1、天津理工大学 2008 届本科毕业论文EPC 模式下的设计管理摘 要EPC 总 承包模式是目前国际上流行的一种承发包模式，也是我国正在大力推广的一种承发包模式。近年来，国内建筑市场上出现了越来越多的 EPC 项目，设计管理是 EPC 项目管理中的关键，高水平的设计管理是 EPC 项目成功的保证。目前有关 EPC 模式的研究很多，但 对 EPC 项目的设计管理进行的研究较少，因此加强对 EPC 项目的 设计管理方法的研究，提高 EPC 项目设计管理水平，是个急需关注的问题。EPC 总 承包模式 给予了设计管理新的内涵和方法，本文从 EPC 模式下设计管理的特点和重要性入手，着重介绍了限额设计和设
2、计的可施工性研究，不仅对 EPC 模式下的限 额设计提出了改进策略，而且通过综合分析可施工性研究的各个要素，提出了 EPC 模式下设计阶段可施工性研究手册。最后， 结合案例分析了限额设计和可施工性研究在 EPC 总承包项目中的运用方法和策略。关键词： EPC 模式，设计管理， 限额设计 ，可施工性Design Management based on EPC Mode ABSTRACTEPC general contracting mode is worldwide popular now and is vigorously spreading in China. Recently more a
3、nd more EPC projects have appeared in construction market. Design management is the key of EPC project management, good design management can guarantee the success of EPC projects, so it is urgent to enhance design management study and improve design management level.EPC general contract gives new c
4、onnotation and method of the design management. This paper starts with the characteristics of design management and the importance of design management, and focuses on the quota design and constructability. This paper not only proposes some improvement strategies for quota design under EPC mode, but
5、 aso proposes the guideline for constructability study under EPC mode by comprehensively analysing the factors of constructability. 天津理工大学 2008 届本科毕业论文Finally, this paper analyses the methods of using quota design and constructability in practical EPC projects. Key words: EPC mode，Design management，
6、Quota design，Constructability天津理工大学 2008 届本科毕业论文目 录第一 章 绪 论 .11.1 选题背景 .11.2 EPC 模式的相关理论介绍 .11.2.1 EPC 模 式的涵义 .11.2.2 EPC（工程总承包）项目的运作过程 .21.2.3 EPC 合同模式的主要特点 .31.2.4 适合采用 EPC 合同模式的项目类型 .41.3 设计管理的相关理论介绍 .51.3.1 设计管理的定义 .51.3.2 设计管理的重要性 .51.4 EPC 模式下设计管理的研究现状 .61.4.1 文献 综述 .61.4.2 文献综述的 结论 .91.5 研究意义
