EPC工程總承包設計管理優(yōu)化研究

■ 中信工程設計建設有限公司 彭鳴

武漢理工大學土木工程與建筑學院 謝宏杰 毛雨薇

隨著建筑市場的國際化和企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需要，EPC工程總承包模式得到廣泛應用，工程總承包模式也越來越發(fā)成熟。EPC工程總承包模式下，設計管理對項目的全過程管理具有重要影響。據(jù)統(tǒng)計，在工程建設項目中，項目建安費用中60%以上是由設計階段決定的，可以這么說，EPC項目的投資額是由設計決定的。做好設計管理，不但可以控制住造價，而且對工程質(zhì)量和工期都具有很大影響。在過去的工程項目中，多以施工管理為主，設計管理常被忽視。當前，傳統(tǒng)的設計管理已無法滿足建設項目全面化、一體化、精細化的服務需求，難以提供給業(yè)主項目服務的全面覆蓋和多層次管理，設計管理面臨新的挑戰(zhàn)。本文基于對業(yè)主單位、設計企業(yè)等各參與方的問卷調(diào)研和訪談，將EPC工程總承包模式與傳統(tǒng)工程組織模式進行對比分析，分析其現(xiàn)狀及發(fā)展障礙，并針對原因提出相關優(yōu)化策略，以期為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供參考。

調(diào)研情況

為全面、正確、客觀了解我國EPC工程總承包項目中的設計管理現(xiàn)狀，本文對業(yè)主單位、設計、施工、咨詢企業(yè)和大專院校等進行了問卷調(diào)研和訪談，共回收有效問卷666份；邀請熟悉EPC工程總承包設計管理的31位業(yè)內(nèi)專家進行深度訪談，對影響總承包項目設計管理的關鍵因素進行分析，并以此為基礎，提出相應的EPC工程總承包項目設計管理的優(yōu)化方案和建議。

本次調(diào)研受訪對象遍布全國各地（除臺灣、香港外），基本覆蓋設計企業(yè)、施工企業(yè)、業(yè)主單位和咨詢公司、大專院校等行業(yè)用戶，主要分布于大型施工和設計單位，問卷瀏覽人數(shù)達到2935人（圖1）。

圖1 調(diào)研對象的分布情況

大多數(shù)調(diào)研對象都參與過相當數(shù)量的工程項目建設，都具備一定的項目管理經(jīng)驗，六成以上（63.1%）受訪者從事工程行業(yè)年限為5年以上，約半數(shù)（46.8%）受訪者參建過3個以上EPC項目，7成以上受訪者從事EPC項目管理2年以上，5年以上者占比接近四成（34.6%），由此表明調(diào)研結(jié)果較為可信（圖2）。

圖2 調(diào)研對象的工程實踐經(jīng)驗情況

調(diào)研結(jié)果分析

EPC 項目中設計管理的重要性

設計管理在整個EPC工程總承包項目管理中起到龍頭作用，對項目后期開發(fā)走向以及項目的成本控制等因素起到關鍵作用，對項目能否完美落地起到保障作用。設計管理的核心是通過對項目的設計質(zhì)量、設計周期、投資概預算實施有效控制，進而實現(xiàn)項目總體目標。在EPC模式中，設計文件對項目報批等工作具有重大的依據(jù)作用，設計管理貫穿全設計周期（圖3）。

圖3 調(diào)研對象對設計管理重要性的認可度

根據(jù)調(diào)研結(jié)果，有超過一半（54.6%）的受訪者認可“設計主導的EPC”相比“施工主導的EPC”具有比較優(yōu)勢，有31.0%受訪者持相反意見。從設計、采購、施工三個階段來看，31.5%受訪者認為EPC設計管理最難，38.1%受訪者認為EPC項目策劃最難。項目策劃不僅是項目前期重要的準備工作，通常也是設計管理的起點。由此可見，共計近七成（69.6%）受訪者都認為設計管理是EPC項目成功的關鍵因素（圖4）。

圖4 EPC 項目的難點調(diào)研結(jié)果

EPC 項目設計管理的關鍵因素

通過進一步的分析性調(diào)研結(jié)果顯示，受訪者認為設計管理的關鍵因素包括設計策劃（58.9%）、設計質(zhì)量和進度控制（20.7%）、與采購部門接口控制（6.2%）、與施工單位接口控制（9.5%）、設計更改控制（4.8%）幾個方面。

