EPC總承包項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化的創(chuàng)效研究

沈德一

(中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司 北京 100040)

1 引言

2014 年以來(lái)，在建市〔2014〕92 號(hào)文、建市〔2016〕93號(hào)文、國(guó)辦發(fā)〔2017〕19號(hào)文等一系列政策規(guī)定的推動(dòng)之下，工程總承包在我國(guó)進(jìn)入快速發(fā)展階段，2020年3月1日起，《房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目工程總承包管理辦法》正式施行，從承發(fā)包、項(xiàng)目實(shí)施方面進(jìn)一步明確具體管理規(guī)定，給工程總承包管理提供了明確指導(dǎo)，EPC工程總承包模式在我國(guó)一般有設(shè)計(jì)院牽頭或施工企業(yè)牽頭兩種承包模式[1]，但不管哪種形式，都需要牽頭單位有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)管理能力來(lái)滿足各參與企業(yè)的效益需求，如何有效整合各方優(yōu)勢(shì)資源創(chuàng)造效益，是目前總承包企業(yè)所要面臨的問(wèn)題[2－3]。

目前我國(guó)的EPC總承包項(xiàng)目大多數(shù)為政府主導(dǎo)并且固定總投資限額，與以往施工總承包建設(shè)項(xiàng)目以變更索賠為營(yíng)收突破方向和房地產(chǎn)項(xiàng)目以成本控制為主導(dǎo)思想不同，EPC總承包更注重項(xiàng)目總體收益，具體表現(xiàn)在如何利用有限資金，滿足業(yè)主需求的同時(shí)獲得更大收益[4]。這就要求總包單位統(tǒng)籌協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)與施工，總體把控收入與成本之間的關(guān)系，本文以EPC總承包項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，就如何進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效進(jìn)行探討[5]。

2 EPC總承包項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效存在的問(wèn)題

EPC總承包項(xiàng)目創(chuàng)效的目標(biāo)是讓各相關(guān)利益方滿意，即如何滿足業(yè)主需求的前提下降低工程造價(jià)，同時(shí)增加施工承包方利潤(rùn)及相關(guān)各方社會(huì)效益，設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效要求相關(guān)設(shè)計(jì)主體既要儲(chǔ)備一定的比選方案又要了解施工程序及工程造價(jià)。現(xiàn)實(shí)中，由于設(shè)計(jì)師專業(yè)慣性思維很難獨(dú)立完成此項(xiàng)任務(wù)[6]，而造價(jià)人員往往等待圖紙完成后，再進(jìn)行算量、套價(jià)工作。由于項(xiàng)目總體時(shí)間限制無(wú)法對(duì)設(shè)計(jì)方案選擇提供有效的造價(jià)支持，最終導(dǎo)致在施工過(guò)程中優(yōu)化變更增加，對(duì)項(xiàng)目總體進(jìn)度及總投資控制增加了非常大的難度[7]。

3 EPC總承包項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效具體操作方法

EPC總承包項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效要發(fā)揮各參與方的主觀能動(dòng)性，具體表現(xiàn)在設(shè)計(jì)師與造價(jià)人員融合各自專業(yè)對(duì)不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比分析、施工方結(jié)合工程特點(diǎn)及客觀條件，綜合判斷其技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性。一個(gè)理想的優(yōu)化創(chuàng)效項(xiàng)目離不開各參與資源的高效整合，發(fā)揮其最優(yōu)效能。筆者對(duì)已完工的EPC總承包項(xiàng)目的設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效進(jìn)行了匯總整理，對(duì)典型案例進(jìn)行了分析，主要從建筑結(jié)構(gòu)方案比選、建筑材料替換、建筑新工藝?yán)谩⑴c地方文化特色結(jié)合等四個(gè)方面具體闡述設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效方法。

3.1 建筑結(jié)構(gòu)方案比選設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效

傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)優(yōu)化方向主要集中在盡量減少結(jié)構(gòu)鋼材及混凝土用量、優(yōu)化結(jié)構(gòu)造型、減少土方量等方面，從而降低工程總造價(jià)，很少考慮工程造價(jià)與承包方利潤(rùn)之間的關(guān)系。因EPC總承包項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工一體化的特殊性，在方案設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮如何降低工程造價(jià)，同時(shí)增加承包方利潤(rùn)[8－9]。

