刘东璞
中建八局设计管理总院，上海 201206
摘要：EPC模式正日益成为建设项目总承包的主流，其中设计优化与管理在EPC项目中的重要性也日益凸显。而EPC项目中的设计优化工作如何做的好，并没有成熟的规范与法规做指导，需要从业人员的辛勤工作与探索。本文从设计优化的定义与内涵，选择与推进，导向与难点，实施与跟踪几个方面阐述一些设计优化工作的具体经验分项。
关键词：EPC项目；设计优化；设计优化相关方；设计优化导向
一． 设计优化的定义与内涵
设计优化：是从多种方案中选择最佳方案的设计方法。它以数学中的最优化理论为基础，根据设计所追求的性能目标，建立目标函数，在满足给定的各种约束条件下，寻求最优的设计方案。二战期间，美国在军事上首先应用了优化技术。主要应用发展于机械设计中。随着数学理论和IT技术的进一步发展，优化设计已逐步形成为一门新兴的独立的工程学科，在生产实践中广泛应用。
通常，设计方案可以用一组参数来表示，这些参数有些已经给定，有些没有给定，需要在设计中优选，称为设计变量。如何找到一组最合适的设计变量，在允许的范围内，能使设计产品的结构最合理、性能最佳、质量最高、成本最低（即技术经济指标最佳），有市场竞争能力，同时设计与生产的时间又不要太长，这就是优化设计所要解决的问题。
在建筑项目中较为普遍的情况是：设计方在预算和时间压力下，将设计思路转换成图纸，只要能按时提交、甲方通过，施工交底、不延误工期即为完成任务，缺失了设计本身的整体规划感和创作感，拿到图纸的甲方、施工方亦没有时间比选，开始马不停蹄地建造，投入了大量的成本，却难以成就高品质项目，很可能还会因为设备与选材的不合理，承担未来高额的运行费用。“上工治未病”，在生病之前把病诊断出来。对建筑项目也是一样的重要。由于项目对工期，预算和工程质量的要求，使得设计不能够在预想的时间和费用下做得那么完善，所以需要咨询、优化、设计一起做，需要从业人员用智慧和经验来完成设计优化工作。
传统的设计优化依赖于设计方，完全从设计方的角度出发，工作基于规范和设计，而并非从工程与项目整体的角度出发。而EPC项目的设计优化的特点是工程的总承包方要将其工作重心转移到建设前期阶段，注重其工程设计方案，并在后期建设阶段不断进行优化，使整个工程达到质量和效益要求。
EPC项目的运行特点是总承包商同时负责设计、采购和施工，而设计作为EPC项目的第一阶段，最早接触项目的技术资料，对后续的建设阶段具有重大影响。设计阶段，总承包单位需要和业主就承包项目的基础资料、建设理念以及技术进行沟通交流，这不仅关系到项目的后续建设，也可以使业主对总承包商的总体技术能力和技术水平进行更加深刻的了解，从而有利于后续工作的开展。除此之外，设计方案的优化还可以对工程的进度、成本进行控制，使效益得到保障。在建设项目正式展开之后，EPC总承包商的工作中心就要围绕设计进行。前期勘测要确定项目的总体平面图及施工图纸，保证总图、结构和设备完美配合，从而保障项目的进度要求。
由此可见，设计优化工作在EPC项目中有着龙头地位，起到了指导采购，引领施工的作用。
二．设计优化点的选择与推进
（一）基于设计逻辑
设计优化工作应立足于设计，遵从设计逻辑提出优化意见。在选择设计优化点之前，必须吃透设计方的方案思路与设计原则。对于已经经过多轮评审的中标方案来说，过多的关于方案思路与设计出发点的争论只会引起业主方与设计方的抵触，对项目的整体顺利推进不利，应予以避免。设计优化应从方案设计思路出发，帮助业主方与设计方，配合总包方将纸面的方案顺利实施、建成为原则。
设计优化应从方案设计思路出发，以帮助业主方与设计方，配合总包方将纸面的方案顺利实施、建成为原则。在这个原则的基础上，对方案设计的丰富与发展，查缺与补漏，是项目所有相关方都乐于看到的。
1.基于建筑功能与工艺要求：下图1为某国际会展中心项目的局部平面图，展厅工艺要求的货运子母门数量明显偏多且集中，而且同一跨内设两樘门完全是多余的，比一樘门宽的车也进不去，因为两樘门中间有门框。这种货运门主要应该设在展厅的物流通道上，其余门的设置均为冗余设计，此项优化意见共优化门数量15樘，可节约造价230万元，得到了业主方、设计方、运营方的一致支持。图2为优化后的门的设置。
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图1 优化前的货运门的数量 图2 优化后的货运门的数量
2.基于设计合理性：如图3，某项目地下室一二期交接处外墙距边跨梁、柱留有100左右间隙空间，设置不合理，建议外墙拉至与柱边齐。
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图3 地下室结构图局部
（二）基于提升项目品质
对于有创优评奖需求的国家与地方重点项目来说，在预算允许的前提下，以翔实的优缺点分析为基础，适当采用新技术与新材料，对提升项目品质有着积极地作用，也易于取得业主方与设计方的支持。下图4为在某知名开发商的重点项目中设计优化工作建议采用光导管地下室采光方案的技术分析，最终取得了实施。
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图4 采用光导管系统后项目节电量分析
（三）基于施工便利，采购方便
例如某项目为方便雨季施工，因此要求设计方将所有屋面做法改为了倒置式屋面；另外在满足规范要求的基础上，为了满足项目合理的盈利需求，根据项目的盈亏分析，将亏损项泡沫混凝土替换为轻集料陶粒混凝土。
三．设计优化策划——设计优化的导向与难点
1.设计优化的相关方一般由业主方、设计方、运营方、第三方设计咨询、各分项承包商等。
2.优化设计工作以设计导向为先，充分尊重会展项目设计逻辑与特点的基础上，以专业性为出发点。
3.EPC项目的设计优化工作一般从初步设计阶段开始，在初步设计阶段通过盈亏分析对限额设计进行把控，通过设计方案、施工方案、主材方案的比选进一步实现限额设计，施工图设计阶段的优化主要是细节优化和深化优化。
4.设计工艺——某些类别的项目对设计工艺有一定要求，一般设计方与项目运营方在前期已形成关系紧密的共同体，造成凡是涉及设计工艺的设计优化点均很难推动（例如酒店管理公司对酒店的设计等级、会展公司对会展建筑的空间要求等等），这是EPC项目设计优化工作的典型难点。
5.概算问题——当EPC项目的合同额低于同级别同类项目时，EPC联合体的所有成员则都面临着保概与成本压力，设计优化工作的导向一般为降低成本，保证效益。
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图5 一般EPC项目的优化设计导向 图6 一般EPC项目的优化设计流程
四．设计优化的实施与跟踪
项目驻场人员负责对前期优化意见落实情况的全程跟踪，预估优化意见对项目造成的影响并实时记录。
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图7 某EPC项目设计优化意见汇总与落实情况跟踪表
结论
虽然怎样做好EPC项目的设计优化工作仍在从业人员的摸索中，但是只要遵循慎重选择与推进设计优化点、找准设计优化的导向与难点、认真推进优化意见的落实与跟踪这几个方面的工作，相信每个EPC项目都可以取得项目各个相关方的满意，为社会贡献优秀的建筑工程。
参考文献：
1.《建筑策划与前期管理》 赫什伯格 中国建筑工业出版社 2005-01
2.《建筑策划与后评估》 庄惟敏 中国建筑工业出版社 2018-4