中国勘察设计协会主管主办
中国建筑股份有限公司原总工程师,中信和业投资有限公司原副董事长、总经理,上海环球金融中心总承包联合体项目总经理王伍仁在2024年11月13日–14日举办的第四届工程勘察设计行业创新发展论坛上,作了题为《构建EPCO一体化管理体系是建筑企业的终极目标——中国勘察设计企业蜕变为EPC工程总承包商的必然性》的主题演讲。他从EPC——设计、采购与施工一体化项目管理案例、EPCO——设计、采购、施工、运维的四维一体化项目管理案例两方面入手,结合上海环球金融中心、中国尊的项目管理实践,畅谈了自己对于做好EPC工程总承包管理及EPCO四维一体化项目管理的经验与思考,并对中国勘察设计企业如何抓住国家大力推行EPC工程总承包的良机,早日成长为具有国内及国际建筑市场强大竞争力的优秀工程总承包商提出了建议。
很高兴接受第四届工程勘察设计行业创新发展论坛的邀请,通过上海、北京两幢标志性建筑(一幢是站在工程总承包商角度用EPC模式完成,另一幢是站在投资人角度采用EPCO模式完成)的建造案例,与大家分享我对EPC、EPCO与传统DB管理模式的差异性理解及实操经验。
作为上世纪80年代中国第一批走出国门尝试国际工程总承包、参与国际建筑市场角逐的一名工程师和项目经理,企业付出的巨额“学费”,让我刻骨地体验了国际建筑市场竞争的残酷性,同时也让我有机会学习了发达国家建筑企业的管理体系及其项目管理实操技能。
我曾赴日本规模最大的建筑企业进行深度调研。该公司总部人员约占全公司员工的30%,总部设计人员比例高达40%、采购人员比例达20%,令我深感意外。海外工程管理实践与调研,让我领悟出EPC工程总承包管理的六个特点:
第一,发达国家投资人热衷于采用EPC模式的主要原因是工程总价无法被突破(EPC配套的是“总价合同”)。
第二,EPC工程总承包是建筑产品生产过程的一种管理模式,发达国家的建筑企业早就把设计、采购与施工融为一体,从而形成了强大的竞争力。
第三,EPC是BOT、PPP模式的基础,因为只有通过EPC模式才能了解工程总造价的构成,一个连工程总造价都没弄明白的企业怎能搞好BOT或PPP。
第四,基于日本建筑市场早已处于残酷竞争状态,大多数项目在投标时就采用“负利润”定价,非EPC模式项目不参与竞争。
第五,为了控制工程总造价,总承包商中标后,其强大的设计团队在施工图编制阶段就与公司的采购团队进行深度配合。
第六,在确保工程品质的前提下,总承包商将选择最便宜的产品,边设计、边核算工程总造价,甚至通过帮助供货商寻找降低其产品生产成本的途径,来增强建筑企业的竞争力和中标率。
EPC——设计、采购与施工一体化项目管理案例分享
上海环球金融中心(SWFC)是日本森大厦株式会社投资,以办公为主,集商贸、宾馆、观光、会议等功能于一体的综合性“垂直花园都市(VerticalGardenCity)”大厦。上海环球金融中心高492米,地上101层、地下3层,总建筑面积381,600平方米,总建造费用约83亿元。
上海环球金融中心于2004年10月复工,2008年5月31日竣工(“交钥匙”的第二天就投入运营),除桩基外,施工期仅42个月。
首次担当中国大型房建EPC项目总承包商
上海环球金融中心(图1)是中国建筑企业按照EPC工程总承包管理模式承揽的第一个超高层建筑。由于当时中国尚无工程总承包的相关法规,在合同谈判中,业主了解到我有海外工程总承包经验,故要求将发包时的“施工总承包”变更为EPC总承包模式,我们冒险接受了业主变更工程管理模式的要求。
图1 上海环球金融中心
上海环球金融中心项目有以下风险点:在DB模式条件下,该项目的投标价为11.3亿元,中标价为10亿元,其 中实物工程量仅为8.7亿元,只需出具1亿元履约保证金函;变更为EPC工程总承包模式后,签约合同额陡增至47亿元,总包商需出具4.7亿元的履约保证金函。
