施工總平面設計，就是對工程施工中所有占據一定空間的要素進行的整體統籌規劃和安排，是施工組織設計中各個主要環節經綜合規劃后反映在平面聯系上的成果。其主要目的是，在施工過程中，對人員、材料、機械設施和各種為施工服務的設施所需的空間，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率和經濟效果。根據工程施工總平面的特點，可以把其看作一個由有規則、相互作用、相互依賴的諸要素形成的系統，并應用系統工程理論和價值工程原理，結合實踐經驗，對大型建設工程施工總平面設計方法進行研究。

 

　　1.1理論基礎

　?。?）系統工程方法論中霍爾三維結構理論?；魻柸S結構是美國系統工程專家霍爾（A.D.Hall）于1969年提出的一種系統工程方法論，適用于解決大型復雜系統的規劃、組織、管理問題，是目前為止影響最大、應用最廣的系統工程方法之一。本文主要運用霍爾三維結構方法中的邏輯維，進行大型建設工程施工總平面設計，分為七個步驟：一是明確問題；二是系統指標設計。選擇具體的評價系統功能的指標；三是系統綜合。形成一組可供選擇的系統方案；四是系統分析。分析系統方案的性能、特點、對預定任務能實現的程度以及在評價目標體系上的優劣次序；五是優化評價。對各個方案進行優化，對優化后的方案進行評價；六是系統決策。在分析、評價和優化的基礎上作出裁決并選定方案；七是系統實施。根據最后選定的方案，將系統付諸實施。

　?。?）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，可靠地實現必要功能，為提高產品或作業的價值而進行功能研究的有組織的創造性活動。就建筑業而言，價值工程可表述為：對某個建筑產品或過程系統地進行功能分析以及方案創造、評價、實施，用最低的壽命周期費用可靠地實現建筑產品或過程的功能要求，從而提高研究對象價值的技術方法。根據價值工程原理，系統或產品的優劣評價可用價值公式來表示，如下式所示：

　　V=F/C

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

　　式中，y為施工總平面系統；f（x1，x2，…，xn）為描述系統中要素之間相互關系的函數；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定等。根據價值工程原理，大型建設工程施工總平面設計的問題轉化為建立并求解施工總平面系統價值方程，并根據結果選擇最優設計方案的問題，如下式所示：

　　V（y）=F（y）/C（y）

　　為便于分析，本文假設施工總平面系統的壽命周期為工程建設施工期，即C（y）代表施工總平面系統y在工程建設施工期間的所有施工與使用成本。廠區永久建構筑物施工與使用成本不在此成本范圍之內。（2）系統指標設計。

　　①系統要素的評價指標。以系統要素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，如出現即不滿足約束條件的情況，則否決該總平面系統。二是在x1滿足強制性約束條件的情況下，確定其功能系數。要素的功能系數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，每個等級對應一個評價分數，評價分數可根據實際情況研究確定，然后采用“專家評分法”對要素功能進行評級和打分，最后進行加權平均，計算出要素的功能系數，評級打分表如表1所示。根據要素“功能評級打分表”和“專家評分法”，要素x1的功能系數F（x1）可用下式計算：

　　式中，m為專家人數，一般不少于5人；Si為第i位專家給出的功能評價分數。三是根據規范或統計數據確定x1的成本控制標準，并由下式計算其成本系數C（x1）：

　　C（x1）=K1/K

　　式中，K為x1的成本控制標準系數；K1為預算成本系數，K1與K的計量單位相同。

　　表1要素功能評級打分表

　?、谙到y的評價指標。一是假設施工總平面系統的功能系數可以用各系統要素的功能系數加權平均計算，如下式所示：

　　式中，a1為系統要素x1的功能系數在整個系統中的權重，即系統要素功能在系統功能中發揮作用大小的度量，依此類推。各要素功能權重一般可根據其重要性，同時參考規范要求和實踐經驗進行賦值，n為系統要素總數。二是再假設施工總平面系統的成本系數可以用各系統要素的成本系數分別乘以其權重后再相加求和進行計算，如下式所示：

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

　　式中，Bi為系統要素xi的預算成本。

　?、鄹鶕鲜龇治?，施工總平面系統方案評價的價值系數V（y）可用下式計算：

　?、芨鶕r值工程原理，判斷一個施工總平面系統設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原則上為最優方案，依次排序，yn為最劣方案?，F場在選擇方案時，可根據工程實際比選方案，在V（y）值比較接近（差距在±0.01之內）的情況下，應選擇成本相對較低的方案。

　?。?）系統綜合與分析。大型建設工程施工總平面系統設計的成果可用施工總平面圖及相應評價參數進行表示。根據理論知識與實踐經驗。大型建設工程施工總平面設計步驟如下：

　　建立圖面基本元素→繪制基本地形及鐵路、公路最小限距→繪制場地內原有、待建永久建構筑物位置→確定、繪制征、購、借地總體邊界→確定施工階段臨時圍墻位置→規劃場內外連接段道路、橋梁位置，將場外交通引入場內→規劃施工期永臨結合道路→布置主要施工機械、設備→規劃主要水平、垂直施工運輸通道→規劃施工場地、堆場、生產加工場地→規劃生活、辦公場地→規劃施工期臨時公共設施、測量控制點→規劃整個場地的豎向布置→規劃力能管線走向、標高→規劃施工臨時排污、雨水管溝→系統評價參數分析，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國產超臨界燃煤發電機組并配套建設煙氣脫硫設施。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計方案。根據工程實踐經驗總結及相關