李雪晶
(天津渤海化工集團規劃設計院,天津 300450)
化工項目設計可按初步設計和施工圖設計兩個階段進行;對于技術復雜、有一定難度的工程,可分為初步設計、技術設計、施工圖設計。研究表明,設計階段影響工程造價的程度占35%~75%,初步設計階段影響工程造價可能性為20%;在技術設計階段,影響工程造價可能性為30%;在施工圖設計階段,影響工程造價可能性為25%;而到了施工階段,影響工程投資的可能性只有5%~10%,竣工決算階段影響工程投資的可能性為0%~5%。項目設計階段是影響投資的重要階段,更是有效控制工程造價的關鍵環節。不同階段影響投資的程度如圖1。
化工項目設計是由總平面設計、工藝設計及建筑設計三部分組成,對設計的各部分進行技術經濟分析,是保證總體設計方案合理性的前提。
總平面設計涉及占地面積的大小,影響征地費用,也影響管線布置成本及項目建成后的運營成本。合理的功能分區,可避免大挖大填,減少土石方量和節約用地,降低工程造價。選用無軌運輸的方式,可以減少占地,節約投資。
工藝設計的內容包括,選擇的生產方法是否合理,經濟上是否合理;是否符合采用的原料路線;是否符合環保要求;工藝流程布置是否合理;工藝流程設計是否與廠內運輸、工程管線布置聯系密切。合理布置應保證主要生產工藝流程無交叉和逆行現象,使生產線路盡可能短,節約用地,減少設備、管線工程量,節約成本。設備選型是否科學,設備使用性能是否環保無污染、是否經濟、是否可靠、是否可維修,是否具備“三廢”治理及環保措施。這些都是影響工程造價的因素。
建筑設計重點考慮平面、立體設計和結構方案及工藝要求。平面形狀越簡單,其造價越低;流通空間減到最小,造價降到最低;層數、層高增加會引起各項費用增加,衛生間設備、上下水管道、樓梯、電梯設備、結構、基礎的建設都要增加造價;柱網布置是否合理,生產設備和工藝改變是否影響柱網布置,以及造價是否增加;建筑結構如砌體結構、鋼筋混凝土結構、鋼結構的增加,相應工程造價肯定會增加。
圖1 不同建設階段影響投資的程度
價值工程(value engineering,VE),是以提高產品價值,用最低的總成本為用戶提供所要求的產品功能的一種新興的技術經濟方法。價值(value)等于功能(function)與成本(cost)之比。
從工程壽命周期來分析(如圖2),使用成本逐漸降低,工程造價逐漸升高。只有功能、成本相適宜,才能使工程造價最低,而提高產品價值有以下五種途徑。
圖2 工程造價、使用成本與項目功能/水平之間的關系
一是功能不變,降低成本。首先要考慮化工項目設計階段造價高的部分,一般來說,設備造價占工程總造價的50%以上。在化工設計階段設備選型中,國外進口壓縮機造價高,中高端壓縮機一直被國外占領,目前中小型壓縮機生產廠在國內崛起,若采用國產化技術成熟的壓縮機,功能不變的同時,可大大降低工程造價。
二是成本不變,提高功能。如通過對蒸吸氨工序設計的整體決策,其工藝方案通過技術方法比較、經濟分析和經濟評價,優化設計,調整原有蒸吸設備布置位置,改變原有重復、過度蒸吸及不合理的工藝布局,在設計成本不變的情況下,可避免生產操作中資源、能源過度消耗,有效控制工程造價;企業生產運營中焦炭消耗降低5kg/t、水消耗降低10.1m3/t、蒸汽消耗降低400kg/t,大大提高了企業的經濟效益。
三是功能提高,成本降低。這是提高價值的最理想途徑。隨著科學技術的發展,新工藝、新材料、新設備不斷出現,通過應用新工藝、新材料、新設備,研發人員能夠不斷改進產品設計,研制新產品,使產品功能提髙、成本降低,經濟效益大大提高。
當下推廣的聯堿設計項目,采用候氏制堿法以及先進的專業技術,并選用先進成熟的設備,通過統一規劃、合理布置,在滿足使用功能的要求下,生產純堿產品的同時生產氯化銨產品,可廣泛應用于化肥領域,大大提高產品的功能;同時,運用價值工程對兩次價值系數進行評選,綜合生產工藝調整及產品的附加價值,可節約投資額近億元。在降低企業成本的前提下,使用功能大幅提高。
