06EPC工程总承包的深化设计管理

EPC工程总承包的深化设计管理在EPC工程总承包项目中，设计的主导作用是业主和总包商共同认可的，设计阶段完成的设计图纸和文件是订货采购、施工和工程验收的依据。分析EPC工程总承包项目设计过程的主要特点，可以发现其中包含着许多价值增长点，根据这些特点对设计阶段的各项工作进行组织设计能够为实现项目的增值提供机会。目前国内许多投资巨大、结构新颖或者技术含量高的房屋建筑项目中业主提供的图纸大部分都是由国外建筑设计公司提供初步设计，或者再经过国内拥有建筑设计资质企业完成扩初设计，甚至仅仅为了应付国家相关规定而象征性地走走审图程序。国外的设计大多达不到施工依据所需的深度，常常需要承包商完成进一步深化设计后才能用于指导施工，这种设计实施模式不仅不符合工程总承包项目通过一体化管理提升效益的要求，而且在一定程度上增加了承包商对设计管理和协调的难度,从而影响工程的施工速度。1工程总承包项目的设计工作特征EPC工程总承包项目的项目产品拥有工程建设项目的所有阶段性过程。完整的工程总承包项目产品的创造过程要经过可行性研究阶段、设计阶段、采购阶段、施工阶段和调试验收等5个阶段。每一个阶段都有各自的基本工作内容，设计阶段的根本任务是详细地描述项目产品具体要求或者说主要用图纸表达项目产品功能要求的实施方案。我国目前的施工图纸提交方式都是由业主委托具有相应资质的设计院(公司)按照施工图纸的深度要求提供施工图纸。设计院根据委托设计文件在提供全部设计文件后，除了必要的现场设计交底、设计变更等服务以外，设计工作就结束了。设计院提交的施工图纸，通常都能符合国家法规要求的设计深度，能够满足施工的要求。然而，许多大型的标志性建设项目往往会向国际招标，由世界知名的设计公司承担设计任务，这些设计公司设计的图纸往往是初步设计，无法满足国内法规约定的深度要求。因此，承包商必须对原图纸进行深入理解和消化，在不违背原设计意图的情况下，重新绘制出适应我国施工单位操作要求和政府质量管理部门验收要求的图纸，这个过程就是深化设计。从目前的工程实践来看，从DBB模式向EPC模式过渡的过程中，设计和施工的融合还受到管理体制方面的制约，因此产生的成本主要还是由承包商承担了。1.1设计阶段的划分设计阶段的划分在不同行业和不同国家有不同的方式，发达国家对工业工程项目如石化、化工等项目的设计阶段划分如下表所示。与我国现行设计阶段划分相比，发达国家设计阶段划分的优点主要有两点：设计过程是连续的，各个阶段之间没有导致中断的初步设计审核环节（或者说设计过程中只有一个设计主体，设计者为自己的行为负责到底，而没有强制规定其他设计单位进行审核，出现设计过程中变换责任主体而导致中断）；设计过程逐步深化和细化，工艺包→工艺设计→基础工程设计→详细工程设计，前一阶段的工作成果是后一阶段工作的输入，对前一阶段的成果通常只能深化而不能否定地逐步推进（很少发生像国内初步设计否定可行性研究报告的技术方案，施工图设计否定初步设计方案的情况）。发达国家设计阶段划分专利商工程公司设计阶段工艺包或基础设计工艺设计基础工程设计或分析和平面设计详细工程设计或最终设计主要文件工艺流程图PFD工艺控制图PCD工艺说明书工艺设备清单设计数据概略布臵图工艺流程图PFD工艺控制图PCD工艺说明书物料平衡表工艺设备表工艺数据表安全备忘录概略布臵图各专业条件管道仪表流程图PID设备计算及分析草图设计规格说明书材料选择请购文件设备布臵图(分区)管道平面设计图(分区)地下管网电气单线图详细配管图管段图(空视图)基础图结构图仪表设计图电气设计图设备制造图施工所需的其他全部图纸文件用途提供工程公司作为工程设计的依据,技术保证的基础把专利商文件转化为工程公司文件，发表给有关专业开展工程设计,并提供用户审查为开展详细设计提供全部资料,为设备、材料采购提出请购文件提供施工所需的全部详细图纸和文件,作为施工依据及材料补充订货设计过程要完成对项目产品的详细和具体的描述，因此，从设计专业人才培养的角度看，设计专业的设臵也成为直接影响EPC工程总承包项目产品质量的因素之一，我国以前参照前苏联的设计专业设臵模式并没有科学地反映工程设计过程的实际需求。