施工總平面設(shè)計，就是對工程施工中所有占據(jù)一定空間的要素進行的整體統(tǒng)籌規(guī)劃和安排，是施工組織設(shè)計中各個主要環(huán)節(jié)經(jīng)綜合規(guī)劃后反映在平面聯(lián)系上的成果。其主要目的是，在施工過程中，對人員、材料、機械設(shè)施和各種為施工服務(wù)的設(shè)施所需的空間，做出最合理的分配和安排，并使它們相互間能夠有效地組合和安全的運行，從而獲得較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟效果。根據(jù)工程施工總平面的特點，可以把其看作一個由有規(guī)則、相互作用、相互依賴的諸要素形成的系統(tǒng)，并應(yīng)用系統(tǒng)工程理論和價值工程原理，結(jié)合實踐經(jīng)驗，對大型建設(shè)工程施工總平面設(shè)計方法進行研究。

 

　　1.1理論基礎(chǔ)

　?。?）系統(tǒng)工程方法論中霍爾三維結(jié)構(gòu)理論?；魻柸S結(jié)構(gòu)是美國系統(tǒng)工程專家霍爾（A.D.Hall）于1969年提出的一種系統(tǒng)工程方法論，適用于解決大型復(fù)雜系統(tǒng)的規(guī)劃、組織、管理問題，是目前為止影響最大、應(yīng)用最廣的系統(tǒng)工程方法之一。本文主要運用霍爾三維結(jié)構(gòu)方法中的邏輯維，進行大型建設(shè)工程施工總平面設(shè)計，分為七個步驟：一是明確問題；二是系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計。選擇具體的評價系統(tǒng)功能的指標(biāo)；三是系統(tǒng)綜合。形成一組可供選擇的系統(tǒng)方案；四是系統(tǒng)分析。分析系統(tǒng)方案的性能、特點、對預(yù)定任務(wù)能實現(xiàn)的程度以及在評價目標(biāo)體系上的優(yōu)劣次序；五是優(yōu)化評價。對各個方案進行優(yōu)化，對優(yōu)化后的方案進行評價；六是系統(tǒng)決策。在分析、評價和優(yōu)化的基礎(chǔ)上作出裁決并選定方案；七是系統(tǒng)實施。根據(jù)最后選定的方案，將系統(tǒng)付諸實施。

　?。?）價值工程原理概述。價值工程（ValueEngineering）最早于20世紀40年代由美國通用電氣公司工程師麥爾斯提出。價值工程的核心是以最低的壽命周期成本，可靠地實現(xiàn)必要功能，為提高產(chǎn)品或作業(yè)的價值而進行功能研究的有組織的創(chuàng)造性活動。就建筑業(yè)而言，價值工程可表述為：對某個建筑產(chǎn)品或過程系統(tǒng)地進行功能分析以及方案創(chuàng)造、評價、實施，用最低的壽命周期費用可靠地實現(xiàn)建筑產(chǎn)品或過程的功能要求，從而提高研究對象價值的技術(shù)方法。根據(jù)價值工程原理，系統(tǒng)或產(chǎn)品的優(yōu)劣評價可用價值公式來表示，如下式所示：

　　V=F/C

　　式中，V為系統(tǒng)或產(chǎn)品的價值，F(xiàn)為系統(tǒng)或產(chǎn)品的功能，C為實現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品的壽命周期成本，C=C生產(chǎn)+C使用。1.2大型建設(shè)工程施工總平面系統(tǒng)設(shè)計方法分析（1）明確問題。假設(shè)大型工程施工總平面系統(tǒng)中包含n個要素，如果用x1，x2，…，xn等n個變量分別表示該n個要素，則施工總平面系統(tǒng)方程可以用下式表示

　　式中，y為施工總平面系統(tǒng)；f（x1，x2，…，xn）為描述系統(tǒng)中要素之間相互關(guān)系的函數(shù)；Ω1，Ω2，…，Ωn為要素x1，x2，…，xn的取值域，可以看作各個要素的強制性約束條件，包括要素功能必須滿足的使用要求和強制性規(guī)定等。根據(jù)價值工程原理，大型建設(shè)工程施工總平面設(shè)計的問題轉(zhuǎn)化為建立并求解施工總平面系統(tǒng)價值方程，并根據(jù)結(jié)果選擇最優(yōu)設(shè)計方案的問題，如下式所示：

　　V（y）=F（y）/C（y）

　　為便于分析，本文假設(shè)施工總平面系統(tǒng)的壽命周期為工程建設(shè)施工期，即C（y）代表施工總平面系統(tǒng)y在工程建設(shè)施工期間的所有施工與使用成本。廠區(qū)永久建構(gòu)筑物施工與使用成本不在此成本范圍之內(nèi)。（2）系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計。

