论EPC项目机电安装设计优化深化

论EPC项目机电安装设计优化深化

吴冬 李鼎洲 史宏斌 卓星山

中建新远建设有限公司 陕西省西安市 710117

摘要：EPC工程总承包模式下的机电设计优化是提升项目整体效益的关键环节，通过深入分析EPC模式特点探讨了机电设计优化的重要性和主要方向。从设计标准化和模块化设计以及BIM技术应用与设备选型优化等方面阐述了具体的优化策略和方法，同时强调了设计和采购以及施工各阶段的协同配合，以及新技术、新工艺、新材料的合理应用，研究表明EPC机电设计优化可有效提高设计质量，缩短工期降低成本并增强项目竞争力，未来还需进一步加强全过程的信息化管理，持续推进设计优化创新为EPC项目高质量发展提供有力支撑。

关键词：EPC；机电设计；优化；标准化

引言：随着工程建设模式的不断发展EPC工程总承包已成为大型复杂项目的主要实施方式，在EPC模式下设计和采购以及施工高度集成，对机电设计提出了更高要求。机电设计作为EPC项目的核心环节，其优化程度直接影响项目的整体效果，通过对机电设计进行系统优化可以有效提高设计质量，缩短工期并降低成本从而增强项目竞争力，因此深入研究EPC机电设计优化策略具有重要的理论意义和实践价值，文中在分析EPC模式特点的基础上，重点探讨了机电设计优化的主要方向和具体方法以期为EPC项目实施提供参考。

一、EPC机电设计优化的重要性

（一）提高设计质量和效率

EPC机电设计优化对于提高设计质量和效率具有重要意义，通过优化设计流程和方法可以大幅提升设计的准确性和完整性，采用标准化设计和模块化设计能够减少设计错误和冲突提高设计的一致性。利用先进的计算机辅助设计软件和BIM技术可以实现多专业协同设计提高设计效率，优化后的设计方案更加合理可行，减少了后期设计变更缩短了设计周期，优化设计还可以提高图纸质量，减少施工阶段的返工和修改从而提高整个项目的执行效率，EPC机电设计优化是提升设计质量和效率的有效途径，对项目的顺利实施具有重要保障作用[1]。

（二）降低项目成本和风险

EPC机电设计优化在降低项目成本和风险方面发挥着关键作用，通过优化设计方案可以有效控制工程造价降低材料和设备成本，例如采用新型节能设备和材料并优化系统配置，可以显著减少能源消耗和运营成本。优化设计还可以提高施工效率，减少材料浪费，缩短工期从而降低人工成本和管理成本，在风险管理方面优化设计可以提前识别和解决潜在问题，减少设计变更和施工返工，降低项目实施风险，通过设计标准化和模块化可以提高设计的可复制性和可控性，进一步降低项目风险，EPC机电设计优化是控制成本和降低风险的有效手段，对提高项目经济效益具有重要意义。

二、机电设计标准化和模块化

（一）设计标准化策略

机电设计标准化是提高EPC项目效率的重要策略，通过建立统一的设计标准和规范可以大幅提升设计质量和一致性，设计标准化包括设计流程标准化、图纸标准化和设计参数标准化等方面。在设计流程标准化方面，制定统一的设计流程和审核制度，明确各阶段的工作内容和交付成果，有助于提高设计效率和协同性，图纸标准化则涉及统一的图纸格式、图例和符号系统，便于各专业间的沟通和理解，设计参数标准化则针对常用的设备和材料，制定标准化的选型和参数规范，减少重复劳动和设计偏差，通过实施设计标准化策略可以有效提高设计质量，缩短设计周期，降低设计成本，为EPC项目的顺利实施奠定基础[2]。

（二）模块化设计方法

模块化设计是EPC机电设计优化的重要方法，通过将复杂系统分解为若干功能模块实现设计的灵活性和可重复利用性，模块化设计的核心是定义标准化的接口和功能单元，使各模块之间能够方便地组合和替换，在机电设计中可以将各系统划分为功能模块，如空调系统的冷源模块和末端模块等。通过预先设计好的模块库设计人员可以快速组合出满足不同需求的系统方案，模块化设计不仅能提高设计效率，还可以提升系统的可维护性和可扩展性，在实际应用中需要根据项目特点和需求，合理划分模块粒度并注重模块间的接口设计和协调，采用模块化设计方法能够显著提高设计效率并降低设计难度，为EPC项目的快速实施提供有力支持。

三、BIM技术在机电设计中的应用

（一）BIM技术的优势

BIM技术在机电设计中具有显著优势，能够有效提升设计质量和效率，通过构建三维数字模型BIM技术实现了机电系统的可视化设计，使设计人员能够直观地观察和分析系统布局和管线走向等关键要素，这种可视化设计方法大大降低了设计错误和冲突的发生率，提高了设计方案的可行性。BIM技术支持多专业协同设计，各专业设计人员可以在同一平台上进行实时交流和协作，有效解决了传统设计中存在的信息孤岛问题，BIM技术还具备强大的参数化设计功能，设计人员可以快速调整和优化设计方案提高设计效率，通过BIM技术的应用机电设计的精度和效率得到了显著提升，为EPC项目的顺利实施提供了有力支持。

