EPC工程总承包设计管理优化研究

■ 中信工程设计建设有限公司 彭鸣

武汉理工大学土木工程与建筑学院 谢宏杰 毛雨薇

随着建筑市场的国际化和企业转型升级的需要，EPC工程总承包模式得到广泛应用，工程总承包模式也越来越发成熟。EPC工程总承包模式下，设计管理对项目的全过程管理具有重要影响。据统计，在工程建设项目中，项目建安费用中60%以上是由设计阶段决定的，可以这么说，EPC项目的投资额是由设计决定的。做好设计管理，不但可以控制住造价，而且对工程质量和工期都具有很大影响。在过去的工程项目中，多以施工管理为主，设计管理常被忽视。当前，传统的设计管理已无法满足建设项目全面化、一体化、精细化的服务需求，难以提供给业主项目服务的全面覆盖和多层次管理，设计管理面临新的挑战。本文基于对业主单位、设计企业等各参与方的问卷调研和访谈，将EPC工程总承包模式与传统工程组织模式进行对比分析，分析其现状及发展障碍，并针对原因提出相关优化策略，以期为行业高质量发展提供参考。

调研情况

为全面、正确、客观了解我国EPC工程总承包项目中的设计管理现状，本文对业主单位、设计、施工、咨询企业和大专院校等进行了问卷调研和访谈，共回收有效问卷666份；邀请熟悉EPC工程总承包设计管理的31位业内专家进行深度访谈，对影响总承包项目设计管理的关键因素进行分析，并以此为基础，提出相应的EPC工程总承包项目设计管理的优化方案和建议。

本次调研受访对象遍布全国各地（除台湾、香港外），基本覆盖设计企业、施工企业、业主单位和咨询公司、大专院校等行业用户，主要分布于大型施工和设计单位，问卷浏览人数达到2935人（图1）。

图1 调研对象的分布情况

大多数调研对象都参与过相当数量的工程项目建设，都具备一定的项目管理经验，六成以上（63.1%）受访者从事工程行业年限为5年以上，约半数（46.8%）受访者参建过3个以上EPC项目，7成以上受访者从事EPC项目管理2年以上，5年以上者占比接近四成（34.6%），由此表明调研结果较为可信（图2）。

图2 调研对象的工程实践经验情况

调研结果分析

EPC 项目中设计管理的重要性

设计管理在整个EPC工程总承包项目管理中起到龙头作用，对项目后期开发走向以及项目的成本控制等因素起到关键作用，对项目能否完美落地起到保障作用。设计管理的核心是通过对项目的设计质量、设计周期、投资概预算实施有效控制，进而实现项目总体目标。在EPC模式中，设计文件对项目报批等工作具有重大的依据作用，设计管理贯穿全设计周期（图3）。

图3 调研对象对设计管理重要性的认可度

根据调研结果，有超过一半（54.6%）的受访者认可“设计主导的EPC”相比“施工主导的EPC”具有比较优势，有31.0%受访者持相反意见。从设计、采购、施工三个阶段来看，31.5%受访者认为EPC设计管理最难，38.1%受访者认为EPC项目策划最难。项目策划不仅是项目前期重要的准备工作，通常也是设计管理的起点。由此可见，共计近七成（69.6%）受访者都认为设计管理是EPC项目成功的关键因素（图4）。

图4 EPC 项目的难点调研结果

EPC 项目设计管理的关键因素

通过进一步的分析性调研结果显示，受访者认为设计管理的关键因素包括设计策划（58.9%）、设计质量和进度控制（20.7%）、与采购部门接口控制（6.2%）、与施工单位接口控制（9.5%）、设计更改控制（4.8%）几个方面。

项目设计策划

EPC项目设计管理中，前期的设计策划最为关键（图5）。在传统的工程平行发包模式中，工程项目被分解发包给设计、施工等单位，并分别与各分包商签署合同。各分包商相互独立，分处工程项目线性流程的其中一环。业主首先与设计部门直接对接，提出任务需求。但由于业主往往一开始对项目定位比较模糊，设计部门无法接收到准确且合理的要求，设计图纸提交后，业主常会临时更改方案细节，产生多个变更，导致设计管理形同虚设，项目工期延长。各部门成果信息呈线性传播状态，各部门只能在信息汇总后于交接节点进行沟通，一旦产生设计变更，需与多部门协调修改。若在冗杂的多线沟通中，信息未及时同步，其问题可能在下游环节接手并着手实施时才会被觉察，从而又提出变更意见返给设计部门，使项目进入不停修改方案的恶性循环之中，影响工程进度。