海外建筑市场的痛苦实践以及发达国家建筑企业的调研,让我认识到“设计是决定工程造价的关键因素”。所以,从一开始我就紧紧抓住设计这个影响造价的“龙头”。在上海环球金融中心项目实践中,我悟出三个要点:
一是EPC工程总承包商是承担施工图编制(设计)、设备和材料选择、施工技术选择的系统集成商。总承包商必须从施工图设计阶段就考虑选型(隐形采购)、施工以及运维等需求,所以必须根据合同需求重塑总承包项目管理理念、管理架构和运行体系,建立一套能将设计、采购、供应商、分包商(技术基石)、施工及监理单位高效协同、运行的管理体系。仅就工程造价而言,EPC工程总承包模式下,总承包商在拥有更大责任的同时也拥有了更大的决定权。
二是中标后在全球选择最优质的专业资源(设备、材料、工艺),围绕大厦功能、品质的提升,寻求设备、材料性价比最高的产品并对如何缩短建造期、降低运维成本等方面进行了多方位创新。
三是上海环球金融中心竣工的第二天,大厦就正式投入运行(公共部分及租户的装修、租户搬家、布置均在项目竣工前完成),实现了“交钥匙工程”目标。
值得一提的是,我们把一个中标后被业主及其顾问认为必亏无疑的项目,一个被业内专家普遍认为会亏损2亿—3亿元的项目,工程决算后仅总承包管理费就获利约2亿元。设计院、施工单位、专业分包、供应商均有正差价(利润)的“多赢”结局,实现了巨额履约保证金风险与利润的均衡。
2008年6月1日,世界高层建筑及都市人居学会(CTBUH)给上海环球金融中心颁发了最高楼层地板高度世界第一(474米)和屋顶高度世界第一(487米)两项认证。
为何中国的工程建设管理模式要用EPC取代DB?
过去,中国的工程设计、采购、施工、运维责任由四个经济体分担,这种管理模式严重地制约了中国建筑业的发展。直到今天,工程勘察设计资源的选择、如何发挥勘察设计企业的能动性,仍然是中国建筑业需解决的课题。勘察设计企业需要充分认识设计与采购(选型)对工程造价的影响,通过推行EPC工程总承包模式,来提升企业的核心竞争力,并尽快进入工程总承包行列。
由于每个工程项目建造是在不同的环境条件下实施的,过程中必定会产生大量涉及设备和材料的筛选,采购部品的生产周期、施工工期、调试验收、工程投产运维、工程造价确认(决算)等方面,都会导致相关利益体之间产生矛盾。
此前,中国长期拷贝前苏联的设计与施工分离的DB工程建设管理模式,业主将工程质量、工期、造价控制责任施加在施工企业身上,寄希望于施工企业通过加强施工现场管理力度来解决这些问题。可是,现实条件是施工图设计是由业主聘请设计院提供的,尽管原建设部、住房城乡建设部为了解决设计与施工分离产生的矛盾,发布并不断更新《建设工程设计文件编制深度规定》,但因审图公司(中介咨询机构)往往仅审查设计文件是否违背了国家强制性规范,所以,国内设计院提供的施工图通常达不到指导施工的深度需求,从而成为影响工程质量、工期、造价的重要因素。
面对这样的矛盾,成熟的建筑企业即便是业主不支付设计费,也会主动进行所谓的“施工图深化设计”,因为这些企业非常清楚施工图及施工图深化设计的编制过程,就是项目的设备费、材料费、人工费、管理费、税费、施工装备购买或租用等的询价、测算过程,即工程建造成本的复核、锚定过程。成熟的承包商为了避免项目出现亏损,即使自掏腰包,也要做好施工图(深化)设计,因为只有利用中标价来制约设计,真正做到“限额设计”,才能确保中标工程不发生亏损。
EPC模式下(过渡期)设计的采购方将是工程总承包商
对于勘察设计院(所)而言,在DB建造管理模式条件下概念设计、施工图设计的采购方是投资人,改用EPC模式后,施工图的采购方将变成投资人或总承包商。因为每个建筑设计的独特性,受不同环境条件的制约,如遇投资人或总承包商需求的改变或管理失误,将可能导致设计企业产生“买价高于卖价的负差价”问题,设计(顾问)方就会与投资人或总承包商产生经济纠纷。设计方只好通过寻找、编制各种理由向投资人或总承包商进行索赔,双方的决策者只好用“拍脑子打折”等方式来协调。如若还达不成一致,就只好对簿公堂。
BIM能够取代CWD编制吗?