7、及研究 内容 .121.5.1 研究意义 .121.5.2 研究内容 .121.5.3 主要创 新点 .121.5.4 研究 框架 .13第二章 EPC 模式下的限额设计 .152.1 对限额设计 的概述 .152.1.1 限额设计的概 念 .152.1.2 限额设计的适用范 围 .152.1.3 运用限额设计的意义 .162.2 传统模式下的限额设计及其不足 .18221 传统模式下限额设计的程序 .18222 传统模式下限额设计 的不足 .182.3 EPC 模式 下的限额 设计 .19231 EPC 模式 下引进限额设计的 意义 .19232 基于 EPC 模式对限额设计的改进 .202
8、33 EPC 模式下限额设计的 总值分配方法 .23第三章 EPC 模式下设计阶段 的可施工 性研究 .283.1 对可施工性的 概述 .28311 可施工性的概 念 .28天津理工大学 2008 届本科毕业论文312 设计阶段的可施工性研究问题的提出 .28313 设计 阶段的可施工性问题的分类 .29314 产生设计的可施工性差的原因 .293.2 EPC 模 式下进行可施工性 研究的必要性及优势 .30321 EPC 模式下进行可施工性研究的必要性 .30322 EPC 模式下进行可施工性研究的优势 .323.3 EPC 模式下设计阶段可施工性研究的实施 .32331 E PC 模式下设
9、计阶段开展可施工性研究的基本程序 .33332 EPC 模式下设计阶段 可施工性的研究重点 .34333 EPC 模式下设计阶段可 施工性研究实施的重要方法 .353.4 EPC 模式下设计阶段可施工性 研究操作手册的编制 .38341 EPC 模式下设计阶段可施工性研究操作手册的编制目的 .38342 EPC 模式下设计阶段可施工性研究操 作手册的内容要点 .38343 EPC 模式下 设计阶段可施工性研究 实施 大纲 .393.5 EPC 模式下限额设计中的可施工 性研究 .49351 EPC 模式下限额设计中分阶段的可施工 性研究 .49352 EPC 模式下限 额设计中开展可施工性研究
10、的策略 .50第四章 限额设计与可施工性 研究 在上海 20 万吨年聚丙烯 EPC（总承包）项目中的应用 .514.1 项目概 况 .514.2 限额设计在上海 20 万吨年聚丙烯总承包项目中的应用 .52421 限额设计在本工程中的基本做法 .52422 限额设计带动限 额采购，加强 EPC 项目的物资管理与控制 .554.3 可施工性设计上 海 20 万吨年聚丙烯 EPC（总 承包）项目中的应用 .56431 可施工性设计 .56432 可施工性设计在本 工程 中的具体做法 .57第五 章 结 论 .61参考文 献 .62致 谢 .64天津理工大学 2008 届本科毕业论文1第一章 绪论1
11、.1 选题背景近年来，随着各国间经济合作的加强，以及我国建筑业市场在自身发展壮大的同时与国际市场接轨的步伐悄然加快，出现了更多的投资大、工期长、技术复杂的大型工程项目。在这些项目中，业主往往要求承包商提供较为全面的服务或者交付可直接使用的建设产品，因此，EPC(Engineering Procurement Construction)模式正日益成为国际工程承包市场上的主流模式之一，也是国内工程项目管理的主要发展方向。EPC 工程总承包作为一种工程项目建设的合同策略与组织方式，是否能成功地运用，很大程度上取决于设计工作的质量以及设计管理的水平。设计是整个 EPC 项目的龙头，对项目的工期、质量和
