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什么是预建造?它又如何预测建筑工作是否能顺利完成?

An architect's vision becomes a constructable plan during preconstruction.
在预建造阶段,建筑师的构想被转化为可施工的计划。

建筑业是世界上最具协作性的行业之一。多年来,我已经看到一些客户承担了需要1000多家不同的公司进行有效协作的大型项目。但是,尽管这个行业显然需要协同工作,但如今许多项目团队仍然非常分散。

这是由于缺乏技术集成导致各自为阵的工作流而造成的局面。关键活动缺乏透明度通常会使项目团队无法了解到必要的信息,从而在施工过程的后期造成大量返工,这些活动包括收集分包商的投标、与业主交谈、审查供应商,以及与建筑师和工程师审核有关设计问题。

为了降低这些风险,改善项目结果并减少不必要的成本和计划超支,所有的设计师、承包商和技术员工都需要访问准确和实时的项目数据。使用BIM(建筑信息模型)等工具和基于云的解决方案进行预建造活动(如竞标管理),可以帮助团队将复杂的专业人员网络连接起来,从而成功地将设计转变为完全实现的建筑。

An architect's vision becomes a constructable plan during preconstruction.
在预建造阶段,建筑师的设想将被转化为可施工的计划。

预建造是什么?

预建造指的是设计完成后和建筑开始前完成的所有工作。其实质就是将建筑师的构想转化为承包商和员工可以使用的可施工计划。在设计完成之后到现场施工之间这一阶段,是一个极其复杂的阶段,决定着项目的成败。

建筑师负责将所谓的“设计意图”转换为施工文件,然后将这项文件转交给总承包商。这些文件直观地显示了建筑的外观,以及所有构成部分和建筑元素。然后,总承包商的任务是将这些指令转换为项目团队可以实际使用的文件和模型。将设计意图转化为可构造的内容,然后制定一个构思精细的建造计划,远远要比计算成本或订购材料复杂得多。

预建造为什么很重要?

预建造工作虽说是在幕后完成的,但其工作范畴远远超出了协调和规划。预建造是你赢得项目工作并获得利润的环节;其他一切工作都是围绕着不失去该工作而进行的。这是建造商创造利润的阶段。总承包商制定计划以最大限度地降低风险,建立竞标流程,寻找行业伙伴,制定工作时间表并予以执行。

许多建筑公司都看到了更有组织和数字智能的预建造流程的价值,并改进了它们的管理方法,从而支持更强大的协作。

三种主要的预建造方法

  • 设计-投标-建造:在传统的设计-投标-建造的过程中,建筑师设计出一个项目,然后业主进行招标并雇用一名总承包商,该承包商使用分包商和供应商投标来得出一个估算。这种包含了多个步骤的体系通常会导致预建造期间灵活性的降低和成本的提高。
  • 设计-建造:设计-建造是一个很受欢迎的替代方案。这种方法的特点是,业主雇用一个承包商,设计和建造工作都由承包商负责。
  • 集成项目交付:集成项目交付(IPD)方法让业主、总承包商、建筑师以及主要分包商和供应商签订一份共同合同,从而形成一个“小型组织”,共同确定目标、成本、风险和责任。虽然这种方法不适合所有的项目,但它可以节省大量的时间和成本,所以成为很多企业的选择。

预建造团队在虚拟的数字空间中完成项目,然后在现实世界中进行施工。

预建造的阶段活动是什么?

预建造团队在数字空间中完成项目,然后在现实世界中进行施工。正确的协作解决方案变得至关重要;估算、设计和修订在同步进行,因此项目没有严格意义上的“发展”阶段。团队在数字领域的协作越多,对项目的了解就越深刻:估算更准确,承包商和商业单位对其竞标和时间表更有信心,变更也更易于实施。

整个过程可以细分为几个不同的可同时进行的预建造工作流。

模型协调

模型协调对于项目的结构安全至关重要。这一过程旨在确保模型是可以构建的,这要求承包商、商业单位和设计师之间进行大规模协作,对所有的跨学科模型进行协作。团队依靠BIM软件进行协作并消除任何冲突,从而避免日后发生许多代价高昂的错误,毕竟在现场施工开始前对模型进行改造的代价总是要小得多。

