并行工程理論在EPC工程總承包項目中的實踐與探討

楊 明，吳映棟，王玉松，張艷紅

（1.浙江綠城建筑設(shè)計有限公司，浙江 杭州310007；2.浙江省天正設(shè)計工程有限公司，浙江 杭州310005；3.浙江杰地建設(shè)管理有限公司，浙江 杭州310007）

近年來，國家明確要求完善工程建設(shè)的組織模式，加快推行工程總承包，落實總包單位在項目工程質(zhì)量、安全、進度、成本等方面的把控責任。面對著建筑業(yè)市場的轉(zhuǎn)變，越來越多的設(shè)計單位、施工單位開始實施戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型進入EPC工程總承包領(lǐng)域。

然而，經(jīng)過幾十年的工程建設(shè)大發(fā)展時期，我們國家建設(shè)工程的設(shè)計、采購、施工等各環(huán)節(jié)獨立運行機制已然較為成熟，EPC工程總承包模式下，要求將這三個環(huán)節(jié)整合在一起，這就使得工程各參建方的組織協(xié)同有效性成為了工程成敗的關(guān)鍵因素。因此，EPC總包單位必須在項目啟動時就樹立明確的協(xié)同管理意識，建立項目協(xié)同的組織架構(gòu)和管理機制，達到協(xié)同效應，才能提高EPC工程總承包項目的建設(shè)效率和發(fā)揮各環(huán)節(jié)參與方的資源優(yōu)勢［1］。

本文結(jié)合工程實際案例，詳細闡述并行工程理論在EPC工程總承包項目的實踐經(jīng)驗，總包單位如何從根源上對EPC工程總承包項目的建造成本、建設(shè)工期、設(shè)計管理、質(zhì)量安全等諸多因素進行平衡與控制，克服自身的短板，提高主觀能動性、設(shè)計能力和管理水平，充分發(fā)揮總包單位在EPC工程總承包項目中的核心作用。

1 并行工程理論在EPC工程中的應用必要性

并行工程，是指對制造產(chǎn)品及相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進行并行、一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)化的工作模式［1］。這種工作模式力圖使開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品的全生命周期中的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進度以及用戶需求。由此可見，并行工程的概念就是把產(chǎn)品開發(fā)的各個環(huán)節(jié)視為一個集成的過程，并從全局優(yōu)化的角度出發(fā)，對集成過程進行管理和控制，同時對已有的產(chǎn)品開發(fā)過程進行不斷地改進與提高，以克服傳統(tǒng)串行產(chǎn)品開發(fā)過程大反饋造成的長周期和高成本等缺點，增強企業(yè)產(chǎn)品的競爭能力。

EPC工程總承包模式應用并行工程理論，就是要發(fā)揮EPC總包商的協(xié)同管理優(yōu)勢，將設(shè)計、采購、施工工作視為一個集成的過程，并從全局優(yōu)化的角度出發(fā)，對集成過程進行管理和控制，并不斷改進與提高，盡可能地將設(shè)計、采購、施工工作深度交叉，并行建造。

EPC工程總承包模式的工程項目應用并行工程理論的述求，結(jié)合管理要點具體可表述如下：

1）提高工程全過程質(zhì)量管控，包括前期可研分析、設(shè)計質(zhì)量、設(shè)備材料采購質(zhì)量和施工質(zhì)量；

2）降低工程全生命周期中的成本，包括設(shè)計投入成本、設(shè)備材料采購成本、施工綜合成本、后期運營維護成本；

3）縮短建設(shè)周期，包括投資可研周期、規(guī)劃設(shè)計周期、采購周期和施工周期；

4）實施跟蹤互動建設(shè)單位對工程提出的述求變化，使得工程交付后充分迎合建設(shè)單位的使用和運維需求。

2 工程實施

本項目為浙江空港培訓航空產(chǎn)學研基地，順應浙江機場集團發(fā)展的需要，全新打造“工學結(jié)合、校企融合”的航空培訓基地，建成實景效果見圖1。項目地處建德市壽昌鎮(zhèn)航空小鎮(zhèn)，基地面積為64 896 m2，總建筑面積為36 124.23 m2，由綜合教學、后勤服務(wù)和運動場所構(gòu)成。項目是以設(shè)計為主導的EPC項目，2020年5月30號完成竣工交付，成為建德特色航空小鎮(zhèn)新地標。

