EPC工程总承包模式下设计主导的分析与应用

作者:曹鹏飞 周焕强 王辉
单位:中设设计集团股份有限公司
摘要:近年来国家大力推行工程总承包制, 大型项目采用EPC模式也越来越多, 以勘察设计企业为主导所占的份额也逐年增加。通过分析EPC模式下设计的主导性, 提出EPC模式下, 设计需站在项目全过程的高度, 提高方案的完整性和准确性, 并结合设计院主导的EPC工程实例, 展现设计在项目实施过程中的主导作用。
关键词:EPC模式 设计主导 固定总价 风险意识 BIM
作者简介: 曹鹏飞, EPC项目管理部副主任, 高级工程师, E-mail:41818643@qq.com;

 

0 引言

EPC即设计-采购-施工一体化,总承包方按照与建设单位签订的合同,对工程设计、采购、施工等全过程承包,对工程质量、安全、工期、造价等全面负责[1]。EPC工程总承包模式可发挥总承包方的集成管理优势,有效解决传统设计、采购、施工相互制约和相互脱节的矛盾,有利于各阶段工作的合理衔接,实现建设项目的成本、质量、进度控制,从而获得较好的投资效益。

以设计为主导的EPC模式是国际工程界通行的做法和趋势。美国《工程新闻记录》(ENR)统计数据表明,世界200家顶级国际设计企业中有一半是EPC型工程总承包企业,世界顶级的225家国际承包公司中,多数也是世界顶级的设计企业。美国有近一半的工程采用EPC模式,国际上大型民用建筑项目采用EPC模式的比例约占80%,石油、化工、电力等行业几乎达到100%[2]

近年来我国大型项目采用工程总承包模式的也越来越多,其中以勘察设计企业为主导所占的份额也逐年增加。根据住建部《2017年全国工程勘察设计统计公报》的数据显示,2017年工程总承包新签合同额总计34 258.3亿元,与2016年相比增加38.8%。工程总承包收入20 807亿元,占营业收入的48%[3]。由于EPC总承包方同时承担设计、采购和施工任务,项目周期长,易受不可抗拒因素影响,EPC总承包方将承担更大风险。而EPC项目风险的多样性和不确定性给风险控制造成极大困难,闫文周等[4]提出运用知识本体的方法构建EPC项目风险案例库,用模糊子集贴近度的方法找出贴近度最高的案例及相应对策,供项目管理决策参考;李婷婷等[5]针对以设计为主体的工程总承包模式,从优化组织机构、人力资源转型、加强施工和采购能力的培养方面提出指导性思路;卢腾[6]阐述了设计院在EPC项目不同阶段的优势,指出设计院若能充分发挥自身设计优势,扬长避短,在EPC项目市场中将大有所为。

为推进和规范工程总承包制,国家也相继出台了一系列政策措施。2016年5月住建部在《关于进一步推进工程总承包发展的若干意见》中指出,要深化建设项目组织实施方式改革,推广工程总承包制,政府投资项目和装配式建筑应当积极采用工程总承包模式。2017年5月住建部正式颁布了GB/T50358—2017《建设项目工程总承包管理规范》。

1 EPC模式下设计的主导作用

EPC工程总承包项目是以设计为主导的系统工程,在EPC模式下,设计的主导作用是建设单位和总承包方共同认可的,设计文件也是采购、施工和工程验收的依据[7]

1.1 工程总体造价的决定性作用

设计费在工程中的比重不大(一般在1.6%~4.5%)[8],但在项目前期和设计阶段就已决定了项目总投资的80%以上,不同的结构形式、材料及施工工艺均会导致工程总体造价相差很大,甚至对后期项目运营成本也会产生较大影响。因此,设计不仅决定了工程的使用功能,而且是影响工程投资和建设进度的关键因素。同时,设计质量的优劣也会影响施工过程中的变更情况,这往往成为工程造价控制的风险之一。