四是成本略有提高,功能則有更大的提高。在青海的設計項目中,將設計項目生產要求與所在地的自然地理條件,基礎地質復雜、不確定的因素,利用價值工程原理進行分析,對項目的深基礎基本數據進行分析,設計配套辦公樓時建設辦公樓地下室停車場比單獨建地下室停車場雖然增加工程造價25%,但單獨建設地下室停車場購買土地費用遠遠大于工程造價成本,前者會帶來更大的經濟效益。最終得出結論,增加辦公樓地下停車場的功能雖然成本略有提高,但功能有更大提升,從價值工程的角度分析,項目設計是合理的。
五是功能略有下降,成本有更大的下降。在壓力容器非標設計過程中,非標設備如收集槽、熱水槽筒體、封頭,設備制造廠家通常建議由Q345R 鋼材代替Q235B 材質。Q235B 是普板,生產工藝是熱軋,只要保證產品性能即可;Q345R 是普通容器板,在保性能的前提下容器板必須要探傷,而且要求2級探傷,大多要求正火熱處理。而實際上,Q235B 容器比Q345R 容器制造工藝簡單,使用可靠性略有下降,但性能沒有本質區別,建議制造廠家使用Q235B材質,可使總成本每噸減少300元左右,再加上設備的噸位及數量,能節約幾十噸乃至上百噸材料,項目可節約數十萬元,大大降低投資成本。
限額設計包括投資估算額控制初步設計,設計概算造價控制施工圖設計,施工圖預算造價控制各專業設計。按照批準的投資估算額控制初步設計和設計概算造價控制施工圖設計,以及施工圖預算造價控制各專業設計,嚴格控制技術設計和施工圖設計不合理變更。如已批復項目初步設計中確定設備購置費13 809.31 萬元、安裝費4 520.25萬元、建筑工程費4 015.15萬元,那么進行目標分解批復時,上述數據就是各專業設計限額設計目標的上限。
化工項目工程造價根據批準的可行性研究報告進行專業限額設計目標分解,目標成本一經確認,就要在設計階段逐步細化,與實際成本接近直至吻合,避免在設計階段隨意增加工程造價。
工程標準設計指經國家或省、(直轄)市、自治區批準的建筑、結構、構件等整套可在一定范圍內通用的標準圖、通用圖和復用圖。采用標準設計,可大幅度降低工程造價,減少工程設計量,提高設計效率,加快圖紙流轉速度,縮短設計周期,節約設計經費。標準設計靈活通用,從經濟的角度看,采用標準設計一般可加快設計進度1~2 倍,尤其是化工建設項目工程投資高、設計周期長,從決策、設計、施工至建成投產需要經過數年的時間,設計工藝繁瑣,流程、管線、布置復雜,如果采用標準設計,至少可節約設計周期50%,至少節約建設投資10%;若能在設計階段充分考慮施工生產建設、使用維修的需求,能做到既經濟又節約。
設計監理單位受業主委托進行工程設計監理時,從項目投資、進度、質量三方面進行控制,落實專門人員對設計進度實施動態控制。在設計工作開始之前,首先應由監理工程師審查設計單位所編制的進度計劃的合理性;在進度計劃實施過程中,監理工程師應定期檢查設計工作的實際完成情況,并與計劃進度進行比較分析,一旦發現偏差,就應在分析原因的基礎上提出措施,以加快設計工作進度。
設計階段項目投資控制以預控為主,在滿足功能、質量的前提下,盡可能節約投資。通過對設計跟蹤,對設計圖紙及工作內容評估,及時對設計項目投資與計劃投資進行比較,同時,有效控制設計變更,變更愈早損失愈小。
設計—采購—施工工程總承包,使承包商對工程造價、工期、質量全面負責。化工項目通過對設計、采購、施工進行系統的整體的管理和控制,減少分階段管理中各階段的交流與溝通,便于交叉和內部協調,有利于設計、采購、施工的資源共享,全盤考慮和處理工程問題;有利于更加充分地考慮設備、材料采購以及現場施工安裝的要求;有利于主動地進行設計方案的優化,能更好地配合設備、材料采購和施工,對工程造價進行有效的控制。
設計階段工程造價的控制在整個化工項目投資控制中占有舉足輕重的地位,它是建設項目造價控制的龍頭,采用有效的控制方法,合理控制設計階段工程造價,可達到節約投資的功效。
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