（二）设计阶段BIM应用

在设计阶段BIM技术的应用主要体现在空间布局优化和系统性能分析两个方面，空间布局优化方面BIM技术可以帮助设计人员快速生成多个布局方案，并通过三维可视化手段直观比较各方案的优劣，通过碰撞检测功能设计人员可以及时发现并解决各系统间的空间冲突，避免施工阶段的返工。在系统性能分析方面BIM技术可以与专业分析软件集成，实现能耗分析和负荷计算以及气流模拟等复杂计算，为设计优化提供科学依据，BIM技术还支持管线综合设计，可以自动生成管线布置图和材料清单大大提高了设计效率和准确性，通过在设计阶段充分应用BIM技术可以显著提升机电设计的质量和效率，为后续施工阶段奠定良好基础[3]。

（三）施工阶段BIM应用

在施工阶段BIM技术的应用主要集中在施工模拟和现场管理两个方面，施工模拟方面，BIM技术可以根据设计模型生成详细的施工模拟动画，帮助施工人员直观理解施工流程和重点难点，通过虚拟施工可以提前发现潜在问题，优化施工方案并减少现场返工。在现场管理方面BIM技术可以与移动设备结合，实现现场实时查看和更新设计信息，施工人员可以通过移动终端访问BIM模型，获取精确的尺寸和位置信息从而提高施工精度，BIM技术还支持工程量统计和进度管理，可以自动生成材料清单和施工进度报表提高现场管理效率，通过在施工阶段充分应用BIM技术可以有效提升施工质量和效率，确保EPC项目按期高质量完成。

四、机电设备选型与系统优化

（一）设备选型优化

机电设备选型优化是EPC项目设计中的关键环节，直接影响系统性能和运行效率，在设备选型过程中需要综合考虑设备性能、能耗指标和经济性等多方面因素，首要考虑的是设备的性能参数，包括额定功率和效率曲线以及运行稳定性等，确保选用的设备能够满足系统设计要求，需要重点关注设备的能耗指标，选择高效节能的产品降低系统运行成本。在经济性方面不仅要考虑设备的初始投资还要评估全生命周期成本，包括运行维护费用和更新改造成本，设备的可靠性和耐久性也是选型时的重要考虑因素，需要选择质量可靠与使用寿命长的产品，在具体选型过程中可以采用多参数综合评价方法，建立评价指标体系对不同设备进行定量比较和优选，通过科学合理的设备选型优化可以显著提高机电系统的整体性能和经济效益[4]。

（二）系统集成优化

新工艺新材料的应用优化：

作为EPC项目，施工单位要与设计单位全面沟通，发挥EPC的价值，作为有施工经验的与市场环境最接近的一环，充分了解市面上新型材料的应用及使用清空反馈，做好成本分析对比。施工过程中将好的做法引入到项目中，列如:传统的排烟风管，为满足耐火极限需进行铁皮风管加25mm厚岩棉层加轻钢龙骨外包覆耐火板（硅酸盖板）；此做法存在以下弊端：

1.此排烟风管做法三道工序，风管施工完成后再施工岩棉，岩棉保温后再做角钢框龙骨做防火板包覆；

2.施工工序繁多，重量重，板材较脆，整体施工完成之后重量中；

3.施工需3道工序，整体造价较高；

根据目前市面上最新推出的耐火隔热复合型风管（AMR钢面镁质耐火板：是以高性能硫氧镁胶凝材料作为基材，高分子改性材料为增强剂，无机陶瓷纤维、无机漂珠、无机多晶、耐火隔热材料为填充物复合而成，且耐火等级及时间符合设计及规范要求；板材整体由消防所复试报告。）此做法克服了原有做法的部分弊端，且具有如下优点：

工序仅一道施工，极大的提高了施工效率，节省项目工期；2）复合风管重量轻，寿命长，一次成优。

以此作为切入点不仅减少了工期，更是降低了成本，为EPC项目的优化深化奠定基础；

材料的优化对于施工难度降低的优化：

消防矿物质电缆的品类很多，有硬质矿物绝缘电缆BTTZ，柔性矿物BBTRZ ，两者的耐火性能用于消防电缆均可。但常规设计中多选用硬质矿物质电缆，该电缆成本高，施工难度大、影响工期且观感效果差，施工过程中尤其是桥架翻弯，拐弯部位极难施工。目前市面上也存在柔性矿物质电缆，在EPC设计阶段，做好与设计的沟通，优化电缆选型采用柔性矿物质电缆，降低成本，降低施工难度，节约工期。

结语

EPC机电设计优化是一项系统工程，需要设计、采购、施工各阶段紧密协作。通过推进设计标准化和模块化充分应用BIM等信息化技术，加强设备选型和系统优化，可以有效提升EPC项目的整体效益，还应注重新技术、新工艺、新材料的合理应用，持续推进设计创新，未来随着智能化、数字化技术的发展，EPC机电设计优化将迎来更大的发展空间，建议进一步加强全过程的信息化管理，构建协同设计平台，推动EPC项目向更高质量、更高效率的方向发展，为工程建设事业做出更大贡献。

参考文献

[1]王磊,罗兴义,郭长明,等. 医院类EPC项目机电工程限额及设计策划管理 [J]. 安装, 2022, (02): 16-18.

[2]陈海波,黄振军,王飞龙,等. EPC模式下集装箱式应急传染病医院机电系统深化设计与施工控制要点 [J]. 安装, 2020, (06): 28-31.

[3]葛杨烊,龚倩莹. 基于BIM技术的EPC模式医院项目机电设计管理探讨 [J]. 建筑技术开发, 2020, 47 (08): 48-49.

[4]刘亦武,陆永强,李威. EPC国际工程总承包项目设计机电管理探讨 [J]. 居舍, 2020, (01): 150-151.