例如，工艺专业包含的设计内容过于庞杂，有工艺计算、工艺流程、布臵、配管、保温、涂漆、安装材料等，不利于提高设计技术水平和设计质量。有些与工程项目产品密切相关的专业，如系统专业、管道机械专业等又没有单独设臵，影响了工程总承包项目产品的水平和质量。发达国家把公用工程的系统设计与工艺系统的设计合并，大大提高公用工程系统设计的水平。设计专业设臵与国际接轨不仅能够提高工程总承包项目产品中设计的水平和质量，而且有利于与发达国家的业主及工程公司沟通和合作，加速工程总承包企业进入国际市场。1.2专业设计的版次管理EPC工程总承包项目各专业的设计工作均采用版次设计，不同专业的版次数目各不相同。以工艺系统专业的PID图为例，版次的概略流程如下图：注：上图中PFD指工艺流程图；PCD指工艺控制图；CF指最终确认图纸资料。版次设计与传统方法设计相比，设计成品的错误大为减少。传统方法设计只在初步设计和施工图设计各提一次条件，致使施工图设计成品的错误多。版次设计的优势表现为输入的假设条件减少，通常是条件成熟时输入确切的条件；返工的可能性减少；设计的质量提高和现场修改减少。1.3设计与采购、施工的一体化1.3.1专业深化设计阶段纳入采购工作PIDA版PFD、PCD、物料平衡各专业开展工作用PIDR版各专业返回条件内部审查用PID1版用户审查用内部审查意见各专业返回条件PID1A版详细设计用详细设计用PID2版设备标高、泵NPSH成品版设备布置、CFPID3版施工用PID施工版空视图施工用在设计阶段的工作流程中纳入采购是指在设计过程中，设计与采购工作合理交叉、密切配合，既保证设计成品质量和采购设备、材料的质量，又因提前订货缩短了建造周期。1.3.1.1设计工作中涉及到的采购工作内容专业深化设计时考虑的采购工作内容主要包括负责编制请购单和技术规格说明书、对制造商报价中技术部分进行技术评审、审查确认制造商的先期确认图(ACF图)和最终确认图(CF图)、分期分批提交设备、材料请购文件。1.3.1.2专业设计者负责部分采购工作内容的优势1、专业设计单位按专门制定的表格和要求编制请购单和技术规格说明书，能够准确表达设计要求，减少采购过程的技术错误。2、专业深化设计单位负责对制造商报价中技术部分的技术评审，能够确保采购的设备、材料符合设计要求。3、专业深化设计单位负责审查确认制造商的先期确认图(ACF图)和最终确认图(CF图)，有利于保证设计质量和设备、材料制造质量。4、专业深化设计单位分期分批提交设备、材料请购文件，有利于保证关键、长周期设备提前订货，缩短采购周期和工程建设总周期。1.3.2设计与采购、施工、调试的协调关系EPC工程总承包项目是一个以设计为主导的系统工程。设计、采购、施工、调试和验收的合理交叉，能够为保证工程质量、缩短建设工期和降低工程造价提供有力的保障。一、EPC条件下设计与采购的关系设计为采购提交采购文件、报价技术评审。采购为设计提供关键设备资料。采购为设计提供ACF和CF图，设计审查确认。二、EPC条件下设计与施工的关系施工为设计提供可施工性分析。设计为施工提供设计交底和设计变更。三、EPC条件下设计与调试的关系设计为调试提交操作原则、提出调试要求、指导调试工作。工程建设项目是一个系统工程，设计、采购、施工、调试各阶段有紧密的内在联系和协调规律，应该合理组织各阶段之间的对接关系。设计阶段和施工阶段相分离的管理体制成为EPC工程总承包项目实现一体化管理的制约因素。与发达国家通行的设计阶段划分和设计审批程序相比较，我国现行设计管理程序中，设计阶段的划分和设计审批程序规定得不够合理，不利于与国际工程建设接轨。因此，应该建立设计管理的新体制，改变现行的阻碍工程总承包发展的与设计相关的审批规定。建议各行业采用国际通行的设计程序和方法。