本項目于2018年12月25日EPC中標，施工單位于2019年1月1日進場施工準備。項目中標后，公司馬上組織了各專業(yè)核心力量，對前期方案設(shè)計的創(chuàng)新度、先進性、科學合理性，和項目的總工期、總投資、施工流程等，進行充分論證和嚴格審核。項目營造過程中，積極應用了并行工程理論，使得EPC總承包的協(xié)同管理優(yōu)勢充分發(fā)揮。

圖1 建德航空產(chǎn)學研基地項目建成實景鳥瞰

2.1 設(shè)計、采購、施工一體化

2.1.1 設(shè)計總包管理

為了減輕業(yè)主方在設(shè)計各項環(huán)節(jié)的發(fā)包難題，減少因為經(jīng)驗不足而帶來的后續(xù)各項設(shè)計環(huán)節(jié)間的協(xié)調(diào)和組織難度，以及對各項設(shè)計環(huán)節(jié)的判斷決策能力不足而帶來的項目整體設(shè)計品質(zhì)下降，設(shè)計管理團隊為業(yè)主方提供了一次性“設(shè)計發(fā)包”的解決方案，在承擔項目的設(shè)計總包服務(wù)中，涵括了一攬子的設(shè)計合同，以及所有分項設(shè)計的技術(shù)控制和協(xié)調(diào)等不同層次的設(shè)計服務(wù)。

2.1.2 設(shè)計指導采購與施工

一直以來，設(shè)計公司以“完美的落成”作為設(shè)計的核心目標，因此項目團隊十分重視現(xiàn)場的營造，建筑材料的選擇和采購，實體樣板的打造和評定，都是非常關(guān)注的環(huán)節(jié)。由于本項目意在打造航空小鎮(zhèn)的形象名片，營造復合功能和多層次景觀體系的區(qū)域活力中心，對建筑功能布局和外立面效果要求較高，項目涉及的建筑材料種類繁多。因此項目管理團隊按照不同類型的設(shè)備、材料編制了具體的采購工作計劃，并重點跟進設(shè)備和材料的招投標、加工進度以及驗收交貨。施工過程中，針對外立面選材上一些異形材料制作加工困難、成本造價不可控等問題，項目管理團隊組織設(shè)計人員、施工班組、材料廠商反復溝通，通過設(shè)計優(yōu)化加以解決，最大限度地保證了造型效果和現(xiàn)場進度。

2.1.3 設(shè)計與施工全階段緊密配合

項目開工伊始，管理團隊便組織設(shè)計團隊、施工總包單位根據(jù)合同約定工期，編制設(shè)計、施工的總控節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)計劃進度圖，并圍繞項目控制因素和關(guān)鍵工作線路來組織施工工作。由于本項目為山地類型建設(shè)工程，現(xiàn)場施工展開面很大，項目管理團隊根據(jù)現(xiàn)場實際進度情況，有效組織基礎(chǔ)設(shè)計先行工作，并對施工進行滾動管理，按照階段進度目標的要求及時調(diào)整和更新作業(yè)計劃，保證施工工作能不間斷地有序開展；同時加強事先指導和中間檢查，不定期進行設(shè)計施工交底工作，嚴格管控各工序間互提資料的正確性、適用性，不得造成返工而延誤工期，提高工作效率，最終于2019年6月30日結(jié)構(gòu)主體結(jié)頂，有效進入精裝修、市政、景觀工程階段。

