第7章 工程項目管理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

1第7章7.1工程項目管理技術(shù)的發(fā)展7.2現(xiàn)代工程項目管理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域7.3現(xiàn)代工程項目管理的發(fā)展趨勢工程項目管理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用2上世紀70年代，美國的ChuckEastman博士最先提出了建筑信息模型（BuildingInformationModel，BIM）這一理念，從而被稱為“BIM之父”。BIM是一種對建筑物的物理屬性和功能屬性的數(shù)字化表達，是對工程對象的全面描述，可以為建設(shè)項目各參與方提供一種通用的方法，將建設(shè)工程項目生命周期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源聯(lián)系起來，以提高項目團隊的決策效率和準確性。隨著建筑產(chǎn)業(yè)數(shù)字化理念和數(shù)字孿生技術(shù)的快速發(fā)展，BIM逐漸引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，成為建筑工程領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。7.1工程項目管理技術(shù)的發(fā)展7.1.1建筑工程項目全生命周期BIM集成管理3BIM既可應(yīng)用于工程規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營等單一環(huán)節(jié)，也可為建筑工程項目全生命周期的一體化管理提供支撐，能夠有效組織和追蹤項目全生命周期的信息，確保各個環(huán)節(jié)之間的信息傳遞過程不出現(xiàn)“信息斷層”現(xiàn)象，降低信息的模糊性與不一致性，有助于更好地對建筑工程項目進行管理與控制。然而，目前BIM技術(shù)在建筑工程項目管理中的應(yīng)用還停留在靜態(tài)化層面，忽視了管理是一個需要有計劃—執(zhí)行—檢查—糾偏的動態(tài)過程，以實現(xiàn)從施工技術(shù)管理向施工全過程管理的拓展。因此，有必要構(gòu)建一套完備的建筑信息模型，并面向建設(shè)工程項目全生命周期的集成管理平臺，編制一套與之匹配的數(shù)據(jù)編碼交換標準等，以對項目各階段相關(guān)的工程信息進行有機的集成、共享和管理，為各參與方、各階段、各專業(yè)之間的信息交換提供支持，從而實現(xiàn)項目全生命周期動態(tài)的集成管理。7.1.1建筑工程項目全生命周期BIM集成管理7.1工程項目管理技術(shù)的發(fā)展4裝配式建造是指一種在工廠預(yù)制建筑、道路、橋梁等工程的部分或全部構(gòu)配件后，運輸至現(xiàn)場裝配的施工方法。裝配式建造將現(xiàn)場高消耗人力、資源、時間等要素的施工活動轉(zhuǎn)移至工廠，相較于傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工方式，具有提高工程質(zhì)量、縮短工期、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢。裝配式建造的迅速發(fā)展，給現(xiàn)代工程項目管理發(fā)展帶來了諸多益處。由于地質(zhì)、地形等施工場地限制，傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工方法在主體承力結(jié)構(gòu)施工工藝方面存在不足，致使項目施工質(zhì)量較難控制，且面臨運輸困難、施工工作面小、施工難度大等問題。引入裝配式建造能夠解決傳統(tǒng)工程項目的質(zhì)量問題，充分發(fā)揮工業(yè)化優(yōu)勢，實現(xiàn)從設(shè)計到施工全過程的標準化、技術(shù)化集成；通過工廠集中生產(chǎn)，提升能源效率、節(jié)約建設(shè)資源，最終實現(xiàn)綠色生產(chǎn)施工。