并行工程理论在EPC工程总承包项目中的实践与探讨

杨 明，吴映栋，王玉松，张艳红

（1.浙江绿城建筑设计有限公司，浙江 杭州310007；2.浙江省天正设计工程有限公司，浙江 杭州310005；3.浙江杰地建设管理有限公司，浙江 杭州310007）

近年来，国家明确要求完善工程建设的组织模式，加快推行工程总承包，落实总包单位在项目工程质量、安全、进度、成本等方面的把控责任。面对着建筑业市场的转变，越来越多的设计单位、施工单位开始实施战略转型进入EPC工程总承包领域。

然而，经过几十年的工程建设大发展时期，我们国家建设工程的设计、采购、施工等各环节独立运行机制已然较为成熟，EPC工程总承包模式下，要求将这三个环节整合在一起，这就使得工程各参建方的组织协同有效性成为了工程成败的关键因素。因此，EPC总包单位必须在项目启动时就树立明确的协同管理意识，建立项目协同的组织架构和管理机制，达到协同效应，才能提高EPC工程总承包项目的建设效率和发挥各环节参与方的资源优势［1］。

本文结合工程实际案例，详细阐述并行工程理论在EPC工程总承包项目的实践经验，总包单位如何从根源上对EPC工程总承包项目的建造成本、建设工期、设计管理、质量安全等诸多因素进行平衡与控制，克服自身的短板，提高主观能动性、设计能力和管理水平，充分发挥总包单位在EPC工程总承包项目中的核心作用。

1 并行工程理论在EPC工程中的应用必要性

并行工程，是指对制造产品及相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式［1］。这种工作模式力图使开发者从一开始就考虑到产品的全生命周期中的所有因素，包括质量、成本、进度以及用户需求。由此可见，并行工程的概念就是把产品开发的各个环节视为一个集成的过程，并从全局优化的角度出发，对集成过程进行管理和控制，同时对已有的产品开发过程进行不断地改进与提高，以克服传统串行产品开发过程大反馈造成的长周期和高成本等缺点，增强企业产品的竞争能力。

EPC工程总承包模式应用并行工程理论，就是要发挥EPC总包商的协同管理优势，将设计、采购、施工工作视为一个集成的过程，并从全局优化的角度出发，对集成过程进行管理和控制，并不断改进与提高，尽可能地将设计、采购、施工工作深度交叉，并行建造。

EPC工程总承包模式的工程项目应用并行工程理论的述求，结合管理要点具体可表述如下：

1）提高工程全过程质量管控，包括前期可研分析、设计质量、设备材料采购质量和施工质量；

2）降低工程全生命周期中的成本，包括设计投入成本、设备材料采购成本、施工综合成本、后期运营维护成本；

3）缩短建设周期，包括投资可研周期、规划设计周期、采购周期和施工周期；

4）实施跟踪互动建设单位对工程提出的述求变化，使得工程交付后充分迎合建设单位的使用和运维需求。

2 工程实施

本项目为浙江空港培训航空产学研基地，顺应浙江机场集团发展的需要，全新打造“工学结合、校企融合”的航空培训基地，建成实景效果见图1。项目地处建德市寿昌镇航空小镇，基地面积为64 896 m2，总建筑面积为36 124.23 m2，由综合教学、后勤服务和运动场所构成。项目是以设计为主导的EPC项目，2020年5月30号完成竣工交付，成为建德特色航空小镇新地标。

本项目于2018年12月25日EPC中标，施工单位于2019年1月1日进场施工准备。项目中标后，公司马上组织了各专业核心力量，对前期方案设计的创新度、先进性、科学合理性，和项目的总工期、总投资、施工流程等，进行充分论证和严格审核。项目营造过程中，积极应用了并行工程理论，使得EPC总承包的协同管理优势充分发挥。