項目設計策劃

EPC項目設計管理中，前期的設計策劃最為關鍵（圖5）。在傳統(tǒng)的工程平行發(fā)包模式中，工程項目被分解發(fā)包給設計、施工等單位，并分別與各分包商簽署合同。各分包商相互獨立，分處工程項目線性流程的其中一環(huán)。業(yè)主首先與設計部門直接對接，提出任務需求。但由于業(yè)主往往一開始對項目定位比較模糊，設計部門無法接收到準確且合理的要求，設計圖紙?zhí)峤缓?，業(yè)主常會臨時更改方案細節(jié)，產(chǎn)生多個變更，導致設計管理形同虛設，項目工期延長。各部門成果信息呈線性傳播狀態(tài)，各部門只能在信息匯總后于交接節(jié)點進行溝通，一旦產(chǎn)生設計變更，需與多部門協(xié)調(diào)修改。若在冗雜的多線溝通中，信息未及時同步，其問題可能在下游環(huán)節(jié)接手并著手實施時才會被覺察，從而又提出變更意見返給設計部門，使項目進入不停修改方案的惡性循環(huán)之中，影響工程進度。

圖5 EPC項目設計管理的關鍵因素

在EPC工程總承包模式下，業(yè)主作為項目的投資方，總承包方需在項目前期進行可行的項目策劃，結(jié)合設計部門在項目全過程明確業(yè)主需求，提出更詳細的實施計劃，提前將關鍵性因素進行標準化和量化，從而指導后續(xù)的精細化管理。各個階段重點評估風險因子，對應合適的組織架構(gòu)。同時，總承包方在設計部門進行施工圖設計時，還需要進行項目采購與施工管理工作，以及對項目全過程進行溝通協(xié)調(diào)，將各階段工作聯(lián)動起來，實現(xiàn)各部門利益一體化，打破原有孤島狀態(tài)（圖6）。

圖6 EPC各節(jié)點聯(lián)系

項目成本控制

傳統(tǒng)模式中，由于設計部門獨立工作，只對設計任務書負責，設計管理考核只涉及設計質(zhì)量、設計周期與設計成本，其設計成果往往不考慮下游部門耗費的成本，經(jīng)常出現(xiàn)設計方案嚴重超出概算的情況。同時，由于設計方對材料設備以及施工工藝等環(huán)節(jié)的不了解，后續(xù)生產(chǎn)實施時容易出現(xiàn)問題，使得設計變更多發(fā)，導致設計與其他相關工作之間的協(xié)調(diào)工作量增大，易發(fā)生設計方拒絕返工、施工方無法施工從而互相推諉的情況，嚴重影響施工進度，導致工期延長，增加不必要的時間和管理成本。

長期以來，我國工程建設行業(yè)將勘察設計企業(yè)與施工建造企業(yè)分屬不同的行業(yè)管理，專業(yè)背景和分工的不同導致設計和施工企業(yè)技術(shù)人員缺乏相互了解和溝通，設計師工作負荷大，很難完全了解和掌握材料、施工和工藝的細節(jié)，設計圖紙與現(xiàn)場施工情況往往存在一定差異，難以及時根據(jù)現(xiàn)場的情況和特殊要求進行修正和反饋，因而施工方根據(jù)現(xiàn)場的實際需要和工藝要求，對設計圖紙進行某些必要的設計變更是合理的，但也有很多情況是因為施工方需要設計變更以獲得較低中標價格的合理補償，只有極少數(shù)情況是因為設計不合理引起的，造成大量的浪費。另一方面，施工單位為尋求施工便利，不完全嚴格按照設計要求來實施，很多時候會直接根據(jù)現(xiàn)場實際情況與自身的施工經(jīng)驗來進行施工作業(yè)，導致施工結(jié)果與設計初衷相去甚遠。