EPC模式的核心管理理念就是充分利用自身的資源優(yōu)勢，協(xié)同作戰(zhàn)，變外部被動控制為內(nèi)部自主溝通，實現(xiàn)設(shè)計、采購、施工深度交叉，高效發(fā)揮各方主體優(yōu)勢，并形成互補功能，力求減少工作中的盲區(qū)以及模糊不清的界面，簡化管理層次，提高工作效率［2］。本工程項目實踐表明，運用并行工程理論，在設(shè)計階段提前讓施工分包單位介入，就可以有效吸納施工人員的意見，積極采用新技術(shù)、新工藝、新材料，充分考慮后期施工的可操作性等；并最終有利于減少變更和索賠，節(jié)約工期，提高效率，增強效益［3］。

2.2 BIM對并行工程的支撐

本項目工程周期短，項目復雜，為了平衡設(shè)計管理、施工管理、成本控制、品質(zhì)保證，充分應用了BIM正向設(shè)計技術(shù)。眾所周知，基于網(wǎng)絡(luò)的BIM模型多專業(yè)協(xié)同創(chuàng)建過程為組織溝通搭建了很好的平臺，下游組織能夠?qū)υO(shè)計模型提供支持和修改建議，促進并行工程中面向施工的設(shè)計實現(xiàn)。BIM模型能夠促使建設(shè)項目全壽命周期信息的一致性，產(chǎn)品的可視化是促使項目參與方交流，達成一致意見的基礎(chǔ)，使項目參與各方對項目完成后的狀態(tài)有統(tǒng)一的認識，可視化有利于識別和澄清設(shè)計錯誤。

2.2.1 BIM應用簡述

1）本項目以共享服務(wù)器及Revit平臺為主，統(tǒng)一協(xié)同規(guī)則，實現(xiàn)項目多參與方、多階段的信息交互。

2）本項目為山地建筑特有的復雜地形多樣變化的群體建筑，使用BIM技術(shù)的參數(shù)化、性能化、可視化、數(shù)據(jù)可控，合理優(yōu)化了錯綜復雜的標高及不規(guī)則建筑形體的空間關(guān)系，見圖2。

圖2 本項目BIM應用點

3）本項目功能復雜，底層存在大范圍連通架空層，利用BIM設(shè)計，在有限的吊頂空間內(nèi)完成管線排布，牢牢守住了凈高控制線。

2.2.2 BIM技術(shù)創(chuàng)新成果

1）項目工期短、實際建造僅一年的時間，施工模擬建造、無人機現(xiàn)場監(jiān)測等技術(shù)的應用，提升了工程項目的精細化管理水平，保證了項目高端品質(zhì)。

