工程優(yōu)化設(shè)計(jì)

◎ 魏克嫻

（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

在工程項(xiàng)目建設(shè)中，建設(shè)單位作為投資主體，在建設(shè)過程中進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，加強(qiáng)工程成本全過程管理，有效控制投資具有重要意義。全面的成本控制和管理涉及與工程建設(shè)有關(guān)的各個要素，涉及工程項(xiàng)目的全過程，涉及建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位、供貨單位多家單位的管理與協(xié)調(diào)。工程成本控制又存在多種不確定性因素，故降低工程項(xiàng)目建設(shè)成本，提高投資效益是建設(shè)單位項(xiàng)目管理的重要目標(biāo)。工程成本的有效控制應(yīng)體現(xiàn)在決策階段和實(shí)施階段。如何進(jìn)行工程優(yōu)化設(shè)計(jì)，現(xiàn)從以下幾方面進(jìn)行分析。

1 優(yōu)化設(shè)計(jì)直接影響投資

工程建設(shè)過程包括項(xiàng)目決策、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施3大階段。進(jìn)行投資控制的關(guān)鍵在于決策和設(shè)計(jì)階段，而在項(xiàng)目做出投資決策后，其關(guān)鍵就在于設(shè)計(jì)[1]。

據(jù)研究分析，設(shè)計(jì)費(fèi)一般只相當(dāng)于建設(shè)工程全壽命費(fèi)用的1%以下，但正是這少于1%的費(fèi)用對投資的影響卻高達(dá)75%以上。

1.1 建筑、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)中，其建筑和結(jié)構(gòu)方案的選擇以及建筑材料的選用對投資有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內(nèi)廊式還是外廊式、進(jìn)深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數(shù)的確定、基礎(chǔ)類型選用以及結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在滿足同樣功能的條件下，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)，可降低工程造價5%～10%，甚至可達(dá)10%～20%。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在工程質(zhì)量事故的眾多原因中，設(shè)計(jì)責(zé)任多數(shù)占40.1%，居第一位。不少建筑產(chǎn)品由于缺乏優(yōu)化設(shè)計(jì)，而出現(xiàn)功能設(shè)置不合理，影響正常使用；有的設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量差，專業(yè)設(shè)計(jì)之間相互矛盾，造成施工返工、停工的現(xiàn)象，有的造成質(zhì)量缺陷和安全隱患，給國家和人民帶來巨大損失，造成投資的極大浪費(fèi)。震驚全國的寧波大橋事故就是這方面的典型例證。

1.2 工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

設(shè)備安裝工程約占工程總投資的20%～50%，建筑物更多考慮設(shè)備因素影響。樓層越多，設(shè)備系統(tǒng)越龐大。設(shè)備的配置應(yīng)充分考慮自然環(huán)境對能源節(jié)約的有利條件，如果能從建筑產(chǎn)品的整個壽命周期分析，能源節(jié)約是一筆不小的費(fèi)用。通常在設(shè)備的選用問題上，需要盡量選用國內(nèi)品牌，能降低產(chǎn)品成本，從而降低工程造價。

2 優(yōu)化設(shè)計(jì)意識不足

2.1 對優(yōu)化設(shè)計(jì)監(jiān)控不力

長期以來，形成了一種設(shè)計(jì)對業(yè)主負(fù)責(zé)，設(shè)計(jì)質(zhì)量由設(shè)計(jì)單位自行把關(guān)的觀念，主管部門對設(shè)計(jì)成果缺乏必要的考核與評價，有的僅靠圖紙會審來發(fā)現(xiàn)一些簡單問題，只有等出現(xiàn)了大的技術(shù)問題才來追究責(zé)任，而方案的經(jīng)濟(jì)性則問及更少。另外，對設(shè)計(jì)市場管理不夠，越級、無證、掛靠設(shè)計(jì)時有發(fā)生，從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)質(zhì)量下降。加之由于設(shè)計(jì)工作的特殊性，不同的項(xiàng)目有各自的特點(diǎn)，所以針對不同項(xiàng)目優(yōu)化設(shè)計(jì)的成果缺乏明確的定性考核指標(biāo)。

2.2 業(yè)主要求優(yōu)化設(shè)計(jì)的意識不強(qiáng)