图5 EPC项目设计管理的关键因素

在EPC工程总承包模式下，业主作为项目的投资方，总承包方需在项目前期进行可行的项目策划，结合设计部门在项目全过程明确业主需求，提出更详细的实施计划，提前将关键性因素进行标准化和量化，从而指导后续的精细化管理。各个阶段重点评估风险因子，对应合适的组织架构。同时，总承包方在设计部门进行施工图设计时，还需要进行项目采购与施工管理工作，以及对项目全过程进行沟通协调，将各阶段工作联动起来，实现各部门利益一体化，打破原有孤岛状态（图6）。

图6 EPC各节点联系

项目成本控制

传统模式中，由于设计部门独立工作，只对设计任务书负责，设计管理考核只涉及设计质量、设计周期与设计成本，其设计成果往往不考虑下游部门耗费的成本，经常出现设计方案严重超出概算的情况。同时，由于设计方对材料设备以及施工工艺等环节的不了解，后续生产实施时容易出现问题，使得设计变更多发，导致设计与其他相关工作之间的协调工作量增大，易发生设计方拒绝返工、施工方无法施工从而互相推诿的情况，严重影响施工进度，导致工期延长，增加不必要的时间和管理成本。

长期以来，我国工程建设行业将勘察设计企业与施工建造企业分属不同的行业管理，专业背景和分工的不同导致设计和施工企业技术人员缺乏相互了解和沟通，设计师工作负荷大，很难完全了解和掌握材料、施工和工艺的细节，设计图纸与现场施工情况往往存在一定差异，难以及时根据现场的情况和特殊要求进行修正和反馈，因而施工方根据现场的实际需要和工艺要求，对设计图纸进行某些必要的设计变更是合理的，但也有很多情况是因为施工方需要设计变更以获得较低中标价格的合理补偿，只有极少数情况是因为设计不合理引起的，造成大量的浪费。另一方面，施工单位为寻求施工便利，不完全严格按照设计要求来实施，很多时候会直接根据现场实际情况与自身的施工经验来进行施工作业，导致施工结果与设计初衷相去甚远。

项目进度控制

设计工作涉及的领域与专业较多，在技术上也具备一定的复杂性。作为项目不可或缺的一环，设计工作贯穿项目建设的始终，其中存在许多可能影响设计进度的因素，如进度计划制定不科学、设计进度协调、管理不到位，设计条件反馈不及时等。相较于传统模式，EPC模式具备全面性、全方位等优势特征，这就要求在合同签订后，企业在项目进度上要有精准的分析和把控，在进行设计进度计划的同时充分考虑职能之间的协调工作，对设计计划的执行应当进行定期检查，防止出现偏差，同时对可能出现的问题进行提前预案，做好充分的补救措施。

设计与采购、施工接口管理

在设计阶段的设计管理过程中，经常会遇到诸多因设计界面不清引起的相关问题，尤其在大型、功能复杂、工种设计多、综合技术协调难度高的项目上尤为明显，主要表现在以下几个方面：一是因为参与EPC项目的各领域成员众多，其中涉及规划、建筑、结构、设备、合同、采购、建造等多个专业，协调难度大，两个或多个工种或专业之间接口模糊，设计界面不清、分工不明确，容易造成设计扯皮、推进困难，影响设计进度；二是EPC项目设计过程中，由于传统的基于二维模式的制图和审校手段落后，各种图纸、报告、计算功能需要在不同的软件和平台上实现，有些甚至需要手工输入来实现，致使各专业之间的设计成果不能及时互通，以致出现矛盾、冲突、“错漏碰缺”等问题，导致设计和实际之间存在差异，影响施工进程。

项目前期策划的重点和难点

根据调研结果，受访者认为EPC项目策划最为重要的是项目要求的确定和评审（47.9%），其次是风险识别与规避（27.0%），然后是确定过程实施要求、项目的资源配置、项目沟通与协调（图7）。