　?、傧到y(tǒng)要素的評價指標(biāo)。以系統(tǒng)要素x1為例說明：一是需明確x1的強制性約束條件并判斷其是否滿足要求，如出現(xiàn)即不滿足約束條件的情況，則否決該總平面系統(tǒng)。二是在x1滿足強制性約束條件的情況下，確定其功能系數(shù)。要素的功能系數(shù)F（x1）定量化計算較困難，為便于功能評價，可將要素功能評價分為A、B、C、D、E五個等級，每個等級對應(yīng)一個評價分數(shù)，評價分數(shù)可根據(jù)實際情況研究確定，然后采用“專家評分法”對要素功能進行評級和打分，最后進行加權(quán)平均，計算出要素的功能系數(shù)，評級打分表如表1所示。根據(jù)要素“功能評級打分表”和“專家評分法”，要素x1的功能系數(shù)F（x1）可用下式計算：

　　式中，m為專家人數(shù)，一般不少于5人；Si為第i位專家給出的功能評價分數(shù)。三是根據(jù)規(guī)范或統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定x1的成本控制標(biāo)準，并由下式計算其成本系數(shù)C（x1）：

　　C（x1）=K1/K

　　式中，K為x1的成本控制標(biāo)準系數(shù)；K1為預(yù)算成本系數(shù)，K1與K的計量單位相同。

　　表1要素功能評級打分表

　?、谙到y(tǒng)的評價指標(biāo)。一是假設(shè)施工總平面系統(tǒng)的功能系數(shù)可以用各系統(tǒng)要素的功能系數(shù)加權(quán)平均計算，如下式所示：

　　式中，a1為系統(tǒng)要素x1的功能系數(shù)在整個系統(tǒng)中的權(quán)重，即系統(tǒng)要素功能在系統(tǒng)功能中發(fā)揮作用大小的度量，依此類推。各要素功能權(quán)重一般可根據(jù)其重要性，同時參考規(guī)范要求和實踐經(jīng)驗進行賦值，n為系統(tǒng)要素總數(shù)。二是再假設(shè)施工總平面系統(tǒng)的成本系數(shù)可以用各系統(tǒng)要素的成本系數(shù)分別乘以其權(quán)重后再相加求和進行計算，如下式所示：

　　式中，n為系統(tǒng)要素總數(shù)；b1為系統(tǒng)要素x1的成本系數(shù)在整個系統(tǒng)中的權(quán)重，即系統(tǒng)要素成本在系統(tǒng)成本中所占份額的大小，依此類推。各要素成本權(quán)重一般可用其預(yù)算成本除以系統(tǒng)預(yù)算成本進行計算，則系統(tǒng)要素xi的成本權(quán)重bi可由下式進行計算：

　　式中，Bi為系統(tǒng)要素xi的預(yù)算成本。

　　③根據(jù)上述分析，施工總平面系統(tǒng)方案評價的價值系數(shù)V（y）可用下式計算：

　?、芨鶕?jù)價值工程原理，判斷一個施工總平面系統(tǒng)設(shè)計方案可接受的準則為：V（y）>0.8，表示方案功能基本滿足要求，可接受，反之不可接受。C（y）V（y2）>…>V（yn）

　　則y1原則上為最優(yōu)方案，依次排序，yn為最劣方案。現(xiàn)場在選擇方案時，可根據(jù)工程實際比選方案，在V（y）值比較接近（差距在±0.01之內(nèi)）的情況下，應(yīng)選擇成本相對較低的方案。

　　（3）系統(tǒng)綜合與分析。大型建設(shè)工程施工總平面系統(tǒng)設(shè)計的成果可用施工總平面圖及相應(yīng)評價參數(shù)進行表示。根據(jù)理論知識與實踐經(jīng)驗。大型建設(shè)工程施工總平面設(shè)計步驟如下：

　　建立圖面基本元素→繪制基本地形及鐵路、公路最小限距→繪制場地內(nèi)原有、待建永久建構(gòu)筑物位置→確定、繪制征、購、借地總體邊界→確定施工階段臨時圍墻位置→規(guī)劃場內(nèi)外連接段道路、橋梁位置，將場外交通引入場內(nèi)→規(guī)劃施工期永臨結(jié)合道路→布置主要施工機械、設(shè)備→規(guī)劃主要水平、垂直施工運輸通道→規(guī)劃施工場地、堆場、生產(chǎn)加工場地→規(guī)劃生活、辦公場地→規(guī)劃施工期臨時公共設(shè)施、測量控制點→規(guī)劃整個場地的豎向布置→規(guī)劃力能管線走向、標(biāo)高→規(guī)劃施工臨時排污、雨水管溝→系統(tǒng)評價參數(shù)分析，若不滿足要求，返回到第4步→形成一個可行方案。

　?。?）工程概況。鳳臺電廠一期工程擬建2×600MW國產(chǎn)超臨界燃煤發(fā)電機組并配套建設(shè)煙氣脫硫設(shè)施。工程總投資約51.5億元，工程總用地面積（包括施工場地）約88公頃。（2）鳳臺電廠一期工程施工總平面設(shè)計方案。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗總結(jié)及相關(guān)