EPC項目設計管理優化措施與應用研究

陸皞 姚云龍 劉仁濤 金漢陽

(華信咨詢設計研究院有限公司，浙江 杭州 310014)

0 引言

隨著我國市場化進程不斷加快，工程行業面臨轉型升級變革。當前，工程項目的投資方式、管理方式和實施方式正在發生深刻變化，推動傳統的建筑模式向工程總承包模式轉型。2020年，住房和城鄉建設部、國家發展和改革委員會聯合印發《房屋建筑和市政基礎設施項目工程總承包管理辦法》，各省市也陸續出臺了相關政策文件，工程總承包模式得到快速推廣和發展。

通過梳理和分析相關研究文獻可知，設計管理貫穿EPC項目全過程，應從項目全生命周期考慮設計管理對EPC項目進度、造價、質量、安全等環節的影響。例如：彭桂平等[1]探討了工程總承包項目設計管理，總結了EPC項目設計管理要點，指出在EPC模式下設計管理具有貫穿項目建設全過程、費用占比較低以及不確定性高等特點；單紅波等[2]分析了施工總承包管理模式下鋼結構深化設計管理要點，提出鋼結構的深化設計管理對于項目工期、質量、安全等方面的影響較大。基于此，本文以互聯網數據中心項目為例，從全生命周期管理優化、設計標準化、優化界面管理、實施信息管理4個方面展開分析，探討如何通過設計管理優化實現EPC項目的降本增效，旨在為其他項目的設計管理優化提供參考。

1 項目背景及設計管理優化原則

1.1 項目背景

互聯網數據中心項目以“5G-互聯網-云計算-區塊鏈-物聯網”基礎設施建設為基礎，承載智慧經濟新發展功能，屬于“十四五”國家新型基礎設施建設重點發展項目。2020年，國內數據中心項目投資總額為1800億元，預計“十四五”期間數據中心投資將達萬億元規模。

1.2 設計優化原則

設計對EPC項目進度、造價、質量、安全等環節影響較大。設計管理對EPC項目造價和質量的影響主要集中在決策階段和設計階段，對EPC項目進度和安全的影響主要集中在設計階段和施工階段。特別是在施工階段，良好的設計管理不僅可以保障項目進度，而且能夠保障設計方案的可行性和安全性。因此，為了實現EPC項目進度、造價、質量、安全的優化平衡，必須對設計管理進行優化。

目前，針對EPC項目設計管理的研究較少。本文基于互聯網數據中心項目特點，提出設計管理優化原則：從設計階段拓展到全生命周期階段；宜標準化，形成企業模板乃至行業模板；優化界面管理，提高溝通效率；配合組織管理制度與流程，穩步推進。由此可見，設計管理貫穿EPC項目的全生命周期，項目信息隨著項目的推進不斷豐富和拓展，因此，信息管理的準確性十分重要。

2 設計管理優化措施

2.1 全生命周期管理優化

傳統的項目設計管理主要集中在設計階段。例如：申建紅等[3]闡述了基于LS-SVM的建筑工程設計階段造價預測研究；王有亮等[4]分析了EPC項目設計階段成本控制存在的問題及對策。大多數學者對設計階段的成本控制進行了詳細研究，而對全生命周期的成本控制研究較少。雖然探討了設計企業工程總承包中的造價管理[5]，將研究時間段擴展到招標乃至竣工階段，但是單項工程的結束并不意味著管理的結束，只有當管理過程不斷迭代，才能真正形成管理積累，提升EPC項目管理水平?；诖?，本文提出在EPC項目中實行全生命周期設計管理，旨在為其他項目的設計管理提供參考。

EPC項目全生命周期主要包括項目決策、招投標、設計、采購、施工、試運行、驗收交付、后評估等階段。不同階段設計管理的側重點和精細度均有所差別。具體分析如下：

(1)項目決策階段。主要包括編寫項目建議書、可行性研究報告、項目評估立項等環節。在該階段，設計方案的合理性對項目成本影響較大，且影響決策階段設計風險的可控性。

(2)招投標階段。EPC項目發包單位與承接單位通過項目類比或采用招投標等方式，要求雙方從設計層面對項目建設要求以及各項成本進行評估，而評估的準確性決定了項目的成本與收益。

(3)實施階段。設計管理應充分考慮設計、采購和施工環節影響因素，從單獨設計角度轉為全生命周期角度，不僅要考慮設計方案的合規性，而且要考慮資源配置的合理性、方案實施的難易性以及設計方案對項目進度、造價、質量、安全等環節的影響。通過全方位對比與考量，選擇合理的設計方案與施工流程，實現滿足深度要求的設計管理目標。

(4)項目后期。主要包括試運行、驗收交付、后評估等階段。在項目后期，應加強融合設計管理，以實現項目保質、保量、按期交付的目標，同時不斷提高EPC項目管理能力。

2.2 設計標準化

在傳統的項目執行過程中，往往追求個性化設計。對于互聯網數據中心項目而言，項目實施的關鍵矛盾點不是建筑風格的個性化，而是在規定的建設周期內盡快投產。只有加快建設進度，保證高質量、高效率交付，才能滿足客戶需求。

目前，在EPC項目建設過程中，可研和設計周期較長，且設計、施工等環節需要分別開展招標采購，設計標準在各階段流程傳遞中存在一定偏差，容易導致工期延長。具體表現在以下4個方面：