項目進度控制

設計工作涉及的領域與專業(yè)較多，在技術(shù)上也具備一定的復雜性。作為項目不可或缺的一環(huán)，設計工作貫穿項目建設的始終，其中存在許多可能影響設計進度的因素，如進度計劃制定不科學、設計進度協(xié)調(diào)、管理不到位，設計條件反饋不及時等。相較于傳統(tǒng)模式，EPC模式具備全面性、全方位等優(yōu)勢特征，這就要求在合同簽訂后，企業(yè)在項目進度上要有精準的分析和把控，在進行設計進度計劃的同時充分考慮職能之間的協(xié)調(diào)工作，對設計計劃的執(zhí)行應當進行定期檢查，防止出現(xiàn)偏差，同時對可能出現(xiàn)的問題進行提前預案，做好充分的補救措施。

設計與采購、施工接口管理

在設計階段的設計管理過程中，經(jīng)常會遇到諸多因設計界面不清引起的相關問題，尤其在大型、功能復雜、工種設計多、綜合技術(shù)協(xié)調(diào)難度高的項目上尤為明顯，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是因為參與EPC項目的各領域成員眾多，其中涉及規(guī)劃、建筑、結(jié)構(gòu)、設備、合同、采購、建造等多個專業(yè)，協(xié)調(diào)難度大，兩個或多個工種或?qū)I(yè)之間接口模糊，設計界面不清、分工不明確，容易造成設計扯皮、推進困難，影響設計進度；二是EPC項目設計過程中，由于傳統(tǒng)的基于二維模式的制圖和審校手段落后，各種圖紙、報告、計算功能需要在不同的軟件和平臺上實現(xiàn)，有些甚至需要手工輸入來實現(xiàn)，致使各專業(yè)之間的設計成果不能及時互通，以致出現(xiàn)矛盾、沖突、“錯漏碰缺”等問題，導致設計和實際之間存在差異，影響施工進程。

項目前期策劃的重點和難點

根據(jù)調(diào)研結(jié)果，受訪者認為EPC項目策劃最為重要的是項目要求的確定和評審（47.9%），其次是風險識別與規(guī)避（27.0%），然后是確定過程實施要求、項目的資源配置、項目溝通與協(xié)調(diào)（圖7）。

圖7 EPC項目策劃的關鍵因素

EPC項目設計管理的優(yōu)化策略

項目前期策劃

項目前期策劃很大程度上影響項目中標的幾率，對EPC工程管理階段起到重要作用，同時對企業(yè)開拓市場以及提升企業(yè)競爭力具有積極意義，不合理的策劃則可能直接導致項目的“流產(chǎn)”。組織管理上，應當提高自身綜合能力，適當調(diào)整整個組織架構(gòu)，讓各部門發(fā)揮自身優(yōu)勢，協(xié)調(diào)設計和施工管理工作。進度管理上，模式初期各職位之間的關聯(lián)作用較弱，工作進度開展緩慢，因此，合理的項目前期策劃是很有必要的。在質(zhì)量管理方面，需要在項目初期構(gòu)建質(zhì)量動態(tài)管理體系，對可能發(fā)生的質(zhì)量問題提前制定應急預案。

成本控制

為避免產(chǎn)生巨大的時間和成本浪費，設計確定的設備技術(shù)參數(shù)和要求的準確性是很有必要的，這些因素將直接影響到設備的進場成本。在EPC模式下，總承包商負責統(tǒng)籌資源，對資源分配進行合理規(guī)劃，相應的采購部門應當在項目前期的設計階段介入，與設計企業(yè)進行溝通交流，以實現(xiàn)合理的采購規(guī)劃，明確業(yè)主任務需求并劃清各方職責權(quán)限及任務目標，采用限額設計限制各階段費用上限，選取最優(yōu)性價比方案。由于各專業(yè)追求利益一致，溝通相對方便，各部門提前參與方案設計，使得方案增添多專業(yè)細節(jié)，在此過程中整體方案不斷得到優(yōu)化，避免出現(xiàn)各專業(yè)部門脫節(jié)的問題。EPC模式摒棄了傳統(tǒng)模式中上游階段結(jié)束才能開啟下游工作的狀態(tài)，設計、采購和施工等項目參與方都在前期介入方案設計，可提前開始相關準備工作，從而縮短相應的項目工期，減少整個項目在運營上的成本。