案例1:南方某EPC房建項(xiàng)目，在地下建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)時(shí)有兩個(gè)比選方案，均能滿足業(yè)主需求，其中方案1地下結(jié)構(gòu)埋深10 m，方案2地下結(jié)構(gòu)埋深為9.5 m，具體情況對(duì)比見表1。

表1 方案2與方案1情況對(duì)比

從表1中可以看出，方案2相較于方案1結(jié)構(gòu)埋深減少0.5 m，由于增加基礎(chǔ)樁長(zhǎng)，增加工程造價(jià)14萬(wàn)元，但其他五項(xiàng)施工內(nèi)容減少工程造價(jià)180萬(wàn)元，最終減少工程總造價(jià)166萬(wàn)元；同時(shí)，方案2土方增加利潤(rùn)24萬(wàn)元，基坑支護(hù)、外墻防水及裝飾減少利潤(rùn)6萬(wàn)元，樁基增加利潤(rùn)2萬(wàn)元，最終增加利潤(rùn)總額20萬(wàn)元。在EPC總承包方案設(shè)計(jì)中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)占總造價(jià)比重較大，一個(gè)理想的設(shè)計(jì)方案是在滿足業(yè)主需求的條件下，盡可能減少工程造價(jià)的同時(shí)增加施工利潤(rùn)，達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的。

3.2 建筑材料替換設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效

傳統(tǒng)的建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與施工分工明確，設(shè)計(jì)人員在前期方案選擇時(shí)很少考慮不同建筑材料對(duì)項(xiàng)目造價(jià)、利潤(rùn)、施工可操作性及綜合效益的影響，建筑材料的替換往往在項(xiàng)目設(shè)計(jì)完成后由項(xiàng)目部在施工過(guò)程中提出，反饋給設(shè)計(jì)人員，完成方案論證及變更手續(xù)后實(shí)施，此過(guò)程在施工工期相對(duì)不充裕的條件下被動(dòng)完成，不僅周期長(zhǎng)、效率低，同時(shí)耗費(fèi)各參與方精力，不利于項(xiàng)目的總體控制。EPC總承包項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化通過(guò)將造價(jià)、施工等各方優(yōu)勢(shì)資源整合，主動(dòng)分析、確定設(shè)計(jì)優(yōu)化項(xiàng)目，使優(yōu)化內(nèi)容前置，規(guī)避了后期優(yōu)化所產(chǎn)生的不良效果，同時(shí)促進(jìn)整個(gè)項(xiàng)目效益最大化[10]。

案例2:湖北某市政工程EPC總承包項(xiàng)目，業(yè)主單位在項(xiàng)目招標(biāo)前已經(jīng)完成前期方案設(shè)計(jì)，并相應(yīng)做了投資估算，控制項(xiàng)目總造價(jià)。項(xiàng)目造價(jià)人員在復(fù)核投資估算中發(fā)現(xiàn):混凝土道路估算單價(jià)為290元/m2，共計(jì)45 600 m2，單項(xiàng)工程造價(jià)合計(jì)1 322.4萬(wàn)元，如果按常規(guī)混凝土道路設(shè)計(jì)，根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧鲜袌?chǎng)價(jià)，結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，綜合成本價(jià)為350元/m2，此項(xiàng)潛虧273.6萬(wàn)元。因本項(xiàng)目規(guī)劃方案已經(jīng)確定，無(wú)法改變其道路屬性，同時(shí)為保證道路結(jié)構(gòu)整體性及安全性，結(jié)構(gòu)層厚度優(yōu)化范圍有限，如想扭虧為贏，只能替換主體結(jié)構(gòu)材料，造價(jià)人員在當(dāng)?shù)囟~對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，水泥穩(wěn)定碎石攤鋪，其中材料含稅市場(chǎng)價(jià)為165元/m3，山皮石攤鋪，其中材料含稅市場(chǎng)價(jià)為38元/m3，此項(xiàng)材料替換方案經(jīng)設(shè)計(jì)人員復(fù)核，滿足結(jié)構(gòu)要求，最終完成設(shè)計(jì)優(yōu)化(見圖1)，綜合單價(jià)降為275元/m2，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)68.4萬(wàn)元。

