EPC项目设计管理优化措施与应用研究

陆皞 姚云龙 刘仁涛 金汉阳

(华信咨询设计研究院有限公司，浙江 杭州 310014)

0 引言

随着我国市场化进程不断加快，工程行业面临转型升级变革。当前，工程项目的投资方式、管理方式和实施方式正在发生深刻变化，推动传统的建筑模式向工程总承包模式转型。2020年，住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会联合印发《房屋建筑和市政基础设施项目工程总承包管理办法》，各省市也陆续出台了相关政策文件，工程总承包模式得到快速推广和发展。

通过梳理和分析相关研究文献可知，设计管理贯穿EPC项目全过程，应从项目全生命周期考虑设计管理对EPC项目进度、造价、质量、安全等环节的影响。例如：彭桂平等[1]探讨了工程总承包项目设计管理，总结了EPC项目设计管理要点，指出在EPC模式下设计管理具有贯穿项目建设全过程、费用占比较低以及不确定性高等特点；单红波等[2]分析了施工总承包管理模式下钢结构深化设计管理要点，提出钢结构的深化设计管理对于项目工期、质量、安全等方面的影响较大。基于此，本文以互联网数据中心项目为例，从全生命周期管理优化、设计标准化、优化界面管理、实施信息管理4个方面展开分析，探讨如何通过设计管理优化实现EPC项目的降本增效，旨在为其他项目的设计管理优化提供参考。

1 项目背景及设计管理优化原则

1.1 项目背景

互联网数据中心项目以“5G-互联网-云计算-区块链-物联网”基础设施建设为基础，承载智慧经济新发展功能，属于“十四五”国家新型基础设施建设重点发展项目。2020年，国内数据中心项目投资总额为1800亿元，预计“十四五”期间数据中心投资将达万亿元规模。

1.2 设计优化原则

设计对EPC项目进度、造价、质量、安全等环节影响较大。设计管理对EPC项目造价和质量的影响主要集中在决策阶段和设计阶段，对EPC项目进度和安全的影响主要集中在设计阶段和施工阶段。特别是在施工阶段，良好的设计管理不仅可以保障项目进度，而且能够保障设计方案的可行性和安全性。因此，为了实现EPC项目进度、造价、质量、安全的优化平衡，必须对设计管理进行优化。

目前，针对EPC项目设计管理的研究较少。本文基于互联网数据中心项目特点，提出设计管理优化原则：从设计阶段拓展到全生命周期阶段；宜标准化，形成企业模板乃至行业模板；优化界面管理，提高沟通效率；配合组织管理制度与流程，稳步推进。由此可见，设计管理贯穿EPC项目的全生命周期，项目信息随着项目的推进不断丰富和拓展，因此，信息管理的准确性十分重要。

2 设计管理优化措施

2.1 全生命周期管理优化

传统的项目设计管理主要集中在设计阶段。例如：申建红等[3]阐述了基于LS-SVM的建筑工程设计阶段造价预测研究；王有亮等[4]分析了EPC项目设计阶段成本控制存在的问题及对策。大多数学者对设计阶段的成本控制进行了详细研究，而对全生命周期的成本控制研究较少。虽然探讨了设计企业工程总承包中的造价管理[5]，将研究时间段扩展到招标乃至竣工阶段，但是单项工程的结束并不意味着管理的结束，只有当管理过程不断迭代，才能真正形成管理积累，提升EPC项目管理水平。基于此，本文提出在EPC项目中实行全生命周期设计管理，旨在为其他项目的设计管理提供参考。

EPC项目全生命周期主要包括项目决策、招投标、设计、采购、施工、试运行、验收交付、后评估等阶段。不同阶段设计管理的侧重点和精细度均有所差别。具体分析如下：

(1)项目决策阶段。主要包括编写项目建议书、可行性研究报告、项目评估立项等环节。在该阶段，设计方案的合理性对项目成本影响较大，且影响决策阶段设计风险的可控性。

(2)招投标阶段。EPC项目发包单位与承接单位通过项目类比或采用招投标等方式，要求双方从设计层面对项目建设要求以及各项成本进行评估，而评估的准确性决定了项目的成本与收益。

(3)实施阶段。设计管理应充分考虑设计、采购和施工环节影响因素，从单独设计角度转为全生命周期角度，不仅要考虑设计方案的合规性，而且要考虑资源配置的合理性、方案实施的难易性以及设计方案对项目进度、造价、质量、安全等环节的影响。通过全方位对比与考量，选择合理的设计方案与施工流程，实现满足深度要求的设计管理目标。

(4)项目后期。主要包括试运行、验收交付、后评估等阶段。在项目后期，应加强融合设计管理，以实现项目保质、保量、按期交付的目标，同时不断提高EPC项目管理能力。

2.2 设计标准化

在传统的项目执行过程中，往往追求个性化设计。对于互联网数据中心项目而言，项目实施的关键矛盾点不是建筑风格的个性化，而是在规定的建设周期内尽快投产。只有加快建设进度，保证高质量、高效率交付，才能满足客户需求。

目前，在EPC项目建设过程中，可研和设计周期较长，且设计、施工等环节需要分别开展招标采购，设计标准在各阶段流程传递中存在一定偏差，容易导致工期延长。具体表现在以下4个方面：