图7 EPC项目策划的关键因素

EPC项目设计管理的优化策略

项目前期策划

项目前期策划很大程度上影响项目中标的几率，对EPC工程管理阶段起到重要作用，同时对企业开拓市场以及提升企业竞争力具有积极意义，不合理的策划则可能直接导致项目的“流产”。组织管理上，应当提高自身综合能力，适当调整整个组织架构，让各部门发挥自身优势，协调设计和施工管理工作。进度管理上，模式初期各职位之间的关联作用较弱，工作进度开展缓慢，因此，合理的项目前期策划是很有必要的。在质量管理方面，需要在项目初期构建质量动态管理体系，对可能发生的质量问题提前制定应急预案。

成本控制

为避免产生巨大的时间和成本浪费，设计确定的设备技术参数和要求的准确性是很有必要的，这些因素将直接影响到设备的进场成本。在EPC模式下，总承包商负责统筹资源，对资源分配进行合理规划，相应的采购部门应当在项目前期的设计阶段介入，与设计企业进行沟通交流，以实现合理的采购规划，明确业主任务需求并划清各方职责权限及任务目标，采用限额设计限制各阶段费用上限，选取最优性价比方案。由于各专业追求利益一致，沟通相对方便，各部门提前参与方案设计，使得方案增添多专业细节，在此过程中整体方案不断得到优化，避免出现各专业部门脱节的问题。EPC模式摒弃了传统模式中上游阶段结束才能开启下游工作的状态，设计、采购和施工等项目参与方都在前期介入方案设计，可提前开始相关准备工作，从而缩短相应的项目工期，减少整个项目在运营上的成本。

进度控制

在EPC模式下，设计、施工等阶段能够穿插进行，从而大大降低工期。而在传统模式下，各阶段工作需依次进行，设计进度直接影响了采购与施工进度，间接决定着项目建设进度和周期。但由于设计方提交全部图纸后才开启施工招标，因此设计管理范围限制于设计阶段，项目成本与可实施性不在考虑范围内，各专业脱节严重，按线性流程进行项目建设，容易出现设计变更时进度无限向后拖延的现象发生。

EPC模式中，制定进度计划以保证项目顺利在预定工期内完工，设计管理中严格审查设计进度，实时关注影响设计进度因素，解决相关问题，并强化设计节点交接和控制。由于设计管理中的前期策划已量化各专业目标，在设计阶段结束前可提前联系材料设备的招采和施工现场的场地准备，各进程紧密结合在一起，大大加快了工程进度。

协同管理

设计与采购、施工的接口界面管理。在EPC模式下，协调各方关系至关重要，做好各方的衔接工作，落实计划并合理分配资源是关键。设计界面包括设计与业主单位、设计与现场施工单位、设计与采购部门和供应商之间的接口。

作为项目的所有者和投资者，项目业主在EPC项目中占有巨大的主动权，在EPC项目设计任务中便已对设计部门提出了不同的项目要求。但是，业主与设计方之间常出现信息不对等的情况，在业主和设计方之间的通信过程中会出现以下两大问题。一是业主方无法在早期阶段准确表达项目的要求。EPC项目总承包企业在整个过程中必须利用自身的设计经验，将业主“含糊不清”的设计要求逐步转换为可行的设计计划，并与设计院进行沟通，将其进一步转换为特定的设计图纸。在整个过程中，将有许多迭代，企业需要通过适当的方法，进一步加强与设计院的有效沟通和管理。二是在沟通过程中，业主出于各种原因，会表现出很多“不当”行为，可能会对设计单位产生负面影响。这些“不当”行为是出于满足业主的自身利益以及其他各种原因，包括要求设计单位违反工程标准；项目质量下降或超出国家法规要求以及国家有关部门批复的可研报告；修改设计以提高建筑标准；设计付款任意延迟等。这些行为可能会产生严重的后果，会受到有关监管部门的关注，甚至触犯相关法律。