7.1工程項目管理技術(shù)的發(fā)展7.1.2裝配式建造下的工程項目管理53D打印也稱增材制造，是以3D設(shè)計這種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過對金屬、碳纖維、尼龍等材料進行逐層打印，從而構(gòu)造出物體的一種快速成型技術(shù)[38]。1983年，查克·赫爾（ChuckHull）發(fā)明了SLA（Stereolithography，光固化）3D打印技術(shù)，拉開了3D打印的帷幕。此后，國內(nèi)外學(xué)者不斷探索這一新型建造方式，同時也受到部分國家和地區(qū)政府的大力支持。目前，3D打印已應(yīng)用于模型制造，涉及建筑、航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域，并且產(chǎn)品制造和零部件生成也可直接應(yīng)用該技術(shù)。總之，3D打印因其數(shù)字化、智能化、機械自動化及新型材料應(yīng)用等特征，近年來在眾多領(lǐng)域不斷發(fā)展應(yīng)用。7.1.33D打印建造下的工程項目管理7.1工程項目管理技術(shù)的發(fā)展6我國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中指出“積極開展建筑業(yè)3D打印設(shè)備及材料的研究。結(jié)合BIM技術(shù)應(yīng)用，探索3D打印技術(shù)運用于建筑部品、構(gòu)件生產(chǎn)，開展示范應(yīng)用。”表示3D打印技術(shù)在我國建筑業(yè)的發(fā)展應(yīng)用受到了國家的鼓勵與認可。3D打印技術(shù)應(yīng)用在建筑工程施工中同樣具有重要意義。我國逐漸步入老齡化社會，勞動力短缺形勢下，3D打印建造可縮短施工工期、減少勞動力投入。同時，3D打印建造的另一優(yōu)勢是建筑垃圾再利用，可節(jié)約建筑材料，減少資源浪費和能耗消耗，有利于推進我國新型城鎮(zhèn)化建設(shè)。然而，目前我國3D打印技術(shù)還處于探索階段，較少應(yīng)用3D打印技術(shù)建造大型基礎(chǔ)設(shè)施和建筑工程項目，開展3D打印建造業(yè)務(wù)的企業(yè)數(shù)量及規(guī)模仍待擴大。此外，3D打印在打印材料、打印設(shè)備、應(yīng)用范圍、施工工藝等方面仍存在待解決的挑戰(zhàn)與困難。7.1.33D打印建造下的工程項目管理7.1工程項目管理技術(shù)的發(fā)展77.2現(xiàn)代工程項目管理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域7.2.1智慧城市智慧城市最早起源于21世紀初的“智慧地球”這一理念。2010年，國際商業(yè)機器公司（即IBM）正式提出“智慧的城市”這一愿景，并對智慧城市進行了定義：利用通信技術(shù)手段對城市運行核心系統(tǒng)的各項關(guān)鍵運營信息進行感測、分析和整合，從而達到智能響應(yīng)包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)和工商業(yè)活動在內(nèi)的各種需求的目的。隨著數(shù)字化技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟增長的需求，智慧城市的概念在我國得到了全面響應(yīng)，在相關(guān)政策的出臺與驅(qū)動下，我國智慧城市的發(fā)展歷程可歸納為2012年以前的萌芽期、2012年-2016年的探索期和2016年至今推進期。我國智慧城市試點的發(fā)展雖已初見成效，但智慧城市的整體發(fā)展仍處于初期階段，有待進一步完善。習(xí)近平總書記在二十大報告中強調(diào)“加強城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，打造宜居、韌性、智慧城市”，這要求各城市持續(xù)加快推進智慧化轉(zhuǎn)型，在城市未來的建設(shè)進程中重視智慧城市頂層設(shè)計強化、加大城市基礎(chǔ)設(shè)施中現(xiàn)代信息技術(shù)及科技元素的融入、建設(shè)多方協(xié)作的立體化產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，積極打造新型智慧城市發(fā)展的新產(chǎn)業(yè)、新服務(wù)和新模式。