EPC工程總承包模式下設計主導的分析與應用

曹鵬飛，周煥強，王 輝

（中設設計集團股份有限公司，江蘇 南京 210014）

0 引言

EPC即設計-采購-施工一體化，總承包方按照與建設單位簽訂的合同，對工程設計、采購、施工等全過程承包，對工程質量、安全、工期、造價等全面負責[1]。EPC工程總承包模式可發揮總承包方的集成管理優勢，有效解決傳統設計、采購、施工相互制約和相互脫節的矛盾，有利于各階段工作的合理銜接，實現建設項目的成本、質量、進度控制，從而獲得較好的投資效益。

以設計為主導的EPC模式是國際工程界通行的做法和趨勢。美國《工程新聞記錄》（ENR）統計數據表明，世界200家頂級國際設計企業中有一半是EPC型工程總承包企業，世界頂級的225家國際承包公司中，多數也是世界頂級的設計企業。美國有近一半的工程采用EPC模式，國際上大型民用建筑項目采用EPC模式的比例約占80%，石油、化工、電力等行業幾乎達到100%[2]。

近年來我國大型項目采用工程總承包模式的也越來越多，其中以勘察設計企業為主導所占的份額也逐年增加。根據住建部《2017年全國工程勘察設計統計公報》的數據顯示，2017年工程總承包新簽合同額總計34 258.3億元，與2016年相比增加38.8%。工程總承包收入20 807億元，占營業收入的48%[3]。由于EPC總承包方同時承擔設計、采購和施工任務，項目周期長，易受不可抗拒因素影響，EPC總承包方將承擔更大風險。而EPC項目風險的多樣性和不確定性給風險控制造成極大困難，閆文周等[4]提出運用知識本體的方法構建EPC項目風險案例庫，用模糊子集貼近度的方法找出貼近度最高的案例及相應對策，供項目管理決策參考；李婷婷等[5]針對以設計為主體的工程總承包模式，從優化組織機構、人力資源轉型、加強施工和采購能力的培養方面提出指導性思路；盧騰[6]闡述了設計院在EPC項目不同階段的優勢，指出設計院若能充分發揮自身設計優勢，揚長避短，在EPC項目市場中將大有所為。

為推進和規范工程總承包制，國家也相繼出臺了一系列政策措施。2016年5月住建部在《關于進一步推進工程總承包發展的若干意見》中指出，要深化建設項目組織實施方式改革，推廣工程總承包制，政府投資項目和裝配式建筑應當積極采用工程總承包模式。2017年5月住建部正式頒布了GB/T 50358—2017《建設項目工程總承包管理規范》。

1 EPC模式下設計的主導作用

EPC工程總承包項目是以設計為主導的系統工程，在EPC模式下，設計的主導作用是建設單位和總承包方共同認可的，設計文件也是采購、施工和工程驗收的依據[7]。

1.1 工程總體造價的決定性作用

設計費在工程中的比重不大（一般在1.6%～4.5%）[8]，但在項目前期和設計階段就已決定了項目總投資的80%以上，不同的結構形式、材料及施工工藝均會導致工程總體造價相差很大，甚至對后期項目運營成本也會產生較大影響。因此，設計不僅決定了工程的使用功能，而且是影響工程投資和建設進度的關鍵因素。同時，設計質量的優劣也會影響施工過程中的變更情況，這往往成為工程造價控制的風險之一。

1.2 EPC各環節有效銜接的紐帶作用

EPC模式下，設計、采購、施工之間存在較強的邏輯制約關系，對總承包方提出更高要求。EPC模式之所以高效，歸功于事前統籌和過程優化調整，把傳統割裂的設計、采購、施工融合在一起，統一管理，目標明確。采購是項目實施過程的關鍵步驟，大多項目的采購支出一般要占工程造價的80%以上。設計對采購而言，設計根據建設方對使用功能的需求明確采購的技術參數和要求，設計的技術參數和要求越準確、可操作性越高，既可減少采購時可能出現的差錯，又能加快采購進度，進而有利于工程總體進度。因此，設計階段充分考慮與采購的銜接問題不僅對工程造價控制起到決定作用，而且對各階段進度控制也有重要的紐帶作用。

設計對施工而言，除對施工成本有直接影響之外，從實際出發，在設計階段考慮與施工的銜接問題，可有效減少返工或設計變更，即使在過程中遇到突發情況，也可及時優化方案，充分發揮設計和施工的疊加優勢，達到節省造價的目的。

2 EPC模式下對設計的要求

EPC總承包合同一般為固定總價合同，因此設計過程要體現“投資總量控制、專業限額設計”的總體原則。在確保使用功能的前提下，對設計方案進行技術經濟性對比優選，從源頭上發揮設計的主導作用。

2.1 設計需站在項目全過程的高度

EPC工程總承包模式下，設計、采購、施工不再獨立，彼此影響，相輔相成，而設計在三者之中又起主導作用，因此在設計階段就要帶入項目整體的成本意識和風險意識，將設計納入EPC工程總承包項目管理中，從而充分發揮設計的龍頭作用，真正實現設計、采購、施工一體化。

