魏克嫻

（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

工程優(yōu)化設(shè)計

魏克嫻

（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

加強(qiáng)工程設(shè)計方案優(yōu)化已成為現(xiàn)代工程建設(shè)開展的重要工作，是控制工程成本、提高工程造價管理的關(guān)鍵?；诖耍撌龉こ虄?yōu)化設(shè)計的影響因素與不足，提出搞好優(yōu)化設(shè)計的幾點(diǎn)建議。

工程設(shè)計；優(yōu)化設(shè)計；成本控制

在工程項目建設(shè)中，建設(shè)單位作為投資主體，在建設(shè)過程中進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，加強(qiáng)工程成本全過程管理，有效控制投資具有重要意義。全面的成本控制和管理涉及與工程建設(shè)有關(guān)的各個要素，涉及工程項目的全過程，涉及建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計單位、供貨單位多家單位的管理與協(xié)調(diào)。工程成本控制又存在多種不確定性因素，故降低工程項目建設(shè)成本，提高投資效益是建設(shè)單位項目管理的重要目標(biāo)。工程成本的有效控制應(yīng)體現(xiàn)在決策階段和實(shí)施階段。如何進(jìn)行工程優(yōu)化設(shè)計，現(xiàn)從以下幾方面進(jìn)行分析。

1　優(yōu)化設(shè)計直接影響投資

工程建設(shè)過程包括項目決策、項目設(shè)計和項目實(shí)施3大階段。進(jìn)行投資控制的關(guān)鍵在于決策和設(shè)計階段，而在項目做出投資決策后，其關(guān)鍵就在于設(shè)計[1]。

據(jù)研究分析，設(shè)計費(fèi)一般只相當(dāng)于建設(shè)工程全壽命費(fèi)用的1%以下，但正是這少于1%的費(fèi)用對投資的影響卻高達(dá)75%以上。

1.1建筑、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計

單項工程設(shè)計中，其建筑和結(jié)構(gòu)方案的選擇以及建筑材料的選用對投資有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內(nèi)廊式還是外廊式、進(jìn)深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數(shù)的確定、基礎(chǔ)類型選用以及結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析問題。據(jù)統(tǒng)計，在滿足同樣功能的條件下，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計，可降低工程造價5%～10%，甚至可達(dá)10%～20%。

據(jù)統(tǒng)計，在工程質(zhì)量事故的眾多原因中，設(shè)計責(zé)任多數(shù)占40.1%，居第一位。不少建筑產(chǎn)品由于缺乏優(yōu)化設(shè)計，而出現(xiàn)功能設(shè)置不合理，影響正常使用；有的設(shè)計圖紙質(zhì)量差，專業(yè)設(shè)計之間相互矛盾，造成施工返工、停工的現(xiàn)象，有的造成質(zhì)量缺陷和安全隱患，給國家和人民帶來巨大損失，造成投資的極大浪費(fèi)。震驚全國的寧波大橋事故就是這方面的典型例證。

1.2工藝優(yōu)化設(shè)計方案

設(shè)備安裝工程約占工程總投資的20%～50%，建筑物更多考慮設(shè)備因素影響。樓層越多，設(shè)備系統(tǒng)越龐大。設(shè)備的配置應(yīng)充分考慮自然環(huán)境對能源節(jié)約的有利條件，如果能從建筑產(chǎn)品的整個壽命周期分析，能源節(jié)約是一筆不小的費(fèi)用。通常在設(shè)備的選用問題上，需要盡量選用國內(nèi)品牌，能降低產(chǎn)品成本，從而降低工程造價。

2　優(yōu)化設(shè)計意識不足

2.1對優(yōu)化設(shè)計監(jiān)控不力

長期以來，形成了一種設(shè)計對業(yè)主負(fù)責(zé)，設(shè)計質(zhì)量由設(shè)計單位自行把關(guān)的觀念，主管部門對設(shè)計成果缺乏必要的考核與評價，有的僅靠圖紙會審來發(fā)現(xiàn)一些簡單問題，只有等出現(xiàn)了大的技術(shù)問題才來追究責(zé)任，而方案的經(jīng)濟(jì)性則問及更少。另外，對設(shè)計市場管理不夠，越級、無證、掛靠設(shè)計時有發(fā)生，從而導(dǎo)致設(shè)計質(zhì)量下降。加之由于設(shè)計工作的特殊性，不同的項目有各自的特點(diǎn)，所以針對不同項目優(yōu)化設(shè)計的成果缺乏明確的定性考核指標(biāo)。