传统上,建筑师使用设计审查软件,通过这种软件,他们可以在各种模型上进行协作,管理设计过程,并查看建筑布局、占地面积和机械性能等不同方面的情况。通过将设计审查和模型协调工作流集成到单个解决方案中,如欧特克BIM Collaborate软件,团队可以在每次更改的每一步都保持在同一页面上,并确保问题得到适当的管理。

Architects view a digital project model during the preconstruction phase.
模型协调对于确保项目的结构安全并消除冲突是至关重要的。

量化

在模型协调的同时,有一个称为量化或工程估算的阶段,指的是估算师在图纸计划中确定项目所需材料(从钢材到木材再到混凝土)的数量。每个协调和调节模型都需要转换成数量,以便进行材料采购、交付并在通用建造时间表中使用。

大多数承包商对图纸进行量化,同时,在模型上执行成本估算的能力也确保了最大程度的准确性。将2D和3D量化集成到一个单一解决方案,如Autodesk Takeoff,对于希望在不牺牲质量的情况下加快定量过程的估算师来说,这种做法是一次革新。

估算

同时,估算师根据这些数量以及其他预算项目(如劳动力、设备采购和租赁)对成本和价格进行计算。这些数字有助于确定最终的预算。

招标

有了估算,承包商在确定合适的行业伙伴时就会容易得多。有时候,总承包商必须在得到最终估算之前把工作投标出去。但是,如果没有有效的竞标管理软件(如欧特克BuildingConnected),则很难管理竞标流程来帮助确认最终预算和时间表。

竞标过程融合了规划和谈判的要素。首先,竞标公司提交投标书,以承包特定项目或项目的一部分。在对历史数据、现有项目计划和物料计算进行分析的基础上,他们得出一个成本估算,然后得出投标计划。由工料测量师和建筑估算师编制的一份更可靠的计算表(即工程量清单)包括了劳动力成本。

何为预建造的最佳实践?

承包商可以采取若干步骤使得预建造流程更加智能和高效。每个作业现场都应提前完成物流和物料的交付,并留出足够的时间获得许可并安排与当地官员会面。应急规划可以帮助管理客户期望。

使用BIM软件

成功规划的最有效工具也许是利用BIM数据。将其与解决方案相集成,为预建造的结果增加了一个动态层。集成程度最高的BIM软件可以协调多项工作(如设备负载),评估运输对调度的影响,创建实时预算信息,并详细说明影响项目交付的要求和法规。BIM类似于元数据:它允许BIM专家随意操纵模型,并提取最详细的信息以确保设计的可构建性。

对分包商进行资格预审

对分包商进行资格预审有助于降低在招标和招聘过程中遇到的风险。使用诸如TradeTapp的数字工具,并要求潜在的行业伙伴组织并提交其财务健康状况、有关认证和安全历史记录,可以更快地找到和雇佣合适的行业伙伴。

不同团队之间生成的信息量非常庞大,但基于云的技术可将每个人连接到相同的模型上,确保问题、附录以及更多内容可以立即与整个团队共享。与浪费时间和资金的电话交流不同,每个人都可以在需要时访问正确的数据以做出知情的决定,从而最大限度地减少作业现场的风险和信息缺口。

预建造有哪些好处?

简而言之,完全的预建造规划可产生以下效果:

  • 清晰
  • 透明度
  • 团队合作
  • 节约

预建造的实质就是从一开始就要把事情做对:改进流程可以提高项目的效率,凡事防范于未然,帮助团队按计划完成工作,并最终使项目保持在预算之内。

将模型协调和计算解决方案与通用数据环境(CDE)中的现场项目管理解决方案相连接,可提供强大的优势,例如透明的变更管理和通过这一系列流程尽可能保持数据的准确性。

互联的预建造流程将为每个人带来激动人心的前景。有了更为互联的工作流程,更多的调整可以随时随地完成,从而实现更好、更快的构建,并最终获得成本更低的卓越产品。众多的团队可以节省成本,并直接与建筑师和设计人员沟通。改进的沟通还可以建立互信,并在业主、供应商、分包商和总承包商之间建立起更好的关系。

过渡到设计-建造或集成项目交付的方法有许多好处,但有些分包商仍然依靠笔和纸张工作,很容易卡在旧的方式和工作流程中,无法前进。做过政府项目的团队在接受新方法方面可能会非常缓慢,要知道政府的项目对公平和竞争性投标有严格的规定,大家都必须对同一项目计划展开竞标。

