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针对EPC 项目的设计技术经济性管理探讨

作者

肖圣斌

广联达科技股份有限公司上海分公司  201106

1 EPC 项目业务分析

1.1 EPC 工程总承包项目

EPC (Engineering-Procurement-Construction),即“设计采购和施工”模式,又称交钥匙工程总承包模式。工程总承包在国际上是一种重要的承发包模式,目前在我国建筑市场中广泛的推广应用。近几年,我国加快了城镇现代化建设脚步,EPC 总承包项目管理模式因为所体现出的“省时、省力、省钱”优势深受各大建设单位认可,实践应用中也打破了传统承包模式下设计、采购、施工相脱节局面,通过项目整体规划,对整个工程设计、施工、试运行等进行全面负责,可以达到保障工程施工安全、提高施工质量和强化工程造价控制效果[1-2]。

在 EPC 项目中,设计院扮演着极其关键的核心角色。相较于传统的设计—招标—建造模式,EPC 项目中的设计院职责更广、介入更深、对项目成败的影响更大。在设计的过程中,在满足功能、性能、安全和质量标准前提下,采用成本最优的设计解决方案,是EPC 模式下设计院价值的集中体现。

当前建设市场的低迷态势,尤其是政府财政收紧、地方债务管控加强的背景下,对 EPC 项目特别是政府投资类项目产生了显著的冲击。EPC 项目的合同价格与成本压力激增,招标限价越来越低,使得投标报价竞争白热化甚至出现恶性竞争,同时伴随着原材料价格波动、人工成本上涨等现象,进一步增加了 EPC项目造价成本管控的难度。术经济性管控措施

2 设计阶段的技术经济性管控措施

设计阶段的经济性管控效果要远远大于采购与施工阶段管控效果,加强 EPC 项目在设计阶段的前期和过程管理,降低 EPC 项目设计风险,是确保 EPC 项目经济性控制成功的一个重要任务[3-5]。

(1)工程概算分析:由造价部门配合总包方的成本部门,共同分析建设方给定的概算表,需要调研相似地区及相似项目的通用做法和总包方项目数据库的情况,依据初步设计文件、投标方案、类似项目数据、造价经验,和总包方达成初步盈亏共识。

(2)设计图纸分析:项目的设计负责人或总工分析合同与图纸中可预见的技术与设计重难点进行风险识别并提出化解策略,从源头上降低项目超概超预算的风险。

2.1.2 盈亏分析结合项目资料分析的结论,设计和总包方的商务、工程等部门协同开展盈亏分析分析识别项目中建筑、结构和机电等不同分项工程的盈亏情况。同时分析当地定额,识别高利润项,为设计限额指标的确定做准备和参考。2.1.3 设计创效点策划根据盈亏分析的结论,识别项目在设计各个阶段的潜在创效点,由设计负责人或总工将创效点转化成为可实施的设计要求和标准,确保在设计过程中得到有效执行,制定设计创效点清单,并在后续的设计过程中执行落实。

2.2 限额设计指标限额设计是按照投资或造价的限额进行满足技术要求的设计。它包括两方面内容,一方面是下一阶段按照上一阶段的投资或造价限额达到设计技术要求;

另一方面是局部按设定投资或造价限额达到设计技术要求。限额设计指标的合理性非常重要,目前,运用与工程项目中的限额设的指标一般分为两类,造价指标和经济性技术指标。在进行指标设置时设置过低导致设计难以实现,指标设置的过于宽松则会失去限额设计的意义。

2.2.1 经济性技术指标

为保证设计成果的经济性而制定的技术上不应突破的限制值,各专业常见的限额指标如下:

(1)建筑专业:窗墙比、车位面积比、墙顶地面做法、建筑节能参数(减小设计冗余)。例如保温材料性能厚度、门窗性能等。

(2)结构专业:地基与基础、超限设计、钢筋含量、砼含量、结构构件钢材含量、土方量等;住宅结构的单平米含钢量限额指标和单平米混凝土含量限额指标。

(3)机电专业:主要设备、主路由,外网路由等机电设备的规格、性能参数或品牌要求。

以高层住宅为例,常见限额设计经济性技术指标如表1 所示。

表 1 限额设计经济性技术指标示例

2.2.2 造价指标通常由总包方的成本造价部门制定和审核,由设计院在设计过程中负责落实,为满足投资和造价的要求而制定的经济限制值,如平米造价、单方造价等。2.3 多方案技术经济比选在EPC 模式下,设计阶段决定了项目绝大部分成本。设计前期的方案比选价值远超后期,各专业在设计前期阶段进行的方案比选,是成本控制的核心战场,不同专业的常见比选场景及其对成本影响的方案设计主要有建筑设计、结构设计、机电设计。2.3.1 建筑设计(1)建筑布局与形体比选:规则、紧凑的布局可减少外墙周长、管线长度、道路及场地工程量,降低建安成本。异形建筑增加结构复杂性、幕墙成本及施工难度。(2)层高与柱网尺寸比选:层高增加导致墙体、幕墙、竖向管线、暖通空间(如风管高度)成本上升。大柱网可能增加梁柱截面尺寸和基础造价,但可能提升空间使用价值和减少内隔墙。(3)围护结构与材料比选:幕墙成本远高于普通外墙。合理窗墙比和选用高性能门窗虽增加初投资,能显著降低暖通能耗(OPEX),需进行全寿命周期成本分析(LCCA)。

2.3.2 结构设计(1)结构体系比选:钢结构施工快但材料费高,混凝土结构材料费低但模板、支撑量大。需结合工期、人工、机械、场地条件综合比选。无梁楼盖可降低层高但增加板厚和钢筋用量。(2)基础选型比选:基础造价占比高且差异巨大。需精确地质勘察,选择最安全经济的基础形式。避免过度保守设计造成浪费。(3)关键构件优化比选:合理选择可显著减少混凝土和钢筋用量,降低结构自重及基础负荷。2.3.3 机电设计(1)能源系统与冷热源比选:初投资(水冷> 风冷>VRV)与运行能耗(需计算年运行费)需综合权衡。节能技术可能享受补贴且长期收益显著。(2)管线系统与路由比选:优化路由可缩短管线长度、减少管件和土方量。管材选择需平衡价格、寿命、维护成本。(3)变配电系统比选:合理规划变电站位置减少电缆长度。设备选型需在可靠性、价格、维护成本间平衡。2.4 过程技术经济性管控2.4.1 专项管控以建筑专业为例,在设计过程中对成本占比较大的设计专项进行过程技术经济性管控。

2 建筑专业工程造价影响因素、造价水平及控制要点清单

2.4.2 节点管控(1)扩初阶段:在EPC 项目的扩初阶段,设计工作从宏观方案转向具体技术落实,是成本控制从概念落地到具体技术参数的关键阶段。此阶段将确定的成本目标(概算)分解至各专业、各分部分项工程,形成可量化的限额指标,各专业需按限额指标进行反向控制,避免超限。(2)施工图阶段:在EPC 项目的施工图设计阶段,经济性管控是成本控制的最后防线,直接影响项目利润空间和可落地性。尽管该阶段的设计调整空间较小,但其精细化程度决定了成本能否从“纸上预算”转化为“实物成本”“。尤其要紧抓施工图送审前的关节节点,积极修改优化图纸,该阶段是限额设计的最关键期。

中建科技西部公司承建的重庆市巴南区鹿角安置房项目是巴南区 2024 年重点保障性安居工程。项目总建筑面积约 22 万平米,包含 12 栋高层住宅、地下车库以及配套用房等。3.2 设计前期策划中建科技西部公司在项目前期组织开展了一体化设计策划、限额设计策划等前期准备工作,对建筑保温、防水材料、外立面装饰线条以及地下室顶部和楼板结构进行了一系列的设计策划方案比选,将定案的设计创校点在设计中入图,并在设计过程中定期组织评审[6]。3.3 建筑设计优化经济效益分析通过前期策划的建筑设计创效点,在设计过程中实现了诸如以下的成本优化:3.3.1 外墙保温设计优化按照前期方案比选的结论,在设计过程中将蒸压加气混凝土砌块 626 ~ 725( 外墙灰缝≤ 3mm)(250.0mm)+ 增强型改性发泡水泥保温板 A 型(50.0mm)的做法修改为全现浇外墙+ 保温装饰一体板(50mm 岩棉板(垂直纤维),施工便捷,外墙成型效果好,立面效果好,此项优化成本490.45 万元。