二维设计是勘察设计专业在传统模式下的主要工作方式，二维设计过程中往往潜藏着许多问题难以被设计师发现。二维设计主要以平面为基础，设计师在设计时也往往只能发现最直观的平面问题，而忽视了空间上可能存在的问题，一些较为老练的设计师虽具备更敏锐的观察能力，可以通过空间想象力或剖面图等手段发现一些空间上的问题，但空间上所涉及的专业领域较多，更多情况下需要各专业之间的协同才能更好地解决。

设计质量会受到传统分析手段的影响。以结构分析计算为例，当前，结构分析工作与绘图工作无法统一，需要依靠不同软件实现，在做好结构分析后，需重新导入绘图软件进行绘图操作。随着设计过程的推进，一旦出现了需要改动的地方，如果再重新回到分析软件中进行整体计算，将会非常繁琐，而且会耽误设计工期。

为了顺利通过相关部门的审批，设计企业在设计建筑图纸时通常会较为关注国家及地方标准，但对设计品质有提升作用的企业设计标准，却往往不够重视或者难以执行、监督。设计电子文档的兼容性不佳是常见的问题，一些设计师喜欢利用一些插件提高设计效率，此类插件容易生成一些特殊的图块，导致没有安装相同插件的其他设计师或其他项目参与方不能获取完整的图纸信息，从而影响设计的交付质量。

上述传统建设项目勘察设计管理中的设计及分析手段问题可以理解为相关软件的协同能力不足、设计人员的协同意识不强。此外，在完善的设计标准中还应包括图纸及参照文件规范，此规范可以说是基于二维设计手段（以CAD为主）的协同核心内容，但却也是我国大多数建筑设计企业不够重视的内容。由此可见，传统建设项目勘察设计模式暴露出的各种问题，绝大部分是由于设计协同意识的缺乏和设计协同能力的不足造成的。

设计管理智能化和数字化

为减少设计与施工时二维图纸与三维建模之间的转换，BIM模型在三维信息上的表达是很有必要的。前期的方案设计阶段，BIM模型能向各级单位展示其所需要的节点部位和重要空间，在施工组织阶段，也能为造价提供重要的预算基础。在初步设计阶段，BIM的三维信息模型能够有效提高设计效率，对实现二维提资具有促进作用；对工程量清单的快速提取，能够提高造价概算和施工专项方案的编制精度和效率；有效提高勘察设计与结构设计之间的配合，让勘察工作与基础、结构工作能够有机结合，从而减少因配合不紧密所造成的图纸问题。施工图设计中，各专业内部分工衔接和专业之间交叉衔接，能够为各施工管理和设计工作提供更精准的基础模型。

结语

本文结合调研结果着重探讨了EPC工程总承包模式的设计优化管理，对当前设计管理存在的不足进行分析的同时，提出了一些设计管理的优化策略，同时指出勘察设计单位应该发挥自身和设计的主导作用，优化设计方案，做好项目管理工作。研究结果充分表明：EPC工程总承包模式下勘察设计单位处于主导作用，是项目管理活动的中心。

设计管理是一个整体管理的过程。本文根据设计管理的内涵和外延的概念，把EPC总承包商的设计管理分为两个层面。内涵的设计管理是总承包商内部的设计管理和协调，包括对各个阶段的工作内容以及工作程序和组织安排；外延的设计管理是总承包商与业主、分包商的外部组织协调，竭力统筹安排，使资源利用最优化。同时，通过结合建设工程程序分析了总承包商内部的设计管理以及外部的设计管理，得出了在EPC工程总承包项目中设计管理贯穿项目始终的结论，简言之，设计管理是一个整体的、系统的管理。

随着建筑行业竞争的日益激烈，设计管理类服务因业主的需求量增大而增多，企业应适应需求差异化与多样化，以抓住机遇，拓展业务。随着市场发展，EPC工程总承包模式将被越来越多企业所接受，有些企业为拓展国际市场，逐步开始向工程公司转型。EPC在带来更高额利润的同时，随之而来的是经营风险的增大。为降低风险，企业应当更加注重各阶段各工作之间的衔接，创新一体化总承包模式。

对于由设计单位向EPC总承包商转型的企业来说，因设计作为其他环节的重要依据，是项目实施极为重要的一环，设计企业应把握其在项目设计阶段具有的先天优势，充分发挥专业职能，实现项目价值的提升。