上海环球金融中心项目合同约定总承包商要承担全部专业施工图设计(完善)及深化设计的责任,总承包商应负责CWD(Combined Working Drawing)的编制。过去,中国的施工设计文件中从无编制CWD的先例。经历了长达7个月两次失败后,我们才理解到CWD的编制相当于在二维的图纸上模拟施工作业全过程,发现并解决所有各专业空间关系等问题后才开始施工作业。编制CWD可有效避免施工现场常见的设计修改、返工、拆改等问题。
为了控制住造价,我们寻找了一群既有丰富施工图设计经验,又熟悉国家规范和现场作业流程的设计师(工程师),先后完成了4000多张CWD编制。尽管合同价中仅含60万元的“施工图深化设计费”,为履行合同约定,我们亏损了约3800万元,艰难地完成了施工图深化设计及CWD的编制。实践证明,CWD的确能起到确保工程快速推进的需求。
值得一提的是,目前,国内大力推行的BIM,理论上其功能远优于CWD。但是,在建设中国尊时,我们投入巨资要求总承包方协同设计方、专业分包方编制BIM,我们发现如果BIM工程师不懂技术规范和标准,也不熟悉施工操作工艺流程,其编制出来的BIM是难以发挥BIM应有作用的,施工阶段的BIM是一个虚拟建造的电子工具,更重要的是施工中使用的BIM到后期必须根据项目运维需要进行针对性、轻量化调整才可能满足业主运维需求。
建筑业的行业属性——WTO“服务贸易”定位
长久以来,国内建筑施工企业一直把施工技术的研究,把缩短建造工期作为自己的首要目标,尽管中国在建造技术、速度等方面取得了巨大的成就,但在履行“工程建造管理服务商”职责方面,仍然存在设计能力或设计管控能力不足、工程采购体系欠完善等问题。
建筑设计、施工在世贸组织(WTO)中属于“服务贸易”(ServiceTrade)类,勘察设计方受业主或总承包商之托,编制设计文件或顾问报告书。勘察设计企业通过上述服务,获利的途径是卖价与买价的“正差价”。
“项目管理(管控)”永远是建筑业企业的重心
任何一个勘察设计企业的管理重心都应该放在与投资人或总承包商签订的设计文件编制质量、速度和建造成本控制上,因为勘察设计企业的收入或利润源头都在这些具体项目上,而亏损原因也大多是项目设计管理失控,导致设计费入不敷出、施工期延误等所致。多种建筑产品生产过程(项目管理)实践,让我领悟到建筑企业要想顺利完成合同约定的责任,首先要解决好设计及设计管理体系的构建与管控问题。
即使在EPC条件下,总承包商也需在建筑产品的生产过程中,将建筑产品的性价比提高到极致,并需考虑投资人投入运营后建筑物的低成本运维问题。这既是市场竞争的需求,也是未来勘察设计企业迈入投资人行列的发展方向。
推行EPC模式,勘察设计企业向工程总承包商转变的良机
2019年,国家发展改革委、住房城乡建设部联合发文,在中国房屋建筑及市政基础设施领域推行EPC工程总承包模式,对于勘察、设计企业来说这是一个极好的机会。在向EPC(设计–采购–施工三维一体化)转型中,勘察、设计企业可以利用自身的长项——拥有配套的设计专家团队、丰富的设计文件编制经验,以及大量的设备、材料供应商。
通常,设计(选型)决定了工程总投资70%以上份额(设计是工程造价的决定性因素),设计企业若补足自己的采购体系和施工管理短板,完全可以利用自己懂设计、会选型、拥有合格供应商等有利条件,形成在建筑市场的竞争优势,迅速迈入工程总承包商行列。