(1)组织协作难:商务、工程的策划点不能有效传递给设计师,导致部门间沟通成本大,策划点入图及评估,需要商务、工程协作,很难做到实施同频,影响设计创效的实施;(2)平衡点难以把握:不仅从经济效益,还要结合甲方需求,从工期、质量、资源之间找到技术的创效平衡点;设计师很难把握;(3)设计师规范规定外工作大幅增加:商务、施工提出的设计策划点,不仅加重了设计师的工作量,还迫使设计师承担更多的责任边界扩展(比如措施筋布置、二次结构构件布置等)(4)设计创效统计频次高,多口径统计计算繁琐这一系列的问题仍需相关部门和各专业从业人员在实际项目中充分交流、齐心协作,通过科学的管理机制进行协同管控,在不违背国家法律法规、地方行政规定、国家及行业标准强制性要求,充分尊重建设方功能及使用需求,确保在提升建设方满意度的同时,为业主方和企业创造更多的价值。

3 技术经济性管控在项目中的应用

按照前期策划中进行了多种防水材料比选,选取利润最优的防水材料组合,提高防水利润率,如地下室外墙的原设计方案 2.0 厚 JS Ⅱ型防水涂膜 + 冷粘聚合物改性沥青防水卷材 ( 聚酯胎基 ),优化为 2.0mm 厚 JS 防水涂料 ( Ⅱ型、双组份 )+3.0mm 厚 SBS 弹性体改性沥青防水卷材 - Ⅱ型 ( 聚酯胎基、冷贴 ),此项优化成本236.45 万元。

装配式内隔墙 ALC 信息价较低,招采水平为亏损,通过招采部、商务部和设计部的协同共识,在设计过程中改为陶粒钢筋混凝土隔墙板,满足设计合理性的同时,将材料费利润做到每平米20 元以上,此项优化成本164.11 万元。3.4 EPC 项目面临的挑战

在当下的实际生产项目执行过程中,设计阶段的技术经济性管控还面临着诸多困难和挑战,具体如下:

为了提高 EPC 项目对工程造价的管控,提高项目的效益。本文首先对 EPC 项目业务的特点及市场现状进行了介绍。然后对设计阶段的经济性指标、不同设计方案经济效益和经济效益控制内容进行深入的分析。本文以实际工程项目为背景,通过对设计方案的创新和优化,在保证项目建设质量的同时,降低项目的建造成本,有效的提高了项目的经济效益。

参考文献

[1] 王馨彬.EPC 模式下房建项目经济成本控制策略研究[J]. 中国管理信息化,2024-12-15

[2] 王厦楠 ; 刘林 .EPC 工程总承包项目设计阶段成本控制探析 [J]. 福建建筑 ,2025-04-01

[3] 张元农. 房屋设计中建筑设计师造价控制分析[J]. 建筑经济,2021-07-30

[4] 刘映霞 . 浅谈项目设计阶段的投资控制措施 [J]. 管理观察 ,2016-02-25

[5] 李尚丽 . 设计阶段工程造价管理与控制探讨 [J]. 煤炭工程 , 2016, 48(4): 142-144.

[6] 管琛,曾庆飞,易嘉,王敏,李亭亭,吴伟,唐艺丹等 . 一体化方案助力 EPC 项目设计水平、经济效益双提升—中建科技西部公司以数字化技术提升EPC 项目管理能力的实践 [J]. 中国建设信息化 , 2024-12-30

作者简介:肖圣斌(1981.9.13),性别男,籍贯(上海市),学历本科,职称工程师,单位:广联达科技股份有限公司上海分公司,单位邮编:,研究方向(主要从事工作):设计算量一体化业务研究。