87.2.2海綿城市海綿城市是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對雨水帶來的自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，能夠像海綿一樣，在下雨時做到吸水、蓄水、滲水、凈水，在需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用，以此達到降溫、防洪、抗旱、捕碳等目的，并獲取相關(guān)效益，從而從根本上解決城市阻絕水與生態(tài)的問題，邁向真正的生態(tài)城市和低碳城市。海綿城市建設(shè)體現(xiàn)了城市發(fā)展理念的轉(zhuǎn)變，我國將以現(xiàn)代公園城市理念為指導(dǎo)，進一步探索更多創(chuàng)建海綿城市的新舉措，促進城市水資源的綜合保護與利用，從而提升城市建設(shè)水平和活力，不斷提高人們的幸福感和城市競爭力。此外，對接國家“3060”雙碳目標，應(yīng)充分發(fā)揮海綿城市建設(shè)的重要作用，以緩解城市熱島效應(yīng)、促進建筑能耗降低。海綿城市建設(shè)與“雙碳”目標具有一致性，能夠降低碳排放。因此，有望借助“雙碳”目標這一機遇，利用碳匯交易市場來支撐海綿城市建設(shè)，鼓勵探索新的市場機制模式。7.2現(xiàn)代工程項目管理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域9韌性城市是指城市能夠依靠自身的能力來抵御各種災(zāi)害，從而減輕災(zāi)害損失，并在遭受災(zāi)害沖擊之后，通過合理地調(diào)配相關(guān)資源從災(zāi)害中快速恢復(fù)過來。在當前社會語境下，相較以往抵抗多元化災(zāi)害風(fēng)險侵襲的需求，韌性城市已從單一的自然災(zāi)害維度擴展到社會生態(tài)城市系統(tǒng)的生態(tài)、形態(tài)、功能、感知、社會、經(jīng)濟、治理等維度。建設(shè)“韌性城市”首次提出在2020年黨的十九屆五中全會審議通過的《中共中央關(guān)于制度國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》中?！督ㄗh》指出，“推進以人為核心的新型城鎮(zhèn)化。強化歷史文化保護、塑造城市風(fēng)貌，加強城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造和社區(qū)建設(shè)，增強城市防洪排澇能力，建設(shè)海綿城市、韌性城市。提高城市治理水平，加強特大城市治理中的風(fēng)險防控?！?.2現(xiàn)代工程項目管理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域7.2.3韌性城市10韌性城市理念主要關(guān)注城市—社會系統(tǒng)在面對自然或人為的長期壓力和突發(fā)沖突時的自我調(diào)節(jié)和修復(fù)能力，強調(diào)城市中的個體、社區(qū)、機構(gòu)，以及城市機能、城市系統(tǒng)等在各類風(fēng)險和危機中呈現(xiàn)出的抵抗力和恢復(fù)力。中國城市正面臨著外界諸多因素的沖擊，韌性城市具有魯棒性、整體性、自組織性等特性，有助于城市系統(tǒng)更好地應(yīng)對動蕩和變化，通過思考未來如何提升城市韌性的預(yù)見性和引導(dǎo)性，推動城市規(guī)劃思維轉(zhuǎn)型，建立人性化城市。韌性城市是人類作為命運共同體，以綜合動態(tài)這一視角應(yīng)對風(fēng)險和危機的新思路，意味著城市具備從干擾中恢復(fù)、適應(yīng)、轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新的能力。結(jié)合國內(nèi)外實踐經(jīng)驗，韌性城市的未來建設(shè)需要從統(tǒng)籌發(fā)展和安全的戰(zhàn)略高度進行規(guī)劃。