沈德一

(中铁建设集团有限公司 北京 100040)

1 引言

2014 年以来，在建市〔2014〕92 号文、建市〔2016〕93号文、国办发〔2017〕19号文等一系列政策规定的推动之下，工程总承包在我国进入快速发展阶段，2020年3月1日起，《房屋建筑和市政基础设施项目工程总承包管理办法》正式施行，从承发包、项目实施方面进一步明确具体管理规定，给工程总承包管理提供了明确指导，EPC工程总承包模式在我国一般有设计院牵头或施工企业牵头两种承包模式[1]，但不管哪种形式，都需要牵头单位有较强的设计管理能力来满足各参与企业的效益需求，如何有效整合各方优势资源创造效益，是目前总承包企业所要面临的问题[2－3]。

目前我国的EPC总承包项目大多数为政府主导并且固定总投资限额，与以往施工总承包建设项目以变更索赔为营收突破方向和房地产项目以成本控制为主导思想不同，EPC总承包更注重项目总体收益，具体表现在如何利用有限资金，满足业主需求的同时获得更大收益[4]。这就要求总包单位统筹协调设计与施工，总体把控收入与成本之间的关系，本文以EPC总承包项目前期设计为研究对象，就如何进行设计优化创效进行探讨[5]。

2 EPC总承包项目设计优化创效存在的问题

EPC总承包项目创效的目标是让各相关利益方满意，即如何满足业主需求的前提下降低工程造价，同时增加施工承包方利润及相关各方社会效益，设计优化创效要求相关设计主体既要储备一定的比选方案又要了解施工程序及工程造价。现实中，由于设计师专业惯性思维很难独立完成此项任务[6]，而造价人员往往等待图纸完成后，再进行算量、套价工作。由于项目总体时间限制无法对设计方案选择提供有效的造价支持，最终导致在施工过程中优化变更增加，对项目总体进度及总投资控制增加了非常大的难度[7]。

3 EPC总承包项目设计优化创效具体操作方法

EPC总承包项目设计优化创效要发挥各参与方的主观能动性，具体表现在设计师与造价人员融合各自专业对不同设计方案进行经济技术对比分析、施工方结合工程特点及客观条件，综合判断其技术可行性和经济合理性。一个理想的优化创效项目离不开各参与资源的高效整合，发挥其最优效能。笔者对已完工的EPC总承包项目的设计优化创效进行了汇总整理，对典型案例进行了分析，主要从建筑结构方案比选、建筑材料替换、建筑新工艺利用、与地方文化特色结合等四个方面具体阐述设计优化创效方法。

3.1 建筑结构方案比选设计优化创效

传统的建筑结构方案设计优化方向主要集中在尽量减少结构钢材及混凝土用量、优化结构造型、减少土方量等方面，从而降低工程总造价，很少考虑工程造价与承包方利润之间的关系。因EPC总承包项目设计施工一体化的特殊性，在方案设计时就要考虑如何降低工程造价，同时增加承包方利润[8－9]。

案例1:南方某EPC房建项目，在地下建筑结构方案设计时有两个比选方案，均能满足业主需求，其中方案1地下结构埋深10 m，方案2地下结构埋深为9.5 m，具体情况对比见表1。

表1 方案2与方案1情况对比

从表1中可以看出，方案2相较于方案1结构埋深减少0.5 m，由于增加基础桩长，增加工程造价14万元，但其他五项施工内容减少工程造价180万元，最终减少工程总造价166万元；同时，方案2土方增加利润24万元，基坑支护、外墙防水及装饰减少利润6万元，桩基增加利润2万元，最终增加利润总额20万元。在EPC总承包方案设计中，建筑结构设计占总造价比重较大，一个理想的设计方案是在满足业主需求的条件下，尽可能减少工程造价的同时增加施工利润，达到设计优化的目的。

3.2 建筑材料替换设计优化创效

传统的建设项目设计与施工分工明确，设计人员在前期方案选择时很少考虑不同建筑材料对项目造价、利润、施工可操作性及综合效益的影响，建筑材料的替换往往在项目设计完成后由项目部在施工过程中提出，反馈给设计人员，完成方案论证及变更手续后实施，此过程在施工工期相对不充裕的条件下被动完成，不仅周期长、效率低，同时耗费各参与方精力，不利于项目的总体控制。EPC总承包项目设计优化通过将造价、施工等各方优势资源整合，主动分析、确定设计优化项目，使优化内容前置，规避了后期优化所产生的不良效果，同时促进整个项目效益最大化[10]。

案例2:湖北某市政工程EPC总承包项目，业主单位在项目招标前已经完成前期方案设计，并相应做了投资估算，控制项目总造价。项目造价人员在复核投资估算中发现:混凝土道路估算单价为290元/m2，共计45 600 m2，单项工程造价合计1 322.4万元，如果按常规混凝土道路设计，根据当地材料市场价，结合以往施工经验，综合成本价为350元/m2，此项潜亏273.6万元。因本项目规划方案已经确定，无法改变其道路属性，同时为保证道路结构整体性及安全性，结构层厚度优化范围有限，如想扭亏为赢，只能替换主体结构材料，造价人员在当地定额对比中发现，水泥稳定碎石摊铺，其中材料含税市场价为165元/m3，山皮石摊铺，其中材料含税市场价为38元/m3，此项材料替换方案经设计人员复核，满足结构要求，最终完成设计优化(见图1)，综合单价降为275元/m2，实现利润68.4万元。

图1 水泥稳定碎石替换为山皮石示意

在EPC总承包项目设计优化中，造价人员要充分发挥专业优势，结合现场实际情况，通过成本测算、搜索相关指标库、查询地方定额等，努力探索优化方向，积极主动为设计人员提供相关材料替换等比选方案，做到设计与造价完美契合，达到设计优化创效目的。