12、成本都有很大的影响。首先，设计所设定的材料设备技术规格和技术要求一旦通过设计审核，材料设备的采购费用和施工费用也基本确定，而且大量经验表明，影响工程项目投资控制的关键在设计阶段 ，这一特点对于 EPC 模式来说体现得更为明显，作为项目的总承包商，集成了设计方与采购、施工方的多重角色，因此能否在设计阶段就充分考虑到其后的采购工作、可施工性对于工程总成本的影响是至关重要的。 其次，设计的质量高低也直接决定着整个工程质量的优劣，是能否高质量地建成与投产的关键性因素。此外，通过设计阶段向采购阶段和施工阶段的适度延伸，可实现三者的深度交叉，以大大缩短工期，从而对工程的进度产生重要影响。 在 EPC 项目
13、管理中，设计的管理有很大难度。EPC 模式下高水平的设计管理以“限额设计”为基础，综合考虑采购工作对 EPC 总承包商的影响，并将可施工性作为设计阶段的重要目标，可以降低 EPC 项目的风险，使项目成本节约、进度提前。反之，设计管理不善，可能导致承包商利益损失，甚至亏损。本文将结合国内外相关理论研究的各项成果和我国 EPC 项目的发展现状及存在的问题，针对我国总承包企业的实际情况，试图从设计角度对 EPC 模式进行研究，通过对 EPC 项目的特点的分析，探讨设计管理的方法和策略，为总承包企业提高设计管理水平，增强竞争力提供一些可供参考的建议。1.2 EPC 模式的相关理论介绍1.2.1 EPC
14、 模式的涵义王建军（2005） 对 EPC 模式产生的背景进行了研究：EPC( Engineering Procurement Construction)，即设计、采购、施工总承包合同，作为工程项目管理模式，起源于 20 世纪60 年代。当时，美国和其他发达国家施工技术不断翻新，不断涌现的新的项目需要加快建设。激烈的市场竞争要求将新产品早日投入市场，因为只有抢占先机，才能稳操胜券。传统的设计招标施工的管理模式已不能满足业主的需要，于是各种工程项目总承包的模式就应运而生。如：EPC 合同(Engineering Procurement Construction)、揽子合同(Package Dea
15、l)等。这些模式的具体内容相差不大，共同之处就是业主仅与个承包商签约，天津理工大学 2008 届本科毕业论文2由总承包商负责将项目从设计、采购、施工、试运转全部完成，使业主获得一个现成的工厂或工程，由业主“转动钥匙”就可运行。因此，EPC 合同的交钥匙方式受到业主们的广泛欢迎。为了总结推广这种新型的工程项目管理模式，国际咨询工程师联合会(简称 FIDIC)l995年出版了设计建设与交钥匙工程合同文件 (即橘皮书，第版)。1999 年 FIDIC 在对原有的合同文本进行全面修订的基础上，出版了新的 FIDIC 1999 年第一版，共 4 个合同文本。其中，银皮书就是最新版的 EPC 交钥匙项目合
16、同条件 (Conditions of Contract for EPC/Turnkey Projects)。EPC 工程管理模式代表了现代西方工程项目管理的主流，是建筑工程管理模式(CM)与设计的完美结合。正确使用 EPC 管理模式，能够使工程项目建设达到质量优、速度快、造价低的效果。EPC 的关键是高质量的设计与依赖称职的专业分包商以标准化的程序进行严格的网络控制，使复杂的工程项目获得成功。1.2.2 EPC（工程总承包）项目的运作过程1工程招标K.T.Yeo，J.H.Ning 1指出总承包项目的具体运作过程为：业主提出招标文件承包商提出投标文件商签合同承包商设计承包商施工和采购计划工程施工
17、和供应竣工交付。业主在项目立项后可委托咨询公司按照项目任务书起草招标文件。在招标文件中,有合同条件、业主要求和投标书格式等文件。业主要求作为合同文件组成部分，在工程的实施过程中有特殊的作用，是承包商报价和工程实施最重要的依据。业主要求主要描述工程的目标(竣工工程的功能、范围、质量和范围要求，要求承包商提供的物品)，设计和其他技术标准，以及对承包商工程的具体要求（如要求达到的预期目的）在现场的其他承包商，放线的基准点/线和标高，环境约束，业主设备和免费使用的材料，现场可供的水电燃气和其他服务，要求送审的承包商文件，技术标准和建筑法规，对业主人员的操作培训，竣工图和工程的其他记录，操作和维修手册，