(1)各环节单独设计，设计时间较长。

(2)各环节设计标准不统一，讨论决策时间较长。

(3)缺乏统一的项目管理系统，导致设计方案偏差较大。

(4)项目实施过程缺乏统一管理，影响项目最终交付。

由此可见，设计标准化已成为保证EPC项目进度的重要举措。通过设计标准化与项目施工过程相结合，进一步推进施工标准化，可有效解决设计周期长、决策时间久等问题。设计管理标准化架构如图1所示。通过流程标准化、方案标准化、技术标准化、数据标准化和进度标准化保证项目的顺利实施。

图1 设计管理标准化架构

2.3 优化界面管理

良好的界面管理不仅有助于不同施工单位之间的协调，而且有助于施工工序之间的协调，保证项目工期和质量，避免安全事故发生。

典型的界面管理流程如图2所示。首先，基于EPC项目特点建立界面管理体系，区分不同施工内容。例如，互联网数据中心项目施工环节包括土建工程与机电工程，其界面管理根据施工内容分为土建工程界面管理与机电工程界面管理。这样不仅有助于明确各标段工程内容，而且有利于各施工环节的交叉作业。其次，应充分考虑EPC项目全生命周期，划分实体界面、组织界面、合同界面、技术界面、责任界面等。在划分界面的基础上进行标包专业细分，避免专业粗分颗粒度大导致遗漏和错漏。最后，在追踪执行过程中，对界面划分的合理性、执行情况、管理体系的合理性等进行反馈，对执行过程中发现的问题通过协调会议进行更新迭代，并将迭代结果反馈至界面管理体系。

图2 典型的界面管理流程

2.4 加强信息管理

EPC项目工程信息量庞杂，因此，在设计阶段应重视信息管理，制定科学合理的信息管理制度，并将信息管理措施落实到位。

此外，信息管理在工程量计算、碰撞检查、成本控制、材料控制、工程变更、工程维护等阶段均有重要作用，将信息管理与BIM技术相结合有助于推进设计信息管理优化。

综上所述，总结和归纳该项目各阶段设计管理优化措施，具体见表1。

表1 各阶段设计管理优化措施重点内容

3 设计管理优化措施应用效果

互联网数据中心项目实施范围包括土建工程与机电工程。其中，土建工程与传统工业建筑类似，包括建筑、结构、给排水、电气等模块；机电工程包括空调、电源、配电、发电、机柜、智能化等模块。下面从该项目准备阶段、初步设计阶段、实施阶段、运营和后评估阶段分析设计管理优化措施应用效果。

3.1 项目准备阶段优化措施应用效果

通过提供全过程咨询服务，协助建设方选择合适的建设用地以及合理规划园区，避免选址不当造成项目建设成本、运营成本等超支，从源头对工程造价进行控制。

3.2 项目初步设计阶段优化措施应用效果

(1)选择合理的系统结构形式以及相应的高低压配电、发电机组、不间断电源、空调系统、弱电系统、智慧管理系统等功能模块。

(2)提出界面划分原则和方法，明确招标范围，避免不同阶段设备选择标准不同导致成本增加。

(3)土建工程与机电工程设计精确提资，避免前期设计考虑不足导致后续设计变更。

3.3 实施阶段优化措施应用效果

(1)结合施工实际进行设计优化调整。从进度、质量、安全等多维度进行综合评价。通过数据积累形成经验库，充分发挥大数据优势，针对设计变更提出合理化建议。

(2)加强和规范界面管理。对土建施工和机电施工中可能遇到的问题进行预判，并提出合理解决方案。通过界面管理，解决在土建阶段未确定机电设备型号导致的安装风险，避免土建返工。

(3)建立信息管理系统。通过建立信息管理系统打通各专业沟通渠道。通过碰撞检查，降低管道、桥架等变更调整造成的返工费用。对图样、招标书等文件进行标准化管理，避免设计概算方式和施工预算方式不同以及设计深度不足导致缺项、漏项，从设计源头对工程费用进行控制。

3.4 运营和后评估阶段应用效果

收集运行数据及客户反馈意见，改进施工技术和工艺，进而提升工程质量。

通过以上各阶段设计管理优化措施，将互联网数据中心建设项目从分步招标改为EPC单次招标和土建施工与机电施工同步进行，项目工期缩短33%。采用标准化建设要求和建设流程，有效控制项目投资、提高项目质量，实现了“转变模式、优化流程、加快建设、限时交付”的建设目标。

4 结语

本文以互联网数据中心建设项目为例，从全生命周期管理优化、设计标准化、界面管理优化、加强信息管理4个方面进行设计管理优化，有效提升了该项目的整体管理水平。具体结论如下：

(1)设计管理贯穿项目全生命周期，优化设计管理有助于提升EPC项目整体管理水平。

(2)将设计标准化和项目建设相结合，有助于推进施工标准化，保证施工进度。

(3)设计管理界面应充分考虑项目建设全过程，界面划分的合理性以及更新迭代的实时性有助于项目顺利实施。

(4)项目信息管理贯穿项目全生命周期，在工程量计算、碰撞检查、成本控制、材料控制、工程变更等环节实现精细化管理，可有效提升项目管理水平。