2.2業(yè)主要求優(yōu)化設(shè)計的意識不強(qiáng)

目前，業(yè)主往往把投資的控制重心放在施工環(huán)節(jié)上，而對設(shè)計環(huán)節(jié)重視不夠。其原因如下：①對設(shè)計對投資影響的重要性認(rèn)識不夠，只看到搞施工招標(biāo)，投標(biāo)價要低于標(biāo)底價、施工單位要讓利等，殊不知設(shè)計方案的優(yōu)化會帶來更大的節(jié)約。②無法很好地選擇設(shè)計單位，因?yàn)樵谠O(shè)計前業(yè)主不知道誰能優(yōu)化到什么程度。有些項目設(shè)計雖通過招投標(biāo)，但此時方案不細(xì)，概算粗略，很難來綜合評定。③業(yè)主由于專業(yè)知識上的限制，對設(shè)計方案難以從優(yōu)化的角度提出要求或疑義。④有些業(yè)主經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚擾，項目建設(shè)趕時髦、求新穎，根本不提優(yōu)化要求。⑤有些業(yè)主自身對工程應(yīng)具備的功能要求及應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)不明確，隨意性大，要求出圖時間緊，又壓低設(shè)計收費(fèi)，從而也影響了優(yōu)化設(shè)計的開展[2]。

2.3優(yōu)化設(shè)計的開展缺乏必要的壓力和動力

由于目前的設(shè)計經(jīng)營往往憑的是關(guān)系，缺乏公平競爭，所以設(shè)計單位的重心不在技術(shù)水平的提高上，設(shè)計只要保證不出大的質(zhì)量問題，方案的好壞、造價的高低關(guān)系不大，使優(yōu)化設(shè)計失去壓力。由于現(xiàn)在的設(shè)計收費(fèi)是按面積或按造價的比例計取，幾乎與投資的節(jié)約和設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣無關(guān)，導(dǎo)致對設(shè)計方案不認(rèn)真進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，而是追求高標(biāo)準(zhǔn)，或?yàn)楸ｋU起見，隨意加大安全系數(shù)，造成投資浪費(fèi)。相反，設(shè)計單位即使花費(fèi)了較多的人力、物力，優(yōu)化了設(shè)計方案，給業(yè)主節(jié)約了投資，但也不能得到應(yīng)有的報酬，有時設(shè)計費(fèi)反而變少，從而挫傷了優(yōu)化設(shè)計的積極性。

3　搞好優(yōu)化設(shè)計的幾點(diǎn)建議

3.1主管部門應(yīng)加強(qiáng)對優(yōu)化設(shè)計工作的監(jiān)控

為保證優(yōu)化設(shè)計工作的進(jìn)行，開始可由政府主管部門來強(qiáng)制執(zhí)行，通過對設(shè)計成果進(jìn)行全面審查后方可實(shí)施。作為《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》的配套文件之一的《建筑工程施工圖設(shè)計文件審查暫行辦法》已由建設(shè)部建設(shè)［2000］41號文頒布施行，其實(shí)施將對控制設(shè)計質(zhì)量提供重要保證。但《辦法》規(guī)定的審查主要是針對設(shè)計單位的資質(zhì)、設(shè)計收費(fèi)、建設(shè)手續(xù)、規(guī)范的執(zhí)行情況及新材料新工藝的推廣應(yīng)用等，缺乏對方案的經(jīng)濟(jì)性及功能合理性方面的審查要求。所以，①建設(shè)主管部門在執(zhí)行《辦法》的同時，應(yīng)增加人員配備和審查力度，對設(shè)計成果進(jìn)行全面審查。②應(yīng)加強(qiáng)對設(shè)計市場的管理力度，嚴(yán)格通過資質(zhì)管理、人員注冊、設(shè)計招標(biāo)、圖紙審查等環(huán)節(jié)來規(guī)范設(shè)計市場，減少黑市設(shè)計。③利用主管部門的職能，總結(jié)推廣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、公布合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及考核指標(biāo)，為優(yōu)化設(shè)計的進(jìn)行提供良好服務(wù)。

3.2注意優(yōu)化設(shè)計工作的綜合性

通過優(yōu)化設(shè)計來控制投資是一個綜合性問題，不能片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約投資，要正確處理技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的對立統(tǒng)一是控制投資的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計中既要反對片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約，忽視技術(shù)上的合理要求，使項目達(dá)不到功能的傾向，又要反對重視技術(shù)而輕經(jīng)濟(jì)、設(shè)計保守浪費(fèi)的現(xiàn)象。設(shè)計人員要用價值工程的原理來進(jìn)行設(shè)計方案分析，要以提高價值為目標(biāo)，以功能分析為核心，以系統(tǒng)觀念為指針，以總體效益為出發(fā)點(diǎn)，從而真正達(dá)到優(yōu)化設(shè)計效果[3]。