(1)各環節單獨設計，設計時間較長。

(2)各環節設計標準不統一，討論決策時間較長。

(3)缺乏統一的項目管理系統，導致設計方案偏差較大。

(4)項目實施過程缺乏統一管理，影響項目最終交付。

由此可見，設計標準化已成為保證EPC項目進度的重要舉措。通過設計標準化與項目施工過程相結合，進一步推進施工標準化，可有效解決設計周期長、決策時間久等問題。設計管理標準化架構如圖1所示。通過流程標準化、方案標準化、技術標準化、數據標準化和進度標準化保證項目的順利實施。

圖1 設計管理標準化架構

2.3 優化界面管理

良好的界面管理不僅有助于不同施工單位之間的協調，而且有助于施工工序之間的協調，保證項目工期和質量，避免安全事故發生。

典型的界面管理流程如圖2所示。首先，基于EPC項目特點建立界面管理體系，區分不同施工內容。例如，互聯網數據中心項目施工環節包括土建工程與機電工程，其界面管理根據施工內容分為土建工程界面管理與機電工程界面管理。這樣不僅有助于明確各標段工程內容，而且有利于各施工環節的交叉作業。其次，應充分考慮EPC項目全生命周期，劃分實體界面、組織界面、合同界面、技術界面、責任界面等。在劃分界面的基礎上進行標包專業細分，避免專業粗分顆粒度大導致遺漏和錯漏。最后，在追蹤執行過程中，對界面劃分的合理性、執行情況、管理體系的合理性等進行反饋，對執行過程中發現的問題通過協調會議進行更新迭代，并將迭代結果反饋至界面管理體系。

圖2 典型的界面管理流程

2.4 加強信息管理

EPC項目工程信息量龐雜，因此，在設計階段應重視信息管理，制定科學合理的信息管理制度，并將信息管理措施落實到位。

此外，信息管理在工程量計算、碰撞檢查、成本控制、材料控制、工程變更、工程維護等階段均有重要作用，將信息管理與BIM技術相結合有助于推進設計信息管理優化。

綜上所述，總結和歸納該項目各階段設計管理優化措施，具體見表1。

表1 各階段設計管理優化措施重點內容

3 設計管理優化措施應用效果

互聯網數據中心項目實施范圍包括土建工程與機電工程。其中，土建工程與傳統工業建筑類似，包括建筑、結構、給排水、電氣等模塊；機電工程包括空調、電源、配電、發電、機柜、智能化等模塊。下面從該項目準備階段、初步設計階段、實施階段、運營和后評估階段分析設計管理優化措施應用效果。

3.1 項目準備階段優化措施應用效果

通過提供全過程咨詢服務，協助建設方選擇合適的建設用地以及合理規劃園區，避免選址不當造成項目建設成本、運營成本等超支，從源頭對工程造價進行控制。

3.2 項目初步設計階段優化措施應用效果

(1)選擇合理的系統結構形式以及相應的高低壓配電、發電機組、不間斷電源、空調系統、弱電系統、智慧管理系統等功能模塊。

(2)提出界面劃分原則和方法，明確招標范圍，避免不同階段設備選擇標準不同導致成本增加。

(3)土建工程與機電工程設計精確提資，避免前期設計考慮不足導致后續設計變更。

3.3 實施階段優化措施應用效果

(1)結合施工實際進行設計優化調整。從進度、質量、安全等多維度進行綜合評價。通過數據積累形成經驗庫，充分發揮大數據優勢，針對設計變更提出合理化建議。

(2)加強和規范界面管理。對土建施工和機電施工中可能遇到的問題進行預判，并提出合理解決方案。通過界面管理，解決在土建階段未確定機電設備型號導致的安裝風險，避免土建返工。

(3)建立信息管理系統。通過建立信息管理系統打通各專業溝通渠道。通過碰撞檢查，降低管道、橋架等變更調整造成的返工費用。對圖樣、招標書等文件進行標準化管理，避免設計概算方式和施工預算方式不同以及設計深度不足導致缺項、漏項，從設計源頭對工程費用進行控制。

3.4 運營和后評估階段應用效果

收集運行數據及客戶反饋意見，改進施工技術和工藝，進而提升工程質量。

通過以上各階段設計管理優化措施，將互聯網數據中心建設項目從分步招標改為EPC單次招標和土建施工與機電施工同步進行，項目工期縮短33%。采用標準化建設要求和建設流程，有效控制項目投資、提高項目質量，實現了“轉變模式、優化流程、加快建設、限時交付”的建設目標。

4 結語

本文以互聯網數據中心建設項目為例，從全生命周期管理優化、設計標準化、界面管理優化、加強信息管理4個方面進行設計管理優化，有效提升了該項目的整體管理水平。具體結論如下：

(1)設計管理貫穿項目全生命周期，優化設計管理有助于提升EPC項目整體管理水平。

(2)將設計標準化和項目建設相結合，有助于推進施工標準化，保證施工進度。

(3)設計管理界面應充分考慮項目建設全過程，界面劃分的合理性以及更新迭代的實時性有助于項目順利實施。

(4)項目信息管理貫穿項目全生命周期，在工程量計算、碰撞檢查、成本控制、材料控制、工程變更等環節實現精細化管理，可有效提升項目管理水平。