進度控制

在EPC模式下，設計、施工等階段能夠穿插進行，從而大大降低工期。而在傳統(tǒng)模式下，各階段工作需依次進行，設計進度直接影響了采購與施工進度，間接決定著項目建設進度和周期。但由于設計方提交全部圖紙后才開啟施工招標，因此設計管理范圍限制于設計階段，項目成本與可實施性不在考慮范圍內(nèi)，各專業(yè)脫節(jié)嚴重，按線性流程進行項目建設，容易出現(xiàn)設計變更時進度無限向后拖延的現(xiàn)象發(fā)生。

EPC模式中，制定進度計劃以保證項目順利在預定工期內(nèi)完工，設計管理中嚴格審查設計進度，實時關注影響設計進度因素，解決相關問題，并強化設計節(jié)點交接和控制。由于設計管理中的前期策劃已量化各專業(yè)目標，在設計階段結(jié)束前可提前聯(lián)系材料設備的招采和施工現(xiàn)場的場地準備，各進程緊密結(jié)合在一起，大大加快了工程進度。

協(xié)同管理

設計與采購、施工的接口界面管理。在EPC模式下，協(xié)調(diào)各方關系至關重要，做好各方的銜接工作，落實計劃并合理分配資源是關鍵。設計界面包括設計與業(yè)主單位、設計與現(xiàn)場施工單位、設計與采購部門和供應商之間的接口。

作為項目的所有者和投資者，項目業(yè)主在EPC項目中占有巨大的主動權(quán)，在EPC項目設計任務中便已對設計部門提出了不同的項目要求。但是，業(yè)主與設計方之間常出現(xiàn)信息不對等的情況，在業(yè)主和設計方之間的通信過程中會出現(xiàn)以下兩大問題。一是業(yè)主方無法在早期階段準確表達項目的要求。EPC項目總承包企業(yè)在整個過程中必須利用自身的設計經(jīng)驗，將業(yè)主“含糊不清”的設計要求逐步轉(zhuǎn)換為可行的設計計劃，并與設計院進行溝通，將其進一步轉(zhuǎn)換為特定的設計圖紙。在整個過程中，將有許多迭代，企業(yè)需要通過適當?shù)姆椒ǎM一步加強與設計院的有效溝通和管理。二是在溝通過程中，業(yè)主出于各種原因，會表現(xiàn)出很多“不當”行為，可能會對設計單位產(chǎn)生負面影響。這些“不當”行為是出于滿足業(yè)主的自身利益以及其他各種原因，包括要求設計單位違反工程標準；項目質(zhì)量下降或超出國家法規(guī)要求以及國家有關部門批復的可研報告；修改設計以提高建筑標準；設計付款任意延遲等。這些行為可能會產(chǎn)生嚴重的后果，會受到有關監(jiān)管部門的關注，甚至觸犯相關法律。

二維設計是勘察設計專業(yè)在傳統(tǒng)模式下的主要工作方式，二維設計過程中往往潛藏著許多問題難以被設計師發(fā)現(xiàn)。二維設計主要以平面為基礎，設計師在設計時也往往只能發(fā)現(xiàn)最直觀的平面問題，而忽視了空間上可能存在的問題，一些較為老練的設計師雖具備更敏銳的觀察能力，可以通過空間想象力或剖面圖等手段發(fā)現(xiàn)一些空間上的問題，但空間上所涉及的專業(yè)領域較多，更多情況下需要各專業(yè)之間的協(xié)同才能更好地解決。

設計質(zhì)量會受到傳統(tǒng)分析手段的影響。以結(jié)構(gòu)分析計算為例，當前，結(jié)構(gòu)分析工作與繪圖工作無法統(tǒng)一，需要依靠不同軟件實現(xiàn)，在做好結(jié)構(gòu)分析后，需重新導入繪圖軟件進行繪圖操作。隨著設計過程的推進，一旦出現(xiàn)了需要改動的地方，如果再重新回到分析軟件中進行整體計算，將會非常繁瑣，而且會耽誤設計工期。