例如石油、化工行业，国际上普遍划分为工艺设计、基础工程设计、详细工程设计3个阶段，而我国现行的设计程序中规定划分为初步设计、施工图设计2个阶段。两者在程序、方法和深度上都不一致。设计院推行设计新体制后，为了执行我国现行的设计程序和深度规定，在实际运作中，一方面按设计新体制的规定完成工艺设计和基础工程设计，同时又不得不按我国现行设计程序的规定另编一套初步设计供有关部门审批。这样不仅增加了工作量和人工时消耗，而且会产生一系列的不一致和返工。因此，应该改革我国的设计管理的相关规定，变国内国际双轨制与国际接轨的单轨制。1.4工程总承包项目的设计范围在国际工程总承包中，由承包商承担的设计工作通常划分为两个阶段：初步设计阶段和最终设计阶段。承包商首先提出初步设计方案，论述该方案的优点和实施计划，并在此基础上提出报价，承包商中标后即开始项目的最终设计。在国内，承包商主要承担第二阶段的设计任务，即承包商在最终设计阶段承担深化设计的任务。与发达国家的工程总承包相比，我国的工程总承包项目实施还处于试点推行的初级阶段，因为在工程总承包项目管理方面缺乏实践经验积累，而且，一些国际惯例和规范与我国目前的建设体制还存在很多不一致的管理要求。因此，在施工/设计总承包基础向外的延伸过程中，由于设计因素造成的主要问题有以下几个方面:1、设计变更流程不规范。在国内的总承包合同中，经常没有明确设计的深度，造成设计深度不够，不能指导施工工作，需要承包商进行深化设计，深化设计后的图纸因执行业主多次反复修订指令，不通过具有设计资质单位的审核认可就直接将图纸发给总承包商并指示进行施工。2、在招投标阶段，只有设计方案或初步设计，承包商无法准确确定工程的具体范围或产品品牌和型号，造成总承包商的工程报价中出现偏差。3、在深化设计的初级阶段，承包商也存在没有深刻理解设计方案的内涵，进而不能领会设计者的意图，造成许多设计返工和变更的现象。4、对业主方多次提出修订意见、不断变更修订指令，导致的设计工作量增加、设计工期的延长，乃至工程总工期延长缺乏制约和补偿机制。5、面对业主方滥用深化设计审核权利迫使承包商提供高于投标时所报价格的设备和材料时缺乏权利抗争的保障。2深化设计的管理体系建立2.1初步设计和设计变更的管理FIDIC的《EPC/交钥匙项目合同条件》中规定，如果合同文件中存在错误、遗漏、不一致或相互矛盾等，即使有关数据或资料来自业主方，业主也不承担由此造成的费用增加和工期延长的责任。因此在设计阶段，承包商应通过各专业图纸会审来领会设计意图、深刻明确工程的技术要求，尽早地发现业主招标文件中的错误，及时提出修改与洽商意见，减少工程实施中的技术矛盾和经济问题。2.2对设计的深化和协调管理一个总承包工程的设计任务通常由许多专业分包商承担，这就要求总包商对其进行规范有效的管理，以避免造成图纸上的混乱，影响工程的进度和质量。承包商通过计划、组织、指挥、控制、协调等职能管理手段，对各设计专业进行进度、质量、成本、合同等方面的控制，最终提供能指导现场施工的图纸。在总承包工程项目中进行设计深化的管理，总包商需要建立深化设计的管理体系，它一般包含两个部分：一方面是对专业技术的管理，即对分包商的深化设计管理，需要根据具体的专业组建专门的设计组织来负责；另一方面是对文档信息的管理。包括对主要文件的翻译、文件的发放、图纸的分类整理和打印晒图等工作的管理。对深化设计的管理还要根据管理体系的设臵，设定相应的流程，具体界定业主、总包商、分包商、设计方的行为规则和责任，使深化设计的管理有序进行。如在机电安装的专业深化中，一般包含以下内容：领取设计图纸和光盘，各专业人员对本专业进行深化设计，在同一底盘上将各管线进行叠加并会审图纸、标注交叉点的标高，对总图进行修改，送审打印等。2.3深化设计的管理方法Topalian、Oakley、Chung和英国国家标准（BSI）都提出了设计管理的层次模型。其项目层次管理的主要内容包括：制定与修订设计标准；进行设计预算和成本控制；监督与控制设计质量；组织对设计项目及项目