設計階段應組織工程管理與采購管理人員進行方案討論，接納各方的合理化建議，將施工和采購經驗融入項目設計中。對于大型復雜或工期緊的總承包工程，更需要組織設計、采購、施工等管理團隊進行系統性設計，確保各階段各環節的有效銜接。同時要堅持將設計的EPC紐帶作用貫穿于項目整個實施階段，才能保證項目成本、工期及質量安全目標的實現。

2.2 設計需提高方案的完整性和準確性

EPC總承包合同中都會約定：由于承包人文件存在錯誤、遺漏、含糊、矛盾、不充分之處或其他缺陷，無論承包人是否獲得批準，承包人均應自費對前述問題帶來的缺陷和工程問題進行改正[9]。因此，必須加強對設計人員的管理，提高設計質量。各專業設計文件必須嚴格執行校核、審定流程，保證各專業設計成果質量。重大項目的校審最好能讓施工管理人員參與。同時，對于各專業設計范圍要明確，避免出現設計錯項、漏項等問題。

2.3 BIM技術應用

BIM（Building Information Modeling）是以工程項目的各項相關信息數據作為模型基礎，進行模型建立，通過數字信息仿真技術模擬工程所具有的真實信息，能很好地應用于項目建設方案策劃、招投標管理、設計、施工、竣工交付和運維管理等全生命周期的各個階段，有利于項目實施效率和安全質量的提高[10]。BIM技術的應用價值在美國、歐洲、日本等國家和地區的建筑工程領域中已得到廣泛驗證，國內自2005年引進BIM技術以來，也有了長足進步。

BIM模型是對整個工程的預演，建模的過程也是三維校審的過程，在此過程中可發現很多隱藏在設計中的問題。這些問題一般均與專業配合緊密相關，或屬于空間高度上的沖突，由于并不屬于技術標準范疇，在傳統單專業校審時很難被發現。因此，BIM技術的三維可視化精確定位、碰撞檢查及良好的協調性等特點，有利于設計模擬和優化、成本與工期控制等。持續改進界面清單以保證技術銜接、運用BIM技術充分共享信息能較好地解決大型建設項目EPC總承包方設計管理中遇到的界面問題，提高項目管理效率[11]。因此，設計作為工程建設的龍頭，應清晰地認識到BIM技術所帶來的變革和后續推動力。

3 設計院主導的EPC工程實例

3.1 設計方案響應快速，降低風險效果明顯

筆者所在單位作為總承包單位承擔了某航道及其附屬工程EPC項目，對項目進度、質量、成本、安全等進行全面管理。該項目處于海洋潮汐環境，不僅施工作業時間受限，而且潮汐風浪對結構物的沖刷易出現安全隱患。如果不及時采取有效措施，受損部位會逐漸擴大，甚至影響結構安全。若按傳統建設模式，按部就班變更程序，不僅耽誤了最佳處理時機，而且可能增加處理費用。現場項目部管理人員巡查時發現該情況后首先在施工工序上要求施工單位進行調整以防沖刷范圍擴大，設計人員及時查勘與施工單位研究處理方案。通過全線測量，在適當位置增加防護措施，有效控制了風險。在類似安全隱患的處理上充分表現出了EPC模式下設計“快響應，高效率”的優勢，以及時降低了各方風險。

3.2 方案優化量體裁衣，節省造價立竿見影

EPC項目的設計對成本的控制是重點，筆者所在單位所承擔的某五金會展中心項目，會展產品主要是五金機械類，對地面易形成劃痕，因此在施工圖設計時取消了原場館環氧自流平地坪方案，取而代之的是金剛砂耐磨地坪加表面固化劑的做法，僅這一項就節省造價約50萬元，不僅避免了環氧自流平地面硬物劃傷剝落的維修風險，而且替代方案的觀感度、實用性都比較強，各方都很滿意。

3.3 方案調整因地制宜，保障工期順利完成

設計師往往更多考慮的是能否實現設計意圖和使用功能，而對材料的市場供應、政府政策限制等因素不太關注，一些設計參數直到采購、施工時才被發現存在問題，無形中增加了采購、施工的成本和難度。筆者所參與的某智能化立體機械車庫EPC項目，工期緊，對設計優化快速調整提出很高要求。外立面原設計采用的是30mm×50mm×1mm的鋁方管、屋面檁條采用的是180mm×70mm×20mm×2.5mm的Z形檁條。當施工單位采購時發現，當地及周邊市場上該型號的鋁方管很少，常見的最小厚度是1.2mm，該型號的Z形檁條也很少，不僅價格高而且加工周期至少要30d以上，時間上不允許。在此情況下，項目管理部及時組織設計與施工單位調整方案，對市場上成熟的產品進行比選，設計在確保結構安全的前提下進行調整，最終選用了30mm×50mm×1.2mm的鋁方管，250mm×75mm×20mm×2.5mm的C形檁條，15d之內就全部加工到位，在不增加造價的情況下為保障工期贏得了時間。

4 結語

隨著EPC工程總承包模式的快速發展，EPC項目管理也越來越關鍵。要體現EPC模式的優勢，必須發揮設計在EPC工程總承包中的主導作用，結合項目特點對設計進行深入研究，將設計與采購、施工有效銜接，發掘項目全過程中的價值增長點，真正起到事半功倍的效果。