案例3:南方某体育场馆EPC总承包项目，在项目初步设计图纸完成后进行专家内部评审时发现，本场馆的墙体均为蒸压加气混凝土砌块墙，施工项目部相关代表提出，鉴于本项目为大型场馆工程，具有场馆工程特有的层高较高、跨度较大、功能房间普遍超高的特性，且砌块运输成本高，施工难度大、危险性高，可否将砌块墙改为其他材料。针对这一见意，设计人员与施工人员联合组成攻关小组，通过调研当地材料市场、技术模型验算、开专家讨论会的形式，最终选择用新型EPS轻质隔墙代替部分蒸压加气混凝土砌块墙，具体做法为:除建筑外墙及防火墙外其余部位的墙体均采用新型EPS轻质隔墙。通过此次建筑材料替换设计优化，不仅使现场施工方便、工期缩短，同时降低安全生产系数，为后续施工及时提供工作面，优化效果显著。

一个成功的EPC总承包项目，离不开施工项目部对前期设计的全面参与，从施工的角度判断设计方案的可行性及合理性，同时结合成本及收益提出设计优化意见或方法，为设计师的前期优化工作提供更广阔的思路与方向，使设计优化工作全面、高效[11]。

3.3 建筑新工艺利用设计优化创效

建筑新工艺的利用在项目前期设计方案比选中往往被忽视，在一些条件下，传统的施工工艺通常不能满足建设项目施工进展快捷高效的要求，更无法适应其综合效益提升的大方向，在EPC总承包项目更加关注项目整体效益的大背景下，项目前期设计优化中对新工艺的利用显得尤为重要。

案例4:北方某小区改造EPC总承包项目，原首层既有汽车坡道为混凝土路面，为满足业主提升小区品质，提高整体效果的要求，设计人员提出两套设计方案:方案1为在原混凝土路面上铺设防滑石材，方案2为在原混凝土路面上粘贴防滑地砖，具体情况对比见表2。

表2 方案2与方案1情况对比

从表2中可以看出，方案1较方案2施工时间长，造价高，但只需轻度凿毛，按照传统人工凿毛施工，对小区周围噪声、粉尘污染较轻，环境影响小，通过咨询专业施工队伍，经过反复对比，最终选用了高压水无损凿毛设备施工方案。其通过高压水的喷射，使混凝土破除及精细凿毛作业便捷、高效、凿毛效率高达290 m2/h，用时1 d就可完成此项工序，租用1台设备成本仅为2.8万元，完美弥补了方案2的不足，且工期短，低污染、少扰民，经济社会效益明显。

案例5:南方某超高层小区EPC总承包项目，外侧墙体为剪力墙结构形式，且混凝土结构外墙外侧无抹灰，外立面装修为玻璃幕墙装饰面，在选择外墙螺杆眼封堵设计方案中，设计人员综合分析该玻璃幕墙体系较大，难免有细部节点未处理到位，引起外墙螺杆眼渗漏，导致严重的渗水隐患。最终选择防水砂浆封堵、螺杆眼外侧周边涂刷防水涂料的设计方案，相较于常规水泥砂浆封堵方案，该设计方案造价相对较高，但消除了后期外墙渗水风险，提高外墙整体质量，降低后期维护成本，提升项目整体效益。

EPC总承包项目设计优化创效更多关注项目的整体效益。在案例5中，虽然选择了造价相对较高的设计方案，但避免了因墙体渗水而导致维修成本增加及影响企业信誉等一系列问题的发生，一个成功的设计优化会对项目的综合效益产生积极深远的影响[12]。

3.4 地方文化特色结合设计优化创效

随着社会各界对建筑物所能体现的特色文化元素要求越来越高，如何与地方特色文化相结合是设计人员在建筑方案设计中需要考虑的设计优化方向，这就要求设计人员在完成相关设计前要充分深入项目所在地，不断挖掘特色元素，通过选择富含文化特色建筑方案，努力提高建筑附加值，以此获得最大综合效益。

案例6:南方某特色小区EPC项目，多为5～6层单体楼幢建筑，在方案设计中，为了保持与周围环境协调的同时彰显地方特色，业主要求各楼幢屋面采用红色陶瓦坡屋面形式。因该EPC项目总投资限定，如何满足业主的需求，同时减少工程造价成为设计方案中的突破方向。通过现场实际调研与各方论证，最终选择轻钢龙骨挂彩陶瓦假坡的形式，平屋面中间合理配置绿植、辅以景观小品的设计方案，经测算，共计降低工程造价380万元。通过以上屋面结构设计优化，既满足业主需求，又降低了工程造价，同时施工方便快捷、合理利用空间，增加了绿化景观效果，取得了非常好的经济社会效益。

在江西某市政广场EPC总承包项目中，为了展现地区特色，在绿化景观方案比选中，设计人员融合当地红色文化，最终选择井冈山杜鹃、红色火炬小品、红色亮化景观方案，宏扬红色革命精神；浙江某市政EPC总承包项目在绿化景观方案比选中，因了解当地正在打造慢城文化，设计人员在广场中心设置景观造型蜗牛，为凸显景观效果，周围配合种植低矮灌木和草坪，彰显特色的同时降低整体造价。

4 结语

结合EPC总承包项目的设计优化创效案例，探讨了一个成功的EPC总承包项目是让各相关利益方都满意，其基础主要在前期设计优化创效；而在设计优化创效过程中离不开设计、造价、施工各方充分参与，最终寻找出在不同条件背景下所采用的设计优化创效措施，为今后的EPC总承包项目设计优化创效提供理论基础和实践指导。