目前，業(yè)主往往把投資的控制重心放在施工環(huán)節(jié)上，而對設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)重視不夠。其原因如下：①對設(shè)計(jì)對投資影響的重要性認(rèn)識不夠，只看到搞施工招標(biāo)，投標(biāo)價要低于標(biāo)底價、施工單位要讓利等，殊不知設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化會帶來更大的節(jié)約。②無法很好地選擇設(shè)計(jì)單位，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)前業(yè)主不知道誰能優(yōu)化到什么程度。有些項(xiàng)目設(shè)計(jì)雖通過招投標(biāo)，但此時方案不細(xì)，概算粗略，很難來綜合評定。③業(yè)主由于專業(yè)知識上的限制，對設(shè)計(jì)方案難以從優(yōu)化的角度提出要求或疑義。④有些業(yè)主經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚擾，項(xiàng)目建設(shè)趕時髦、求新穎，根本不提優(yōu)化要求。⑤有些業(yè)主自身對工程應(yīng)具備的功能要求及應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)不明確，隨意性大，要求出圖時間緊，又壓低設(shè)計(jì)收費(fèi)，從而也影響了優(yōu)化設(shè)計(jì)的開展[2]。

2.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)的開展缺乏必要的壓力和動力

由于目前的設(shè)計(jì)經(jīng)營往往憑的是關(guān)系，缺乏公平競爭，所以設(shè)計(jì)單位的重心不在技術(shù)水平的提高上，設(shè)計(jì)只要保證不出大的質(zhì)量問題，方案的好壞、造價的高低關(guān)系不大，使優(yōu)化設(shè)計(jì)失去壓力。由于現(xiàn)在的設(shè)計(jì)收費(fèi)是按面積或按造價的比例計(jì)取，幾乎與投資的節(jié)約和設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣無關(guān)，導(dǎo)致對設(shè)計(jì)方案不認(rèn)真進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，而是追求高標(biāo)準(zhǔn)，或?yàn)楸ｋU(xiǎn)起見，隨意加大安全系數(shù)，造成投資浪費(fèi)。相反，設(shè)計(jì)單位即使花費(fèi)了較多的人力、物力，優(yōu)化了設(shè)計(jì)方案，給業(yè)主節(jié)約了投資，但也不能得到應(yīng)有的報(bào)酬，有時設(shè)計(jì)費(fèi)反而變少，從而挫傷了優(yōu)化設(shè)計(jì)的積極性。

3 搞好優(yōu)化設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議

3.1 主管部門應(yīng)加強(qiáng)對優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的監(jiān)控

為保證優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，開始可由政府主管部門來強(qiáng)制執(zhí)行，通過對設(shè)計(jì)成果進(jìn)行全面審查后方可實(shí)施。作為《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》的配套文件之一的《建筑工程施工圖設(shè)計(jì)文件審查暫行辦法》已由建設(shè)部建設(shè)［2000］41號文頒布施行，其實(shí)施將對控制設(shè)計(jì)質(zhì)量提供重要保證。但《辦法》規(guī)定的審查主要是針對設(shè)計(jì)單位的資質(zhì)、設(shè)計(jì)收費(fèi)、建設(shè)手續(xù)、規(guī)范的執(zhí)行情況及新材料新工藝的推廣應(yīng)用等，缺乏對方案的經(jīng)濟(jì)性及功能合理性方面的審查要求。所以，①建設(shè)主管部門在執(zhí)行《辦法》的同時，應(yīng)增加人員配備和審查力度，對設(shè)計(jì)成果進(jìn)行全面審查。②應(yīng)加強(qiáng)對設(shè)計(jì)市場的管理力度，嚴(yán)格通過資質(zhì)管理、人員注冊、設(shè)計(jì)招標(biāo)、圖紙審查等環(huán)節(jié)來規(guī)范設(shè)計(jì)市場，減少黑市設(shè)計(jì)。③利用主管部門的職能，總結(jié)推廣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、公布合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及考核指標(biāo)，為優(yōu)化設(shè)計(jì)的進(jìn)行提供良好服務(wù)。