1.2 EPC各环节有效衔接的纽带作用

EPC模式下,设计、采购、施工之间存在较强的逻辑制约关系,对总承包方提出更高要求。EPC模式之所以高效,归功于事前统筹和过程优化调整,把传统割裂的设计、采购、施工融合在一起,统一管理,目标明确。采购是项目实施过程的关键步骤,大多项目的采购支出一般要占工程造价的80%以上。设计对采购而言,设计根据建设方对使用功能的需求明确采购的技术参数和要求,设计的技术参数和要求越准确、可操作性越高,既可减少采购时可能出现的差错,又能加快采购进度,进而有利于工程总体进度。因此,设计阶段充分考虑与采购的衔接问题不仅对工程造价控制起到决定作用,而且对各阶段进度控制也有重要的纽带作用。

设计对施工而言,除对施工成本有直接影响之外,从实际出发,在设计阶段考虑与施工的衔接问题,可有效减少返工或设计变更,即使在过程中遇到突发情况,也可及时优化方案,充分发挥设计和施工的叠加优势,达到节省造价的目的。

2 EPC模式下对设计的要求

EPC总承包合同一般为固定总价合同,因此设计过程要体现“投资总量控制、专业限额设计”的总体原则。在确保使用功能的前提下,对设计方案进行技术经济性对比优选,从源头上发挥设计的主导作用。

2.1 设计需站在项目全过程的高度

EPC工程总承包模式下,设计、采购、施工不再独立,彼此影响,相辅相成,而设计在三者之中又起主导作用,因此在设计阶段就要带入项目整体的成本意识和风险意识,将设计纳入EPC工程总承包项目管理中,从而充分发挥设计的龙头作用,真正实现设计、采购、施工一体化。

设计阶段应组织工程管理与采购管理人员进行方案讨论,接纳各方的合理化建议,将施工和采购经验融入项目设计中。对于大型复杂或工期紧的总承包工程,更需要组织设计、采购、施工等管理团队进行系统性设计,确保各阶段各环节的有效衔接。同时要坚持将设计的EPC纽带作用贯穿于项目整个实施阶段,才能保证项目成本、工期及质量安全目标的实现。

2.2 设计需提高方案的完整性和准确性

EPC总承包合同中都会约定:由于承包人文件存在错误、遗漏、含糊、矛盾、不充分之处或其他缺陷,无论承包人是否获得批准,承包人均应自费对前述问题带来的缺陷和工程问题进行改正[9]。因此,必须加强对设计人员的管理,提高设计质量。各专业设计文件必须严格执行校核、审定流程,保证各专业设计成果质量。重大项目的校审最好能让施工管理人员参与。同时,对于各专业设计范围要明确,避免出现设计错项、漏项等问题。

2.3 BIM技术应用

BIM (Building Information Modeling)是以工程项目的各项相关信息数据作为模型基础,进行模型建立,通过数字信息仿真技术模拟工程所具有的真实信息,能很好地应用于项目建设方案策划、招投标管理、设计、施工、竣工交付和运维管理等全生命周期的各个阶段,有利于项目实施效率和安全质量的提高[10]。BIM技术的应用价值在美国、欧洲、日本等国家和地区的建筑工程领域中已得到广泛验证,国内自2005年引进BIM技术以来,也有了长足进步。

BIM模型是对整个工程的预演,建模的过程也是三维校审的过程,在此过程中可发现很多隐藏在设计中的问题。这些问题一般均与专业配合紧密相关,或属于空间高度上的冲突,由于并不属于技术标准范畴,在传统单专业校审时很难被发现。因此,BIM技术的三维可视化精确定位、碰撞检查及良好的协调性等特点,有利于设计模拟和优化、成本与工期控制等。持续改进界面清单以保证技术衔接、运用BIM技术充分共享信息能较好地解决大型建设项目EPC总承包方设计管理中遇到的界面问题,提高项目管理效率[11]。因此,设计作为工程建设的龙头,应清晰地认识到BIM技术所带来的变革和后续推动力。