圖1 水泥穩(wěn)定碎石替換為山皮石示意

在EPC總承包項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化中，造價(jià)人員要充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，通過(guò)成本測(cè)算、搜索相關(guān)指標(biāo)庫(kù)、查詢地方定額等，努力探索優(yōu)化方向，積極主動(dòng)為設(shè)計(jì)人員提供相關(guān)材料替換等比選方案，做到設(shè)計(jì)與造價(jià)完美契合，達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效目的。

案例3:南方某體育場(chǎng)館EPC總承包項(xiàng)目，在項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)圖紙完成后進(jìn)行專家內(nèi)部評(píng)審時(shí)發(fā)現(xiàn)，本場(chǎng)館的墻體均為蒸壓加氣混凝土砌塊墻，施工項(xiàng)目部相關(guān)代表提出，鑒于本項(xiàng)目為大型場(chǎng)館工程，具有場(chǎng)館工程特有的層高較高、跨度較大、功能房間普遍超高的特性，且砌塊運(yùn)輸成本高，施工難度大、危險(xiǎn)性高，可否將砌塊墻改為其他材料。針對(duì)這一見意，設(shè)計(jì)人員與施工人員聯(lián)合組成攻關(guān)小組，通過(guò)調(diào)研當(dāng)?shù)夭牧鲜袌?chǎng)、技術(shù)模型驗(yàn)算、開專家討論會(huì)的形式，最終選擇用新型EPS輕質(zhì)隔墻代替部分蒸壓加氣混凝土砌塊墻，具體做法為:除建筑外墻及防火墻外其余部位的墻體均采用新型EPS輕質(zhì)隔墻。通過(guò)此次建筑材料替換設(shè)計(jì)優(yōu)化，不僅使現(xiàn)場(chǎng)施工方便、工期縮短，同時(shí)降低安全生產(chǎn)系數(shù)，為后續(xù)施工及時(shí)提供工作面，優(yōu)化效果顯著。

一個(gè)成功的EPC總承包項(xiàng)目，離不開施工項(xiàng)目部對(duì)前期設(shè)計(jì)的全面參與，從施工的角度判斷設(shè)計(jì)方案的可行性及合理性，同時(shí)結(jié)合成本及收益提出設(shè)計(jì)優(yōu)化意見或方法，為設(shè)計(jì)師的前期優(yōu)化工作提供更廣闊的思路與方向，使設(shè)計(jì)優(yōu)化工作全面、高效[11]。

3.3 建筑新工藝?yán)迷O(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效

建筑新工藝的利用在項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)方案比選中往往被忽視，在一些條件下，傳統(tǒng)的施工工藝通常不能滿足建設(shè)項(xiàng)目施工進(jìn)展快捷高效的要求，更無(wú)法適應(yīng)其綜合效益提升的大方向，在EPC總承包項(xiàng)目更加關(guān)注項(xiàng)目整體效益的大背景下，項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)優(yōu)化中對(duì)新工藝的利用顯得尤為重要。

案例4:北方某小區(qū)改造EPC總承包項(xiàng)目，原首層既有汽車坡道為混凝土路面，為滿足業(yè)主提升小區(qū)品質(zhì)，提高整體效果的要求，設(shè)計(jì)人員提出兩套設(shè)計(jì)方案:方案1為在原混凝土路面上鋪設(shè)防滑石材，方案2為在原混凝土路面上粘貼防滑地磚，具體情況對(duì)比見表2。

表2 方案2與方案1情況對(duì)比

從表2中可以看出，方案1較方案2施工時(shí)間長(zhǎng)，造價(jià)高，但只需輕度鑿毛，按照傳統(tǒng)人工鑿毛施工，對(duì)小區(qū)周圍噪聲、粉塵污染較輕，環(huán)境影響小，通過(guò)咨詢專業(yè)施工隊(duì)伍，經(jīng)過(guò)反復(fù)對(duì)比，最終選用了高壓水無(wú)損鑿毛設(shè)備施工方案。其通過(guò)高壓水的噴射，使混凝土破除及精細(xì)鑿毛作業(yè)便捷、高效、鑿毛效率高達(dá)290 m2/h，用時(shí)1 d就可完成此項(xiàng)工序，租用1臺(tái)設(shè)備成本僅為2.8萬(wàn)元，完美彌補(bǔ)了方案2的不足，且工期短，低污染、少擾民，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益明顯。

