1 引 言
建设部将“可持续建筑”定义为:人们提供健康、舒适、安全的居住、工作、生活的空间,同时在建筑的全寿命周期内实现高效率地利用资源(能源、土地、水、材料)、最低限度地影响环境的建筑物。这个定义是比较全面的,它关注的是建筑全过程的节约,强调的是居住人的健康,同时也涉及到对环境最少的干扰。在建造和运营过程中,可持续建筑有很多优势,如:提高能源利用率、改进室内环境质量、提高建筑的适住性、最小化资源的使用量等等。
运用精益建造的手段,将可持续建筑的建造流程进行持续改进,对大力推广可持续建筑有十分重要的意义。因此,我们有必要分析整个可持续建设流程,并将其图表化。应用精益制图技术和建造流程模型,进一步研究流程中的价值和浪费。笔者提出一个适于可持续建筑的精益建造流程改进框架图(见图1),并在文中详细分析每个步骤的实施方法和目的。
2 可持续建筑的精益流程持续改进核心内容
集成精益建造概念和">现代计算机模拟技术,这个框架提供了一个全新的可持续建筑的精益建造流程图,其目的在于:最大化工作效率和最小化浪费。整个流程图的绘制覆盖了整个可持续建设的流程,为评估每个流程行为中所存在的价值和浪费提供了基础(见图1)。为了证实其可靠性,这些流程图必须在实际工程中得到验证。
图1 适于可持续建筑精益建造流程改进框架图
根据流程图,分析相应的实际工程数据,有三个目的:了解在建造过程中价值和浪费所在;了解可持续建筑成功案例的特征;为持续完善流程提供了根据和机会。
2.1 价值定位
首先需要分析流程顾客的价值。图2表现了怎样将最终的顾客和环境的需求结合,形成一个框架,定义和估值可持续建筑建造流程。
图2 价值定位
2.2 运用WBS方法分解分析流程
WBS方法是—个传统的工具,具有4个主要用途:
(1)WBS是一个描述思路的规划和设计工具,它帮助项目经理和项目团队确定和有效地管理项目的工作。
(2)WBS是一个清晰地表示各项目工作之间的相互联系的结构设计工具。
(3)WBS是一个展现项目全貌,详细说明为完成项目所必须完成的各项工作的计划工具。
(4)WBS定义了里程碑事件,可以向高级管理层和客户报告项目完成情况,作为项目状况的报告工具。
按照工程项目全寿命周期,应用WBS对可持续建筑的全寿命期系统(见图3)进行分解。
图3 可持续建筑的全寿命期系统
承包商可以获得很多信息,为了完成整个项目,有多少子项目和子任务需要实施,以便更高效地用Last Planner计划与控制体系。
2.3 定义并抽象化项目行为
可持续建筑建造流程的每个子项目和子任务由各种不同的建造行为完成。这些建造行为在Last Planner计划与控制体系中有着一定的逻辑关系。这些建造行为通常重复进行,以链状的或环状的形式实施。在这一阶段,基于WBS,建造行为需从两个方面细分:主要行为和支持行为;标准行为和交互行为。
(1)主要行为和支持行为
“主要行为”是直接消耗建筑材料和对建筑的竣工有直接贡献的行为。“支持行为”是支持并有助于主要行为的实施,但对建筑的竣工没有直接贡献的行为。主要行为在建造流程中是必要的,而支持行为则可能可以剔除。
需要注意的是分类主要行为和支持行为是根据项目的类型和特征来划分的。例如:土的运输在地基挖掘项目中被看作一个主要行为,因为运土的目的是为了地基项目。相比之下,土的运输在房屋建造项目中被看作一个支持行为,因为场地平整的目的才是为了建造房屋项目。同一个项目中主要行为可以改变,然而所有支持行为是不可变的。通过对流程行为进行分类,辨别主要行为和支持行为,有助于对建造流程最小化浪费。可以在建造初期就提高项目的效率,提高PPC值。在优化建造流程时,可以标准化主要行为,剔除一些支持行为,由这些支持行为造成的浪费就可得以避免。
(2)标准行为和交互行为
精益建造的TFV理论认为:建筑生产是一条包含转化、移动、检查和等待的流。建筑物作为一个唯一性的产品,由一些链状的或环状的行为所建造。例如:管道安装就是一个典型的链状行为过程,即将管道铺设在实现预留的槽内,然而期间有着一个环状行为由三个步骤组成:挖个洞,铺设管线,浇注混凝土。有时,许多的环状行为需要并行工作,以便减少整个工程的总工期。