3 设计院主导的EPC工程实例

3.1 设计方案响应快速,降低风险效果明显

笔者所在单位作为总承包单位承担了某航道及其附属工程EPC项目,对项目进度、质量、成本、安全等进行全面管理。该项目处于海洋潮汐环境,不仅施工作业时间受限,而且潮汐风浪对结构物的冲刷易出现安全隐患。如果不及时采取有效措施,受损部位会逐渐扩大,甚至影响结构安全。若按传统建设模式,按部就班变更程序,不仅耽误了最佳处理时机,而且可能增加处理费用。现场项目部管理人员巡查时发现该情况后首先在施工工序上要求施工单位进行调整以防冲刷范围扩大,设计人员及时查勘与施工单位研究处理方案。通过全线测量,在适当位置增加防护措施,有效控制了风险。在类似安全隐患的处理上充分表现出了EPC模式下设计“快响应,高效率”的优势,以及时降低了各方风险。

3.2 方案优化量体裁衣,节省造价立竿见影

EPC项目的设计对成本的控制是重点,笔者所在单位所承担的某五金会展中心项目,会展产品主要是五金机械类,对地面易形成划痕,因此在施工图设计时取消了原场馆环氧自流平地坪方案,取而代之的是金刚砂耐磨地坪加表面固化剂的做法,仅这一项就节省造价约50万元,不仅避免了环氧自流平地面硬物划伤剥落的维修风险,而且替代方案的观感度、实用性都比较强,各方都很满意。

3.3 方案调整因地制宜,保障工期顺利完成

设计师往往更多考虑的是能否实现设计意图和使用功能,而对材料的市场供应、政府政策限制等因素不太关注,一些设计参数直到采购、施工时才被发现存在问题,无形中增加了采购、施工的成本和难度。笔者所参与的某智能化立体机械车库EPC项目,工期紧,对设计优化快速调整提出很高要求。外立面原设计采用的是30mm×50mm×1mm的铝方管、屋面檩条采用的是180mm×70mm×20mm×2.5mm的Z形檩条。当施工单位采购时发现,当地及周边市场上该型号的铝方管很少,常见的最小厚度是1.2mm,该型号的Z形檩条也很少,不仅价格高而且加工周期至少要30d以上,时间上不允许。在此情况下,项目管理部及时组织设计与施工单位调整方案,对市场上成熟的产品进行比选,设计在确保结构安全的前提下进行调整,最终选用了30mm×50mm×1.2mm的铝方管,250mm×75mm×20mm×2.5mm的C形檩条,15d之内就全部加工到位,在不增加造价的情况下为保障工期赢得了时间。

4 结语

随着EPC工程总承包模式的快速发展,EPC项目管理也越来越关键。要体现EPC模式的优势,必须发挥设计在EPC工程总承包中的主导作用,结合项目特点对设计进行深入研究,将设计与采购、施工有效衔接,发掘项目全过程中的价值增长点,真正起到事半功倍的效果。

 

 

参考文献[1]周仁清.EPC总承包管理存在的问题与对策[J].石油化工建设, 2006, 28 (2) :10-13.

[2]水红.民用建筑设计行业拓展EPC业务模式的前景分析[J].建筑经济, 2012 (7) :13-15.

[3] 2017年全国工程勘察设计统计公报[R], 2018.

[4]闫文周, 刘振超.基于本体的EPC总承包项目风险控制研究[J].施工技术, 2016, 45 (6) :118-121.

[5]李婷婷, 黄寒.浅谈设计企业向总承包工程公司的转型[J].项目管理技术, 2010, 8 (9) :62-64.

[6]卢腾.浅谈设计院承担EPC项目的优劣[J].四川水力发电, 2014, 33 (1) :111-114.

[7] 王伍仁.EPC工程总承包管理[M].北京:中国建筑工业出版社, 2015.

[8]国家发展计划委员会, 住房和城乡建设部.工程勘察设计收费标准[M].北京:中国市场出版社, 2002.

[9]王志毅.中华人民共和国标准设计施工总承包招标文件 (2012年版) 合同条款评注[M].北京:中国建材工业出版社, 2012.

[10]陆泽荣, 刘占省.BIM技术概论 (2版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2018.

[11]何晗芝, 贺洁, 魏嘉, 等.界面管理在大型建设项目EPC总承包方设计管理中的应用[J].施工技术, 2017, 46 (12) :138-142.
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