一是要將韌性城市建設(shè)提升到維護國家經(jīng)濟發(fā)展安全的戰(zhàn)略高度；二是建立健全韌性城市發(fā)展規(guī)劃體系；三是更加重視韌性社區(qū)和韌性街區(qū)建設(shè)；四是打造新型韌性區(qū)域生產(chǎn)綜合體；五是以韌性城市建設(shè)為牽引，統(tǒng)籌城市適應(yīng)新技術(shù)應(yīng)對新風(fēng)險的能力。7.2現(xiàn)代工程項目管理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域7.2.3韌性城市11重大工程是指由政府主導(dǎo)的投資規(guī)模大，復(fù)雜性高，對國家政治、經(jīng)濟、社會、科技發(fā)展、環(huán)境保護、公眾健康與國家安全等具有重要影響的大型公共工程，其范圍包括交通、水利、城市建設(shè)等大型建設(shè)項目，并發(fā)揮著經(jīng)濟發(fā)展“穩(wěn)定器”的關(guān)鍵作用。在重大工程中，除了導(dǎo)彈、衛(wèi)星、載人航天及重離子加速器等重大國防工程與重大科學(xué)技術(shù)工程以外，還有一類主要為社會、民生、環(huán)境提供長久性基礎(chǔ)構(gòu)筑物的重大基礎(chǔ)設(shè)施工程，如三峽水利工程、南水北調(diào)工程、全國高速公路網(wǎng)工程等。伴隨巨大的市場需求、全球范圍的廣泛合作、政府支持以及巨額資金投入，重大工程建設(shè)愈趨復(fù)雜，各種復(fù)雜的工程體系影響人們生產(chǎn)、生活方式的同時，也為重大工程帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。7.3現(xiàn)代工程項目管理的發(fā)展趨勢7.3.1重大工程協(xié)同管理12我國作為世界最大的發(fā)展中國家，重大工程的數(shù)量和重大單體工程的規(guī)模均名列前茅。近年來，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在國家的支持與推動下得到大力發(fā)展，涌現(xiàn)了一大批重大工程，如港珠澳大橋、三峽工程、青藏鐵路等世界級的“超級重大工程”。目前，我國重大工程的發(fā)展初見成效，但其涉及組織、人員眾多，成敗與否受到技術(shù)、資源等眾多因素的影響，更為突出的是如何在重大工程涉及的多主體中進行協(xié)同管理的問題。技術(shù)方面，比如港珠澳大橋項目中采用設(shè)計施工聯(lián)動機制完成難度最大的島障工程，其沉管道的預(yù)制與裝配涉及一系列的創(chuàng)新技術(shù)活動。管理方面，在改革開放之后，重大工程的管理模式發(fā)生了很大的變化，涉及組織性質(zhì)變得多元化，市場要素增多，協(xié)同的復(fù)雜度和難度在增大，而越是如此，重大項目進行組織協(xié)同管理研究的重要意義就越發(fā)突出。在重大工程這樣的龐雜系統(tǒng)中，為降低工程建設(shè)成本、加快工程建設(shè)進度，有效協(xié)同管理重大工程，并保障工程順利建設(shè)將是大勢所趨。7.3現(xiàn)代工程項目管理的發(fā)展趨勢7.3.1重大工程協(xié)同管理137.3現(xiàn)代工程項目管理的發(fā)展趨勢7.3.2項目群管理與項目組合管理項目群是指經(jīng)過協(xié)調(diào)統(tǒng)一管理以便獲取單獨管理時無法取得的效益和控制的一組相互聯(lián)系的項目。項目群中的項目需要共享組織的資源，進行項目間的資源調(diào)配。項目群具有多項目并行、統(tǒng)一戰(zhàn)略目標和統(tǒng)一配置資源等特征。項目組合是為實現(xiàn)戰(zhàn)略目標而組合在一起管理的項目、項目群、子項目群和運營工作的集合。項目組合中的項目或項目群不一定彼此依賴或直接相關(guān)，但都通過項目組合與組織戰(zhàn)略規(guī)劃聯(lián)系在一起。項目群包含在項目組合中，其自身又包含需要協(xié)調(diào)管理的子項目群、項目或其他工作。單個項目無論是否屬于項目群，都是項目組合的組成部分。14項目群管理（ProgramManagement）是指為了實現(xiàn)組織的戰(zhàn)略目標和利益，而對一組項目（項目群）進行的統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理。項目群管理需要運用知識和資源來界定、計