18、为业主人员提供设施，工程的检验、试验、竣工试验、竣工后的试验要求及责任等。2建设物资采购招标项目建设所需物资按标的物的特点可以区分为买卖合同和承揽合同两大类。采购大宗建筑材料或定型批量生产的中小型设备属于买卖合同，由于标的物的规格、性能、主要技术参数均为通用指标，因此招标一般仅限于对投标人的商业信誉、报价和交货期限等方面的比较。而订购非批量生产的大型复杂机组设备、特殊用途的大型非标准部件则属于承揽合同。招标评选时要对投标人的商业信誉、加工制造能力、报价、交货期限和方式、安装(或安装指导)、调试、保修及操作人员培训等各方面条件进行全面比较。3投标文件和报价承包商的投标文件可能包括投标书、工程总体
19、范围的描述、项目的总体实施工作计划、进度计划、项目管理组织计划、工程估价文件等。投标文件和报价是在对合同条件、业主要求和业主提交的其他文件的分析、理解，对环境作详细调查，向分包商、设备和材料的供应商询价的基础上，结合承包商的工程经验作出的。天津理工大学 2008 届本科毕业论文34设计和计划过程在业主确定承包商中标，签订合同后，承包商再按照合同条件和业主要求进行方案设计、初步设计和施工图设计，并做相应的施工和供应计划。承包商每一步设计和计划的结果以及相关的“承包商文件”都须经业主审查批准。与承包商文件相关的工程在业主的审核期满前不能开工。承包商文件是在总承包合同中专门定义的。它由承包商负责编写
20、，包括业主要求中提出的技术文件，如计算书、计算机程序、软件、图纸、手册、模型以及其他技术文件。及为满足所有规章要求的报批文件、竣工文件、操作和维修手册等。5合同文件的履行承包商按照合同条件、业主批准的设计和承包商文件要求进行工程的供应和施工，为业主培训操作人员，完成承包商的合同责任。6工程接收和保修最终，工程竣工，业主验收工程。承包商在缺陷责任期内承担工程的缺陷维修责任。1.2.3 EPC 合同模式的主要特点王超（2007） 通过对 EPC 模式和其他建设模式的比较，指出 EPC 模式的重要特点是充分发挥市场机制的作用，不仅是业主，同时也包括承包商、设计师等均把工程项目作为投资项目实施。在指定
21、专业分包商时，通常仅规定技术标准规范、技术要求和其他基本要求，以使承包商、设计师、建筑师共同寻求最经济、最有效的方法实施工程项目。当然在项目竣工验收时，仍然要按合同的要求对工程项目及其中的设备进行相应的严格检查与验收。一般来说，为了达到有效地参与竞争，一般都将整个项目划分为若干个独立的工作包，由不同的专业分包商负责各个工作包的设计、制造或提供材料与构件并负责施工与安装，专业承包商必须保证其分包部分的工程施工与其他分包商的工程在设计和管理上的准确衔接。这种双重的协调反馈，依靠项目相关各方均能遵循公认的控制程序、规范和技术标准，使设计和施工过程中不会为解决同样问题发生重复劳动。专业分包商使用他们所
22、熟悉的通用方法，并在很大程度上依赖能够在短期内及时供货的材料、半成品与构件。于忠莲 对 EPC 项目的运作进行了深入的研究并指出： EPC 项目的实施是一项复杂的系统工程，必须建立强有力的项目班子，统一指挥，步调一致。设计、采购、施工要本着分工不分家的原则，齐心协力，确保项目的正常运转。尤其是设计，起到龙头作用、引领作用。施工单位要积极与设计单位进行沟通合作，建立稳固的战略伙伴关系，共同承担国际 EPC 项目。高晓东 对 EPC 工程总承包模式及其应用进行研究后指出 EPC 模式与传统模式相比，特点是（如表 1.1）：天津理工大学 2008 届本科毕业论文4表 1.1 EPC 模式的主要特点T