Construction teams view materials onsite during preconstruction.
改进预建造流程有助于团队按照计划和预算工作

帮助解决建筑行业的生产力问题

Penta建筑集团的Cliff Cole表示,这个行业的生产力问题实际上是一个开始在预建造过程中出现的协调和信息问题。

他说:“生产力的损失大多是因为信息不足或不正确才产生的,这个问题会导致返工,返工又会导致计划的延迟,计划的延迟又会对成本产生影响。Autodesk Construction Cloud为不同的用户提供一个包含不同模块的单一平台,从而实现了互联建造。无论你是在现场还是在办公室,甚至是在从一个工地到另外一个工地的路途中,你已经与公司内外的人员联系在一起。”

Webcor Builders的项目总监Greg Scott介绍说:每天有很多单位并不在施工现场,但是这些单位对于承包商来说又是必不可少的;让所有各方都随时无缝地互联在一起对我来说是至关重要的。

影响预建造的现在和未来的四个关键

随着越来越多的公司优先考虑预建造流程,不断完善该流程就显得格外重要。这一行动可从四个方面入手:

1. 将数据移入云端

每个项目团队都应努力将所有信息移入云端:很多作业现场出现的错误都是因为有人没能在正确的时间获得正确的信息。

长期以来,建筑行业落后于依赖数据共享最佳实践的其他行业。中小型建筑公司通常无法对现代数字技术进行大量投资,因为它们没有足够的资源来建造信息技术的有关基础设施。价格低廉且基于云端的中央数据中心使得设计文档和模型的合作轻松自如,成为它们的理想选择。它们也不需要现场数据存储。建筑公司现在可以利用更好的IT解决方案带来的便利,而在过去,它们没有这样的财务能力。

A construction worker is prepared to access data using a tablet onsite, thanks to preconstruction.
通过互联的工作流,团队可以访问共享系统中的设计文档、数据和其他资产。

2. 创建一个互联的工作流

在云中创建数字资产和数据存储库可让有关团队访问所有信息。设计文档、材料数据和日程安排等资产均存在于同一共享系统中。

有了一个互联的工作流,云中的数据变得非常有用,可确保实时查看和批准更新、更改、评论和添加的内容。估算贯穿于竞标、合同签订和采购的整个过程,与此同时,资产或成本的转移则被及时地记录下来,供各方随时参考。对设计文档的更改是即时的,而RFI(“信息请求”)是记录在案并可搜索的,从而消除了重复问题。重要的预建造更改和更新将被保存并可与现场工作人员共享,从而消除了搜索正确信息所花费的时间。

3. 通过云端管理可靠的网络

互联的工作流可为项目获得成功提供指导,但构建可靠的建筑网络,为适当的工作雇用合适的劳动力,则是企业保持长期盈利能力的关键。如果没有基于云的关系管理平台来确保准确的数据,那么网络即使有再大的规模也难以充分发挥作用。一个管理良好,依靠众包的专业建筑网络通过促进下游工作流建立问责制并消除风险,让合适的人才访问项目的适当部分。

4. 拥抱自动化

正确的工作流程和解决方案可以帮助团队实现自动化手工流程,从而降低施工项目的成本和时间。转向机器人和人工智能并不是剥夺工人类的工作,而是要消除不必要的瓶颈,让项目合作伙伴摆脱繁重的任务,让项目数据促进正确的对话。这样,项目团队就可以做出更明智的决策,并帮助他们按时完成每个阶段的任务。专家们认为,自动化将使工人更高效,生产效率更高,实际上,随着时间的推移,还会增加更多的建筑工作岗位。

人工智能可以根据设计修改对材料和竞标的内容进行实时的自动更新,从而促进预建造工作流程。团队不必花费时间手动重新计算数量,然后再将数据重新提交到他们的估算中。当把这些任务进行自动化处理的时候,预建造团队便可以运用批判性思维能力应对那些战略性问题。自动化将把大家从繁重的任务中解放出来,从而节约大量的时间和资金。

关于作者

Zac Hays 是一名产品主管,在微软、TiVo 和 Autodesk 等几家初创公司和大公司领导团队方面拥有近 20 年的进步经验。 他最近担任 BuildingConnected 的产品副总裁,这是一个面向建筑行业的基于云的 SaaS 解决方案。

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