图1 建德航空产学研基地项目建成实景鸟瞰

2.1 设计、采购、施工一体化

2.1.1 设计总包管理

为了减轻业主方在设计各项环节的发包难题，减少因为经验不足而带来的后续各项设计环节间的协调和组织难度，以及对各项设计环节的判断决策能力不足而带来的项目整体设计品质下降，设计管理团队为业主方提供了一次性“设计发包”的解决方案，在承担项目的设计总包服务中，涵括了一揽子的设计合同，以及所有分项设计的技术控制和协调等不同层次的设计服务。

2.1.2 设计指导采购与施工

一直以来，设计公司以“完美的落成”作为设计的核心目标，因此项目团队十分重视现场的营造，建筑材料的选择和采购，实体样板的打造和评定，都是非常关注的环节。由于本项目意在打造航空小镇的形象名片，营造复合功能和多层次景观体系的区域活力中心，对建筑功能布局和外立面效果要求较高，项目涉及的建筑材料种类繁多。因此项目管理团队按照不同类型的设备、材料编制了具体的采购工作计划，并重点跟进设备和材料的招投标、加工进度以及验收交货。施工过程中，针对外立面选材上一些异形材料制作加工困难、成本造价不可控等问题，项目管理团队组织设计人员、施工班组、材料厂商反复沟通，通过设计优化加以解决，最大限度地保证了造型效果和现场进度。

2.1.3 设计与施工全阶段紧密配合

项目开工伊始，管理团队便组织设计团队、施工总包单位根据合同约定工期，编制设计、施工的总控节点和网络计划进度图，并围绕项目控制因素和关键工作线路来组织施工工作。由于本项目为山地类型建设工程，现场施工展开面很大，项目管理团队根据现场实际进度情况，有效组织基础设计先行工作，并对施工进行滚动管理，按照阶段进度目标的要求及时调整和更新作业计划，保证施工工作能不间断地有序开展；同时加强事先指导和中间检查，不定期进行设计施工交底工作，严格管控各工序间互提资料的正确性、适用性，不得造成返工而延误工期，提高工作效率，最终于2019年6月30日结构主体结顶，有效进入精装修、市政、景观工程阶段。

EPC模式的核心管理理念就是充分利用自身的资源优势，协同作战，变外部被动控制为内部自主沟通，实现设计、采购、施工深度交叉，高效发挥各方主体优势，并形成互补功能，力求减少工作中的盲区以及模糊不清的界面，简化管理层次，提高工作效率［2］。本工程项目实践表明，运用并行工程理论，在设计阶段提前让施工分包单位介入，就可以有效吸纳施工人员的意见，积极采用新技术、新工艺、新材料，充分考虑后期施工的可操作性等；并最终有利于减少变更和索赔，节约工期，提高效率，增强效益［3］。

2.2 BIM对并行工程的支撑

本项目工程周期短，项目复杂，为了平衡设计管理、施工管理、成本控制、品质保证，充分应用了BIM正向设计技术。众所周知，基于网络的BIM模型多专业协同创建过程为组织沟通搭建了很好的平台，下游组织能够对设计模型提供支持和修改建议，促进并行工程中面向施工的设计实现。BIM模型能够促使建设项目全寿命周期信息的一致性，产品的可视化是促使项目参与方交流，达成一致意见的基础，使项目参与各方对项目完成后的状态有统一的认识，可视化有利于识别和澄清设计错误。

2.2.1 BIM应用简述

1）本项目以共享服务器及Revit平台为主，统一协同规则，实现项目多参与方、多阶段的信息交互。

2）本项目为山地建筑特有的复杂地形多样变化的群体建筑，使用BIM技术的参数化、性能化、可视化、数据可控，合理优化了错综复杂的标高及不规则建筑形体的空间关系，见图2。