EPCO——设计、采购、施工、运维的四维一体化项目管理案例
EPCO将开启投资人(业主)对项目管控的崭新模式
在中国尊开发初期,管理团队站在投资人角度,剖析各种矛盾后得出以下共识:超高层建造涉及到大厦品质、使用功能、建筑物性价比、开发期、施工工期、专业分包、总造价控制等,最大的难题是项目设计(E)管理体系的构建及运行规则的制定。于是,我们遵循EPC理念,总结国际成功和失败案例,针对中国国情构建了一套EPCO(设计、采购、施工、运维的四维一体化)管理体系。
我们筛选了5家设计公司(组建设计总包联合体)、2家总承包商和94家顾问公司(其中,44家设计公司的专业顾问公司、24家设计及施工顾问公司、21家造价及品质顾问公司、5家大厦运维顾问公司),400多家制造商、供应商、分包商(图2)。
图2 中国尊的设计及顾问管理体系
组建设计总包联合体填平两道“鸿沟”
解析过往工程案例,我们清晰地看到由多个设计或施工企业完成的“工程方案设计与施工图设计”“施工图设计与施工图深化设计”之间存在两条“鸿沟”,严重影响了设计质量、工程进度和建造成本。为填平这两条“鸿沟”,我们编制了《中国尊咨询服务招标采购管理办法》,解决了众多咨询服务项目的选择与协调管理难题。我们选择有经验的专业分包和供应商的工程师作为设计顾问,提前介入、参与施工图设计,通过构建科学的采购管理体系,有效地解决了复杂的工程设计(E)体系构建及管理难题。创新“设计总包联合体”管理体系填补了初步设计与施工图设计之间的“鸿沟1”,通过制造商及施工方工程师的提前介入大幅缩小了“鸿沟2”(图3)。
采用“价值工程”及“全生命周期”成本理念管住建安总额
全生命周期成本管理(Project Lifecycle Management,PLM)主要包括以下四个阶段:
投资(功能、对标)决策阶段。建设标准的确定直接关系到工程造价的高低。投资决策阶段影响工程造价的程度最高,达到80%–90%。
规划设计阶段。项目70%以上的成本是由规划设计(材料、设备选型、可建造性)决定的,这一阶段是实现功能和成本“双赢”的关键阶段。
施工建设阶段。主控施工方案、工期与变更。施工方法、机具选择、施工顺序均会影响设备与人员效率,工期延长会导致开发成本的剧增。
使用阶段。建筑物的生命周期所发生的全部成本中约70%发生在使用阶段,所以,必须综合平衡初始投资与使用期投入的关系。
中国尊建安造价分阶段限额控制逻辑
一是在总投资概算、顶级性价比的条件下真正实现“限额设计”;二是从追求大厦的品质、功能决策、设计选型(采购)、施工、运维的全生命周期成本最低来决定阶段性投资限额,确保总投资额不被突破(图4)。
图4 中国尊的建安造价分阶段限额控制
中国尊开工前我们就确定了三大目标,即项目质量对标目标、建造周期目标和建安费总额控制目标。通过分阶段核查上述三个目标,发现偏离就立即要求设计方、供货方、总承包商或专业分包纠偏,这些举措为实现中国尊建造“极高品质、超高速度、高性价比、低运维成本”打下了坚实的基础。中国尊的品质优于同类建筑,但是其单位建筑面积的造价(建安费)却远低于国内同类超高层建筑,总投资额较初期审定的概算节省了约14%。
未来,期待中国勘察设计企业牢牢抓住国家大力推行EPC工程总承包管理模式的良机,早日成长为具有国内及国际建筑市场强大竞争力的优秀工程总承包商。