為了順利通過相關部門的審批，設計企業(yè)在設計建筑圖紙時通常會較為關注國家及地方標準，但對設計品質(zhì)有提升作用的企業(yè)設計標準，卻往往不夠重視或者難以執(zhí)行、監(jiān)督。設計電子文檔的兼容性不佳是常見的問題，一些設計師喜歡利用一些插件提高設計效率，此類插件容易生成一些特殊的圖塊，導致沒有安裝相同插件的其他設計師或其他項目參與方不能獲取完整的圖紙信息，從而影響設計的交付質(zhì)量。

上述傳統(tǒng)建設項目勘察設計管理中的設計及分析手段問題可以理解為相關軟件的協(xié)同能力不足、設計人員的協(xié)同意識不強。此外，在完善的設計標準中還應包括圖紙及參照文件規(guī)范，此規(guī)范可以說是基于二維設計手段（以CAD為主）的協(xié)同核心內(nèi)容，但卻也是我國大多數(shù)建筑設計企業(yè)不夠重視的內(nèi)容。由此可見，傳統(tǒng)建設項目勘察設計模式暴露出的各種問題，絕大部分是由于設計協(xié)同意識的缺乏和設計協(xié)同能力的不足造成的。

設計管理智能化和數(shù)字化

為減少設計與施工時二維圖紙與三維建模之間的轉(zhuǎn)換，BIM模型在三維信息上的表達是很有必要的。前期的方案設計階段，BIM模型能向各級單位展示其所需要的節(jié)點部位和重要空間，在施工組織階段，也能為造價提供重要的預算基礎。在初步設計階段，BIM的三維信息模型能夠有效提高設計效率，對實現(xiàn)二維提資具有促進作用；對工程量清單的快速提取，能夠提高造價概算和施工專項方案的編制精度和效率；有效提高勘察設計與結(jié)構(gòu)設計之間的配合，讓勘察工作與基礎、結(jié)構(gòu)工作能夠有機結(jié)合，從而減少因配合不緊密所造成的圖紙問題。施工圖設計中，各專業(yè)內(nèi)部分工銜接和專業(yè)之間交叉銜接，能夠為各施工管理和設計工作提供更精準的基礎模型。

結(jié)語

本文結(jié)合調(diào)研結(jié)果著重探討了EPC工程總承包模式的設計優(yōu)化管理，對當前設計管理存在的不足進行分析的同時，提出了一些設計管理的優(yōu)化策略，同時指出勘察設計單位應該發(fā)揮自身和設計的主導作用，優(yōu)化設計方案，做好項目管理工作。研究結(jié)果充分表明：EPC工程總承包模式下勘察設計單位處于主導作用，是項目管理活動的中心。

設計管理是一個整體管理的過程。本文根據(jù)設計管理的內(nèi)涵和外延的概念，把EPC總承包商的設計管理分為兩個層面。內(nèi)涵的設計管理是總承包商內(nèi)部的設計管理和協(xié)調(diào)，包括對各個階段的工作內(nèi)容以及工作程序和組織安排；外延的設計管理是總承包商與業(yè)主、分包商的外部組織協(xié)調(diào)，竭力統(tǒng)籌安排，使資源利用最優(yōu)化。同時，通過結(jié)合建設工程程序分析了總承包商內(nèi)部的設計管理以及外部的設計管理，得出了在EPC工程總承包項目中設計管理貫穿項目始終的結(jié)論，簡言之，設計管理是一個整體的、系統(tǒng)的管理。

隨著建筑行業(yè)競爭的日益激烈，設計管理類服務因業(yè)主的需求量增大而增多，企業(yè)應適應需求差異化與多樣化，以抓住機遇，拓展業(yè)務。隨著市場發(fā)展，EPC工程總承包模式將被越來越多企業(yè)所接受，有些企業(yè)為拓展國際市場，逐步開始向工程公司轉(zhuǎn)型。EPC在帶來更高額利潤的同時，隨之而來的是經(jīng)營風險的增大。為降低風險，企業(yè)應當更加注重各階段各工作之間的銜接，創(chuàng)新一體化總承包模式。

對于由設計單位向EPC總承包商轉(zhuǎn)型的企業(yè)來說，因設計作為其他環(huán)節(jié)的重要依據(jù)，是項目實施極為重要的一環(huán)，設計企業(yè)應把握其在項目設計階段具有的先天優(yōu)勢，充分發(fā)揮專業(yè)職能，實現(xiàn)項目價值的提升。