案例5:南方某超高層小區(qū)EPC總承包項(xiàng)目，外側(cè)墻體為剪力墻結(jié)構(gòu)形式，且混凝土結(jié)構(gòu)外墻外側(cè)無(wú)抹灰，外立面裝修為玻璃幕墻裝飾面，在選擇外墻螺桿眼封堵設(shè)計(jì)方案中，設(shè)計(jì)人員綜合分析該玻璃幕墻體系較大，難免有細(xì)部節(jié)點(diǎn)未處理到位，引起外墻螺桿眼滲漏，導(dǎo)致嚴(yán)重的滲水隱患。最終選擇防水砂漿封堵、螺桿眼外側(cè)周邊涂刷防水涂料的設(shè)計(jì)方案，相較于常規(guī)水泥砂漿封堵方案，該設(shè)計(jì)方案造價(jià)相對(duì)較高，但消除了后期外墻滲水風(fēng)險(xiǎn)，提高外墻整體質(zhì)量，降低后期維護(hù)成本，提升項(xiàng)目整體效益。

EPC總承包項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效更多關(guān)注項(xiàng)目的整體效益。在案例5中，雖然選擇了造價(jià)相對(duì)較高的設(shè)計(jì)方案，但避免了因墻體滲水而導(dǎo)致維修成本增加及影響企業(yè)信譽(yù)等一系列問(wèn)題的發(fā)生，一個(gè)成功的設(shè)計(jì)優(yōu)化會(huì)對(duì)項(xiàng)目的綜合效益產(chǎn)生積極深遠(yuǎn)的影響[12]。

3.4 地方文化特色結(jié)合設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效

隨著社會(huì)各界對(duì)建筑物所能體現(xiàn)的特色文化元素要求越來(lái)越高，如何與地方特色文化相結(jié)合是設(shè)計(jì)人員在建筑方案設(shè)計(jì)中需要考慮的設(shè)計(jì)優(yōu)化方向，這就要求設(shè)計(jì)人員在完成相關(guān)設(shè)計(jì)前要充分深入項(xiàng)目所在地，不斷挖掘特色元素，通過(guò)選擇富含文化特色建筑方案，努力提高建筑附加值，以此獲得最大綜合效益。

案例6:南方某特色小區(qū)EPC項(xiàng)目，多為5～6層單體樓幢建筑，在方案設(shè)計(jì)中，為了保持與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)的同時(shí)彰顯地方特色，業(yè)主要求各樓幢屋面采用紅色陶瓦坡屋面形式。因該EPC項(xiàng)目總投資限定，如何滿足業(yè)主的需求，同時(shí)減少工程造價(jià)成為設(shè)計(jì)方案中的突破方向。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)研與各方論證，最終選擇輕鋼龍骨掛彩陶瓦假坡的形式，平屋面中間合理配置綠植、輔以景觀小品的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)測(cè)算，共計(jì)降低工程造價(jià)380萬(wàn)元。通過(guò)以上屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，既滿足業(yè)主需求，又降低了工程造價(jià)，同時(shí)施工方便快捷、合理利用空間，增加了綠化景觀效果，取得了非常好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

在江西某市政廣場(chǎng)EPC總承包項(xiàng)目中，為了展現(xiàn)地區(qū)特色，在綠化景觀方案比選中，設(shè)計(jì)人員融合當(dāng)?shù)丶t色文化，最終選擇井岡山杜鵑、紅色火炬小品、紅色亮化景觀方案，宏揚(yáng)紅色革命精神；浙江某市政EPC總承包項(xiàng)目在綠化景觀方案比選中，因了解當(dāng)?shù)卣诖蛟炻俏幕O(shè)計(jì)人員在廣場(chǎng)中心設(shè)置景觀造型蝸牛，為凸顯景觀效果，周圍配合種植低矮灌木和草坪，彰顯特色的同時(shí)降低整體造價(jià)。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合EPC總承包項(xiàng)目的設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效案例，探討了一個(gè)成功的EPC總承包項(xiàng)目是讓各相關(guān)利益方都滿意，其基礎(chǔ)主要在前期設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效；而在設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效過(guò)程中離不開設(shè)計(jì)、造價(jià)、施工各方充分參與，最終尋找出在不同條件背景下所采用的設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效措施，為今后的EPC總承包項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)。