变更、系统冲突、返工等问题。现代化的建筑，结构与功能更为复杂，规模更为庞大，在这样的情况下，尽快引入BIM技术，有助于高效率、低成本的进行可持续建筑的设计与建设。BIM得以广泛应用的原因（1）在实施施工前可视化设计变更的影响（2）提高施工流程的可预见性。（3）预测建筑性能。（4）评估节省的运营成本。（5）缩短工期。（6）最大限度地减少高成本的错误。 4.3 绿色BIM应用的现状绿色BIM在美国建设领域的应用现状 l 2005年，绿色建筑开始进入美国建筑市场，全年2%的新建项目成为绿色建筑；l 2008年，新建项目中已有12%的商业建筑和8%的住宅项目成为绿色建筑。绿色建筑运营成本下降了13.6%，绿色建筑综合价值上升了 10.9% ；l 2009年，已有五分之一的大企业将其投资项目的60%定位于绿色建筑；l 预计2012年，将有超过42%的企业将其大部分业务转向绿色建筑。l 绿色建筑的倡导者（美国）总务管理局（GSA）最近承诺，将于2030年实现所有新建筑零碳排放 。绿色BIM在我国建设领域的应用现状 BIM的应用还处于起步阶段，绿色建筑概念的影响力也有限，但也不乏运用绿色BIM实现优秀绿色建筑的案例。 2010年，万科企业新总部得到了全世界的广泛关注。该项目成功运用绿色BIM，从结构、选材、设备等多角度出发，可再生材料应用率达到23%，节水率达到30%，绿化率超过100%，能耗控制在极低的水平。在绿色建筑认证方面，更是达到LEED白金级水平，成为了中国绿色建筑的“新标杆” 。工程项目信息传递途径的转换BIM作为高效率的设计工具，以其智能化、数字化以及模型信息关联性的特点，打破了以往复杂的信息交流模式，为业主、承包商、设计师等各方打造了一个便于交流的信息平台，也掀起了继CAD技术之后的又一次突破性革命。4.4 BIM引发建筑业重大变革设计方面1. 建筑表现的形式是数字化的模型，而不是传统的图纸2. 设计者、业主、管理者通过“真实的建筑”了解建筑3. 设计者实现可视化设计、可视化设计分析和优化、协同设计BIM进行设计新增的价值体现为：（1）整合设计，使各专业的协作在设计开始就“自然”地通过中心数据库实现，无须具体人员的参与、组织、管理，设计中的交流、沟通显而易见，但基本上不需要任何成本。（2 ）改变人们认识建筑的方式，通过数字模型更直接、更快速、更有效、更准确、更便宜。（3）增强了方案、设计优化的手段。基于数字化模型可以对设计进行：设计检查协调修改再设计的循环过程，直至在施工之前解决所有设计问题，尽而消除设计错误和设计忽略，减少施工中的返工成本。4.5 BIM引发建筑业重大变革建造方面在设计时，就可以模拟施工，确保了建筑的易建性。施工前就可以反复模拟施工，颠覆了建筑工程项目的一次性特性。“真实的冲突”检查，建筑、结构和水暖电的几何冲突，通过虚拟方法加以解决，而不必到施工是才发现。先试后建。基于数字模型施工方案优化是一个重复的过程，即“初步施工方案-模拟-发现问题-更新方案”，直到在真实施工之前找到一个最佳的施工方法。根据建筑的设计图纸，首先将整个建筑分解为柱、梁、楼板和墙等主要构件，并通过三维构件模型将它们的长度、体积、重量直接测量下来。其次，针对主要构件选择施工设备，确定主要的施工方法。这样，通过建筑构件建模，可以帮助施工者事先研究如何在现场进行构件的安装和控制。新增的价值1建筑构件建模新增的价值2施工现场建模新增的价值3施工设备建模新增的价值4临时设施建模新增的价值5施工方法验证过程新增的价值6工作空间可视化4.6 引发建筑业的重大变革管理方面1.工厂化的成本控制在建筑工地上实现，每一个构件的价格及发生的时间将准确的被预测2.动画、立体而非平面的安排施工进度。3.工作流控制，实时模拟不同地方的人流、交通流、物资流4.向客户实时展示工程的进程，及今后使用的情景新增的价值1动态的施工计划管理（4D Model)新增的价值2动态的建筑成本控制 新增的价值3为客户提供更为个性化的虚拟样板间，使客户身临其境感受整个建筑的氛围，降低销售成本。新增的价值4实时查询居室空间，如不同时间房间内阳光的真实变化，实时家居布局。总体而言，建筑信息模型带给企业的新增价值是：增加竞争力：使用建筑信息模型技术的企业，改变了与其他企业的竞争基础，它能用全新的服务、生产方式来为客户服务，而且效果更好、成本更低。