3.3注重三維技術(shù)的應(yīng)用

三維設(shè)計軟件通過建立三維模型，模擬真實(shí)設(shè)計，使工藝的設(shè)計工作更準(zhǔn)確、更高效，如確定工藝設(shè)計中穿樓板的斜溜管預(yù)留洞，及時發(fā)現(xiàn)和解決管路之間碰撞問題。在方案設(shè)計階段，主要的工作是與業(yè)主溝通、商討，確定工藝流程、工藝初步布置和設(shè)備配置等。多數(shù)情況下，業(yè)主往往都是非專業(yè)設(shè)計者，讀工程圖紙圖能力有限，所以只通過圖紙和語言的溝通往往會產(chǎn)生諸多麻煩。如果使用三維設(shè)計軟件來設(shè)計，用三維圖形把抽象的、平面的、分離的設(shè)計對象具體化、形象化，通過“虛擬現(xiàn)實(shí)”技術(shù)更直觀地把廠房大小，設(shè)備大小及他們之間的位置關(guān)系，甚至加工過程都淋漓盡致地表現(xiàn)出來，會使我們和業(yè)主的溝通暢通無阻，提高合作的滿意度和成功率[4]。

三維設(shè)計技術(shù)將現(xiàn)實(shí)虛擬化，形成了圖形與工程數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、主觀與客觀的統(tǒng)一、理論與現(xiàn)實(shí)的統(tǒng)一，真正將工廠建到了“紙”上。設(shè)計人員的主要精力不放在枯煩瑣的三維到二維的轉(zhuǎn)化上，主要考慮如何使方案更合理化；將復(fù)雜的書面提資轉(zhuǎn)化為專業(yè)間模型的提交，實(shí)現(xiàn)專業(yè)間無縫對接；設(shè)計從經(jīng)過修改后的模型上抽取，保證了設(shè)計成品的一致性，可以隨意實(shí)現(xiàn)二維出圖，使得出圖質(zhì)量和速度大大提高；三維漫游通過虛擬的三維空間直觀真實(shí)地展示設(shè)計方案，通過碰撞檢查等手段可以提前發(fā)現(xiàn)專業(yè)內(nèi)外的配合問題，使施工階段的差錯大大減少；通過模擬吊裝施工等手段可以迅速確定合理的施工方案，同時大大縮小了設(shè)計與施工的思維差異。

4　結(jié)語

在工程實(shí)踐中，設(shè)計考慮不周，不進(jìn)行合理的優(yōu)化往往會對工程建設(shè)造成難以挽回的損失和浪費(fèi)，有時還會給工程項目的使用帶來不可彌補(bǔ)的損害，而優(yōu)化設(shè)計會給工程價值增值。在設(shè)計中布置合理，考慮功能齊全，合理篩選，選擇最優(yōu)化的設(shè)計方案，優(yōu)化設(shè)計可努力尋求投資和費(fèi)用支出的最佳結(jié)合，使項目建設(shè)的全壽命費(fèi)用最低。

[1]閻長俊，梁冒鈺，Mat thew Fletcher.淺工程項目的設(shè)計/建造模式[J].沈陽建筑工程學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2001，17（3）：229-231.

[2]江 輝.淺談工程優(yōu)化設(shè)計[J].大科技，2012，16（19）：281.

[3]趙建京.從管道設(shè)計看EPC總承包項目的設(shè)計控制與管理[J].石油化工設(shè)計，2005，22（2）：22-24.

[4]劉 剛.淺談國際工程優(yōu)化設(shè)計[J].湖北電力，2011，35（5）：75-76.

Engineering Optimization Design

Wei Kexian
（COFCO Engineering & Technology (Zhengzhou) Co. Ltd., Zhengzhou 450053, China）

Strengthening engineering design optimization has become an important work of modern engineering construction, which is the key to control the engineering cost and improve the management of engineering cost. Based on this, this paper discussed the influence factors and problems of engineering optimization design, and put forward some suggestions for optimizing design.

Engineering design; Design optimization; Cost control

TB21

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.18.004

魏克嫻（1985-），工程師；主要研究方向?yàn)榧Z食工程。