“标准行为”是只行为于一个工作流,其作为唯一一个工作流的基本标准行为连接上下游的行为。“交互行为”是行为于多个工作流,其连接多个不同的工作流。交互行为必须等到所有必需的相关资源准备好后,才能行动。因此,交互行为存在很高的不确定性,这将有可能增加浪费,降低PPC值,甚至耽误整个计划。
值得注意的是主要行为和支持行为:标准行为和交互行为的分类并不矛盾,一个主要行为或支持行为同样可能是标准行为和交互行为。基于两种不同定义分类,建造过程中的行为可以被加以分类说明。
2.4 模型化流程
通过上一阶段的行为类型细分,模型化流程有利于更好地理解工作流和每个行为功能之间的关系。此外,所有行为可以被区分为4类:(1)主要和标准;(2)主要和交互;(3)支持和标准;(4)支持和交互。
2.5 优化流程
通过精益建造的手段来逐步优化流程。几种优化流程的方法如下:
(1)减少支持、交互行为
许多支持行为是多余的,可以被省去,也可以与一些主要或支持行为合并,以便减少浪费。精益流程中强调一个稳定持续流的运行,这样可以提高建造效率,减少一些支持行为的共享或减少交互行为,简化建造流程。
(2)减少行为持续时间
每个行为的持续时间都有改进的余地,分别降低子任务和子项目的浪费,也就提高了整个项目的效率。
(3)建立准时建造体系
准时建造是精益建造的核心技术之一。以“拉动”刺激建造,由下道工序向上道工序,后续工作向前面工作,由最终用户需求为起点,以市场为依据,以现场为中心,以质量为重点,转化过程间没有浪费,准时组织每个建造环节,适时适量建造,本质在于创造出灵活地适应建造过程变化的系统。在“准时”的激发下,通过不断地缩小等待的时间及材料设备的储备,使建造体系中的问题不断地暴露出来,不断改善,从而最大限度减少浪费。
(4)实施全程质量管理
质量不是检查出来的,一切建造流程外的检查及返工都不能创造附加价值。专职人员进行的工序外的检查不能创造附加价值,是一种无效劳动和浪费。把质量问题解决在初始阶段,控制缺陷和错误的递延。事后的检验不能及时处理问题,必然造成时间上的浪费。全面质量管理要求全员参加,质量管理成为项目成员本职工作的一部分。这要求很高的质量意识,培训和学习必不可少。
(5)运用并行工程提高团队的协作能力
各专业人员组成团队,协同工作,将串行过程尽可能地并行进行,在各个阶段消除不必要的返工,使项目一次成功,从而缩短项目建造时间,降低建筑成本。并行工程在管理上强调约束信息和功能的并行性、集成性、协同性,可称之为“狼群技术”。协作是项目成功的一个重要保证。团队是相互依赖、对共同目标负责的个体组合,每位成员积极参与决策与辅助决策。团队主要根据业务关系划分,成员一专多能,彼此信任,保证工作协调,发挥个人的潜力并形成一个学习型组织。团队成员主动进行工作的持续改进,保持高效率的沟通与学习,实现1+1>2的协作。在信任的前提下,以长期监控为主,避免步步检查,提高工作效率。
2.6 制定出新的建造流程图
基于上述的改进方案,制定出了新的建造流程图,有助于进一步优化和检查解决方案。
2.7 对改进后的建造流程进行评估和模拟
用计算机模拟和绿色建筑评估工具(如LEED等)对新的建造流程图进行评估和模拟,验证其可应用性。这个阶段有助于量化改进的程度,进一步验证改进的可实施性。
2.8 技术性评估改进后的建造流程
新的建造流程可能对现有的技术水平提出挑战。需要分析改进后的建造流程需要用到的技术手段是否存在或可以实现,这有益于流程改造者创造新的思路和新的建造技术方法。
3 结 语
在可持续建筑的建造过程中导入精益思想,应用精益建造的各种工具持续改进整个流程运行。不仅可满足顾客的需求,提高价值、降低浪费,而且在可持续建筑建造流程中建立一种持续改进的机制,使整个建造流程效率得以大大提高,使企业的施工技术、管理技术以及相应的材料供应商和销售商的团队合作意识等得到提高。文中提出一个完整的适于可持续建筑的精益建造流程改进方法和流程,为今后可持续建筑的建造流程持续改进提供了一个可以借鉴的方法。(万方数据)