3.2 注意優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的綜合性

通過優(yōu)化設(shè)計(jì)來控制投資是一個綜合性問題，不能片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約投資，要正確處理技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的對立統(tǒng)一是控制投資的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)中既要反對片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約，忽視技術(shù)上的合理要求，使項(xiàng)目達(dá)不到功能的傾向，又要反對重視技術(shù)而輕經(jīng)濟(jì)、設(shè)計(jì)保守浪費(fèi)的現(xiàn)象。設(shè)計(jì)人員要用價值工程的原理來進(jìn)行設(shè)計(jì)方案分析，要以提高價值為目標(biāo)，以功能分析為核心，以系統(tǒng)觀念為指針，以總體效益為出發(fā)點(diǎn)，從而真正達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)效果[3]。

3.3 注重三維技術(shù)的應(yīng)用

三維設(shè)計(jì)軟件通過建立三維模型，模擬真實(shí)設(shè)計(jì)，使工藝的設(shè)計(jì)工作更準(zhǔn)確、更高效，如確定工藝設(shè)計(jì)中穿樓板的斜溜管預(yù)留洞，及時發(fā)現(xiàn)和解決管路之間碰撞問題。在方案設(shè)計(jì)階段，主要的工作是與業(yè)主溝通、商討，確定工藝流程、工藝初步布置和設(shè)備配置等。多數(shù)情況下，業(yè)主往往都是非專業(yè)設(shè)計(jì)者，讀工程圖紙圖能力有限，所以只通過圖紙和語言的溝通往往會產(chǎn)生諸多麻煩。如果使用三維設(shè)計(jì)軟件來設(shè)計(jì)，用三維圖形把抽象的、平面的、分離的設(shè)計(jì)對象具體化、形象化，通過“虛擬現(xiàn)實(shí)”技術(shù)更直觀地把廠房大小，設(shè)備大小及他們之間的位置關(guān)系，甚至加工過程都淋漓盡致地表現(xiàn)出來，會使我們和業(yè)主的溝通暢通無阻，提高合作的滿意度和成功率[4]。

三維設(shè)計(jì)技術(shù)將現(xiàn)實(shí)虛擬化，形成了圖形與工程數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、主觀與客觀的統(tǒng)一、理論與現(xiàn)實(shí)的統(tǒng)一，真正將工廠建到了“紙”上。設(shè)計(jì)人員的主要精力不放在枯煩瑣的三維到二維的轉(zhuǎn)化上，主要考慮如何使方案更合理化；將復(fù)雜的書面提資轉(zhuǎn)化為專業(yè)間模型的提交，實(shí)現(xiàn)專業(yè)間無縫對接；設(shè)計(jì)從經(jīng)過修改后的模型上抽取，保證了設(shè)計(jì)成品的一致性，可以隨意實(shí)現(xiàn)二維出圖，使得出圖質(zhì)量和速度大大提高；三維漫游通過虛擬的三維空間直觀真實(shí)地展示設(shè)計(jì)方案，通過碰撞檢查等手段可以提前發(fā)現(xiàn)專業(yè)內(nèi)外的配合問題，使施工階段的差錯大大減少；通過模擬吊裝施工等手段可以迅速確定合理的施工方案，同時大大縮小了設(shè)計(jì)與施工的思維差異。

4 結(jié)語

在工程實(shí)踐中，設(shè)計(jì)考慮不周，不進(jìn)行合理的優(yōu)化往往會對工程建設(shè)造成難以挽回的損失和浪費(fèi)，有時還會給工程項(xiàng)目的使用帶來不可彌補(bǔ)的損害，而優(yōu)化設(shè)計(jì)會給工程價值增值。在設(shè)計(jì)中布置合理，考慮功能齊全，合理篩選，選擇最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化設(shè)計(jì)可努力尋求投資和費(fèi)用支出的最佳結(jié)合，使項(xiàng)目建設(shè)的全壽命費(fèi)用最低。

參考文獻(xiàn)：

[1]閻長俊，梁冒鈺，Mat thew Fletcher.淺工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)/建造模式[J].沈陽建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2001，17（3）：229-231.

[2]江 輝.淺談工程優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].大科技，2012，16（19）：281.

[3]趙建京.從管道設(shè)計(jì)看EPC總承包項(xiàng)目的設(shè)計(jì)控制與管理[J].石油化工設(shè)計(jì)，2005，22（2）：22-24.

[4]劉 剛.淺談國際工程優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].湖北電力，2011，35（5）：75-76.