23、able1.1 The main characteristics of EPC construction modeEPC 模式的特点项目整体经济性较高业主易于控制业主可以自行管理，也可委托专业的项目管理公司进行管理和控制EPC 总承包商在项目实施过程中处于核心地位承包商承担大部分风险具体内容EPC 总承包模式基本出发点在于促成设计和施工的早期结合，以充分发挥设计和施工的自身优势，从而提高项目的经济性，便于进度控制和投资控制，促进项目的集成管理。EPC 总承包商负责全部设计、采购和施工，提供全部完全装备好的设施，直至做好运行准备，即“交钥匙”，承担了全部设计和实施工程的义务;业主在工程实施过程中
24、合同管理相对简单，极大地减少了工作量。业主介入具体组织实施的程度较低，总承包商更能发挥主观能动性，运用其管理经验，为业主和承包商自身创造更多的效益。在项目实施过程中，EPC 总承包商对于设计、施工和采购全权负责，指挥和协调各分包商，处于核心地位.同时，该模式要求其具有很高的总承包能力和风险管理水平。在 EPC 模式条件下，由于承包商的承包范围包括设计，因而很自然的要承担设计风险。此外，在其他模式中均由业主承担的一个有经验的承包商不可预见且无法合理防范的自然力作用的风险，在 EPC 模式中也由承包商承担。这是一类较为常见的风险，一旦发生，一般都会引起费用增加和工期延误.在其他模式中承包商对此所享
25、有的索赔权在 EPC模式中不复存在。这无疑大大增加了承包商在工程实施过程中的风险。资料来源：高晓东，浅议工程总 承包 EPC 模式及其应用，胜利油田职工大学学报，2004，18(2):2526EPC 模式为我国现有的工程项目建设管理模式的改革提供了新的变革动力。通过 EPC 工程项目公司的总承包，可以解决设计、采购、施工、试运转整个过程的不同环节中存在的突出矛盾；在 EPC 工程的项目管理中将设计阶段与采购阶段相融合，或称采购纳入设计程序，在进行设计工作的同时，也开展了采购工作，设计结束时，采购工作也基本结束。由此，缩短采购周期，提高采购质量，节省投资费用。在工程施工建设的实施阶段，EPC 工
26、程公司利用自身的技术优势和管理优势，将专业的施工工作通过公平、透明的招标分包给专业承包商实施，确保了工程质量，同时避免了工程中的浪费。在工程的竣工及试车方面，EPC 工程公司对项目的整体系统的熟悉和强大的技术支持可以顺利的实施试车工作，避免了多家施工单位施工、试车扯皮、难于竣工的问题。EPC 模式充分发挥了对控制投资的重要作用，并且贯穿在整个工程过程的始终，能够实现对项目总投资的有效控制，使工程项目实施获得优质、高效、低成本的效果。1.2.4 适合采用 EPC 合同模式的项目类型钱武云 、王超 8均分析了适合采用 EPC 模式的项目类型，提出：EPC 合同模式具有许多优点，但是也具有难点，并不
27、是所有工程项目都适合采用 EPC 合同模式。它主要适合在以下项目中采用：（l）主要适用于化工、冶金、电站、铁天津理工大学 2008 届本科毕业论文5路等大型基础设施工程，含有机电设备的采购和安装的工程项目。（2）涉及某些专业技术或技术专利的项目。承包商不仅承担项目实施，还要负责技术专利转让。（3）承包商不仅要负责项目实施，还要承担对业主人员的技术培训和操作指导，直至业主指定的工作人员能独立操作生产设备、正常进行运营管理的项目。（4）需要承包商融资的 BOT 项目；需要承包商垫资带资的延期付款项目。（5）设计与咨询力量比较强的承包商愿意以 EPC 合同承包设计与施工联系紧密、技术含量较高的工程项
28、目。（6）业主希望将项目实施中的主要风险交给承包商承担，并愿意为此多付一些钱的项目。综上所述，EPC 合同模式对承包商的综合技术、管理能力、经济实力等要求较高。承包商应具有承担合同规定的设计、采购、施工、技术培训及融资能力才能承担 EPC 合同。因此在国际工程项目中，般都要对承包商进行两级资格预审后才进行正式招标竞争，以选定最优的承包商订 EPC 合同。1.3 设计管理的相关理论介绍1.3.1 设计管理的定义吴小刚、黄有亮（2007） 指出设计管理作为一个完整理论是首先由英国的设计师Michael Farr 提出的。他在 1966 年所撰写的设计管理(Design Management)一书中