图2 本项目BIM应用点

3）本项目功能复杂，底层存在大范围连通架空层，利用BIM设计，在有限的吊顶空间内完成管线排布，牢牢守住了净高控制线。

2.2.2 BIM技术创新成果

1）项目工期短、实际建造仅一年的时间，施工模拟建造、无人机现场监测等技术的应用，提升了工程项目的精细化管理水平，保证了项目高端品质。

2）项目成本敏感度高，BIM模型的工程量输出为动态成本管控提供了重要依据。

3）本项目主入口休憩连廊为异型曲面造型，通过参数化优化形体逻辑，简化施工工艺，为施工提供准确数据，见图3。

图3 主入口异形曲面连廊BIM设计输出

4）模型深度应用，直接输出图纸、指导施工，图模保持一致，保证了项目建成质量，为当地带来了良好的社会效应。

2.3 成本全过程动态管理

EPC工程项目中，成本全过程控制是核心［4］，通过总结分析，大部分EPC工程成本失控的原因，主要可归结为如下：

1）项目投标决策阶段：成本估算职能缺失，使得无法为项目决策提供基础性依据。

2）项目规划设计阶段：成本测算和概算职能缺失，设计师没有成本概念，使得成本控制没有标准。

3）施工招标阶段：由于设计图纸尚未充分到位，追求工期，项目预算不能提取实际工程量清单，进而施工招标没有标的清单，全靠经验参考控制。

4）建造施工阶段：成本人员远离现场，对工程现场不能实施跟踪把握，导致项目结算不正确，失去主动权。

鉴于上述分析，在并行小组的监督下，本项目形成了成本评审会制度。为了加强目标成本订立的严谨性，成本团队在方案设计阶段便介入，并根据设计节奏分阶段完善了目标成本。项目建造过程中，强化合同签署与变更审核流程，加强过程审核控制，现场各类变更、签证都是先预算审查而后实施。

通过加强项目执行过程中动态成本控制与调整机制，加强成本核算的准确性，本项目的开发建设成本最终得到了有效控制。图4所示为本项目从3月份土建施工开始到11月份景观和精装基本完成的动态成本演变图，总建安工程费涵盖了土建工程费、安装工程费、外立面工程费、精装修工程费和景观工程费。结合项目过程中的成本动态变化，回顾分析如下：

图4 项目动态成本演变图

1）本项目动态变化中超目标成本主要集中在土建工程、安装中的弱电工程以及外立面工程。

2）土建工程超目标成本原因，主要为本项目存在较多的灰空间及架空层，属于不计容面积，与投标预算面积出现了较大差异。

3）安装工程中，主要影响成本的因素为：后勤楼的功能定位由培训宿舍调整为配套酒店，使得弱电工程成本增幅在40%左右，还有就是空调系统调整为VRF+新风系统，消防新规要求增加智能应急照明系统。

4）外立面工程中，原投标方案为混凝土现浇+涂料做法，营造过程中，考虑到立面线脚采用混凝土现浇方式施工难度很大，并且不能保证完成效果以及工期，经综合评估后，改成了铝板幕墙，导致直接成本超出了目标成本300多万。

5）EPC项目总承包合同的性质便是总价包干，由于土建工程最先实施，所以可优化余地较小，只能在精装修工程和景观工程中进行主要的优化调整。

6）由图4可知，本项目中标价为18 708万元，最终上报审计为18 688万元，通过项目成本测算实时监控、动态分析、决策层严控落实等手段，凸显了项目造价管控技术能力。

7）本项目在成本方面的总结反思：带有创新性质的公共建筑类项目，设计深度对投标报价的影响需充分估量；成本团队需与设计团队全过程应充分沟通，使得项目投标预算的准确性充分提升，特别是设计方案的重点部位，需明确交底技术难度、可实施性以及材料做法要求；严格把控设计变更，提升设计图纸质量，特别是各专业各工种的交界面需清晰，不得出现漏项和重复。

3 结 语

在工程总承包项目中，采用并行工程理论，可以充分提高项目营造过程中的集成度，最终达到缩短工期、质量可靠、成本可控、客户满意的理想效果。实践证明，工程项目各参建方的通畅交流和协同工作，是并行工程理论在建筑工程项目中成功应用的关键性因素。本文通过实际工程案例分析得出的经验总结，对设计单位在其主导的EPC工程总承包项目中，如何发挥项目中的核心作用，提高项目管理水平，具有现实的理论意义和实践价值。