2）項目成本敏感度高，BIM模型的工程量輸出為動態(tài)成本管控提供了重要依據(jù)。

3）本項目主入口休憩連廊為異型曲面造型，通過參數(shù)化優(yōu)化形體邏輯，簡化施工工藝，為施工提供準確數(shù)據(jù)，見圖3。

圖3 主入口異形曲面連廊BIM設(shè)計輸出

4）模型深度應用，直接輸出圖紙、指導施工，圖模保持一致，保證了項目建成質(zhì)量，為當?shù)貛砹肆己玫纳鐣?/p>

2.3 成本全過程動態(tài)管理

EPC工程項目中，成本全過程控制是核心［4］，通過總結(jié)分析，大部分EPC工程成本失控的原因，主要可歸結(jié)為如下：

1）項目投標決策階段：成本估算職能缺失，使得無法為項目決策提供基礎(chǔ)性依據(jù)。

2）項目規(guī)劃設(shè)計階段：成本測算和概算職能缺失，設(shè)計師沒有成本概念，使得成本控制沒有標準。

3）施工招標階段：由于設(shè)計圖紙尚未充分到位，追求工期，項目預算不能提取實際工程量清單，進而施工招標沒有標的清單，全靠經(jīng)驗參考控制。

4）建造施工階段：成本人員遠離現(xiàn)場，對工程現(xiàn)場不能實施跟蹤把握，導致項目結(jié)算不正確，失去主動權(quán)。

鑒于上述分析，在并行小組的監(jiān)督下，本項目形成了成本評審會制度。為了加強目標成本訂立的嚴謹性，成本團隊在方案設(shè)計階段便介入，并根據(jù)設(shè)計節(jié)奏分階段完善了目標成本。項目建造過程中，強化合同簽署與變更審核流程，加強過程審核控制，現(xiàn)場各類變更、簽證都是先預算審查而后實施。

通過加強項目執(zhí)行過程中動態(tài)成本控制與調(diào)整機制，加強成本核算的準確性，本項目的開發(fā)建設(shè)成本最終得到了有效控制。圖4所示為本項目從3月份土建施工開始到11月份景觀和精裝基本完成的動態(tài)成本演變圖，總建安工程費涵蓋了土建工程費、安裝工程費、外立面工程費、精裝修工程費和景觀工程費。結(jié)合項目過程中的成本動態(tài)變化，回顧分析如下：

圖4 項目動態(tài)成本演變圖

1）本項目動態(tài)變化中超目標成本主要集中在土建工程、安裝中的弱電工程以及外立面工程。

2）土建工程超目標成本原因，主要為本項目存在較多的灰空間及架空層，屬于不計容面積，與投標預算面積出現(xiàn)了較大差異。

3）安裝工程中，主要影響成本的因素為：后勤樓的功能定位由培訓宿舍調(diào)整為配套酒店，使得弱電工程成本增幅在40%左右，還有就是空調(diào)系統(tǒng)調(diào)整為VRF+新風系統(tǒng)，消防新規(guī)要求增加智能應急照明系統(tǒng)。

4）外立面工程中，原投標方案為混凝土現(xiàn)澆+涂料做法，營造過程中，考慮到立面線腳采用混凝土現(xiàn)澆方式施工難度很大，并且不能保證完成效果以及工期，經(jīng)綜合評估后，改成了鋁板幕墻，導致直接成本超出了目標成本300多萬。

5）EPC項目總承包合同的性質(zhì)便是總價包干，由于土建工程最先實施，所以可優(yōu)化余地較小，只能在精裝修工程和景觀工程中進行主要的優(yōu)化調(diào)整。

6）由圖4可知，本項目中標價為18 708萬元，最終上報審計為18 688萬元，通過項目成本測算實時監(jiān)控、動態(tài)分析、決策層嚴控落實等手段，凸顯了項目造價管控技術(shù)能力。

7）本項目在成本方面的總結(jié)反思：帶有創(chuàng)新性質(zhì)的公共建筑類項目，設(shè)計深度對投標報價的影響需充分估量；成本團隊需與設(shè)計團隊全過程應充分溝通，使得項目投標預算的準確性充分提升，特別是設(shè)計方案的重點部位，需明確交底技術(shù)難度、可實施性以及材料做法要求；嚴格把控設(shè)計變更，提升設(shè)計圖紙質(zhì)量，特別是各專業(yè)各工種的交界面需清晰，不得出現(xiàn)漏項和重復。

3 結(jié) 語

在工程總承包項目中，采用并行工程理論，可以充分提高項目營造過程中的集成度，最終達到縮短工期、質(zhì)量可靠、成本可控、客戶滿意的理想效果。實踐證明，工程項目各參建方的通暢交流和協(xié)同工作，是并行工程理論在建筑工程項目中成功應用的關(guān)鍵性因素。本文通過實際工程案例分析得出的經(jīng)驗總結(jié)，對設(shè)計單位在其主導的EPC工程總承包項目中，如何發(fā)揮項目中的核心作用，提高項目管理水平，具有現(xiàn)實的理論意義和實踐價值。