29、对设计管理的定义和管理内容做了明确而又详细的论述。他认为:“设计管理的功能是界定设计问题，寻找最合适的设计师、创造一种环境并使他们在既定的时间和预算内解决问题。事实上，设计管理一开始是在企业的经营活动中运用的，但随着设计活动内容的不断扩展，设计管理的范围和内容也在不断地充实与发展。路莹、沈杰、葛爱荣（2008） 通过对总承包模式下设计管理的研究指出：设计管理（Design Management，简称 DM）的一般含义是：界定业主要求与目标，寻找合适的设计机构，整合、协调或沟通设计所需的资源，运用计划、组织、监督及控制等管理手段寻求最合适的解决方法，并通过对设计战略、策略与设计活动的管理，在既定
30、的预算内及时有效地解决问题，实现预定目标。1.3.2 设计管理的重要性周红（2006） 详细分析了设计管理对于 EPC 模式下项目管理的重要性，指出：在工程建设项目全过程管理中，工程管理是一项基础性的重要工作，主要包括设计管理和施工管理，其中设计管理贯穿于整个工程管理的全过程。在知识经济迅猛发展的今天，设计管理的地位越来越重要，它是项目创新的源泉，也是实现市场目标的保障。如何对设计全过程进行有效的组织和控制，是确保工程质量、缩短工期、节约投资和提高经济效益的关键性工作。首先，设计管理对于控制造价有着重要的意义。有效的控制工程造价是工程建设管理的重要组成部分。虽然工程造价控制贯穿于工程建设的投资
31、决策、设计、项目实施三个阶段中，天津理工大学 2008 届本科毕业论文6但是这三个阶段对工程造价影响程度是不同的（见表 1.2）。表 1.2 工程项目全生命周期各阶段对投资( 成本)的影晌Table1.2 Impact of investment in each stage of the project life cycle决策阶段 实施阶段对投资的影响 编制项目 建议书 编制可研报告 方案设计 初步设计 施工图设计 施工阶段使用阶段投资者（投资） 60%70% 20%30%10%15%承包商（成本） 100% 75%95% 35%75% 25%35% 025% -资料来源: 丁士昭，同 济大
32、学工程管理研究所 ;全国一级建造师执业资格考试用书，工程经济。由表 1.2 来看，对于投资者(业主)或承包商来说，设计阶段对于总造价(总成本)的影响是至关重要的。其次，设计管理的水平决定了设计质量的高低，从而制约着工期的长短。仲崇贞（2006） 通过分析国外电站 EPC 项目避免工期风险的措施，指出因为设计不周导致工期拖延的原因主要有：（1）能力和经验不足，使设计的各个环节不紧凑、流程不顺畅；（2）缺乏信息沟通，工程资料流转不紧凑，使施工图出图计划得不到保证；（4）对项目所在国的情况不了解，设计的结果不满足实际的需要。吕文学（1999） 指出：通过设计向采购、施工延伸，可实现设计、采购、施工的
33、深度交叉，不仅有利于设计提前接触采购资料，加快设计进度，而且可以发挥设计人员熟悉设备材料特性的技术优势，为进一步优化选材方案，降低投资创造条件，同时还可促使设计人员及时提出设备材料请购单并直接参与采购的技术评审，以加快供货进度，保证供货质量。最后，设计的质量高低也直接决定着整个工程质量的优劣，是能否高质量地建成与投产的关键性因素。设计进度和质量对采购、施工、开车阶段有重要影响，是工程能否按期、高质量建成投产的关键因素。如果设计质量不好，很难想象整个工程质量能得到很好的保证。同样，如果设计进度不能满足计划要求，则会影响设备材料的采购、供货进度和现场施工进度，引起连锁反应，给工程实施造成非常不利的影响。1.4 EPC 模式下设计管理的研究现状1.4.1 文献综述C.M.Tam(2000)对 EPC 模式下的设计管理进行了研究并指出：EPC 中“Engineering”一词的含义极其丰富，在 EPC 模式中，它不仅包括具体的设计工作(Design)，而且可能包括整个建设工程内容的总体策划以及整个建设工程实施组织管理的策划和具体工作。业主只要大致说明一下投资意图和要求，其余的工作均由 EPC 承包单位来完成，如材料和工程设备的
