目前專(zhuān)門(mén)論述大型建設工程施工總平面設計的國內外文獻并不多，施工總平面設計也沒(méi)有比較成熟而系統的方法。國內外常見(jiàn)的指導建筑施工的文獻中對施工總平面設計的論述主要針對設計原則、設計步驟等，其內容主要來(lái)自于經(jīng)驗。其中，《火力發(fā)電工程施工組織設計導則》對火力發(fā)電工程施工總平面設計進(jìn)行了詳細規定，但大多也是依據施工經(jīng)驗，并沒(méi)有基于一定的理論支撐提出統一的設計方法。因此，有必要對大型建設工程施工總平面設計方法進(jìn)行深入研究。

　　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(jìn)行的整體統籌規劃和安排，是施工組織設計中各個(gè)主要環(huán)節經(jīng)綜合規劃后反映在平面聯(lián)系上的成果。其主要目的是，在施工過(guò)程中，對人員、材料、機械設施和各種為施工服務(wù)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(chǎn)率和經(jīng)濟效果。根據工程施工總平面的特點(diǎn)，可以把其看作一個(gè)由有規則、相互作用、相互依賴(lài)的諸要素形成的系統，并應用系統工程理論和價(jià)值工程原理，結合實(shí)踐經(jīng)驗，對大型建設工程施工總平面設計方法進(jìn)行研究。

　　1大型建設工程施工總平面設計方法

　　1.1理論基礎

　�。�1）系統工程方法論中霍爾三維結構理論�；魻柸�維結構是美國系統工程專(zhuān)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(wèn)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(jìn)行大型建設工程施工總平面設計，分為七個(gè)步驟：一是明確問(wèn)題；二是系統指標設計。選擇具體的評價(jià)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(diǎn)、對預定任務(wù)能實(shí)現的程度以及在評價(jià)目標體系上的優(yōu)劣次序；五是優(yōu)化評價(jià)。對各個(gè)方案進(jìn)行優(yōu)化，對優(yōu)化后的方案進(jìn)行評價(jià)；六是系統決策。在分析、評價(jià)和優(yōu)化的基礎上作出裁決并選定方案；七是系統實(shí)施。根據最后選定的方案，將系統付諸實(shí)施。

　�。�2）價(jià)值工程原理概述。價(jià)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(jià)值工程的核心是以最低的壽命周期成本，可靠地實(shí)現必要功能，為提高產(chǎn)品或作業(yè)的價(jià)值而進(jìn)行功能研究的有組織的創(chuàng )造性活動(dòng)。就建筑業(yè)而言，價(jià)值工程可表述為：對某個(gè)建筑產(chǎn)品或過(guò)程系統地進(jìn)行功能分析以及方案創(chuàng )造、評價(jià)、實(shí)施，用最低的壽命周期費用可靠地實(shí)現建筑產(chǎn)品或過(guò)程的功能要求，從而提高研究對象價(jià)值的技術(shù)方法。根據價(jià)值工程原理，系統或產(chǎn)品的優(yōu)劣評價(jià)可用價(jià)值公式來(lái)表示，如下式所示：

　　V=F/C

　　式中，V為系統或產(chǎn)品的價(jià)值，F為系統或產(chǎn)品的功能，C為實(shí)現系統或產(chǎn)品的壽命周期成本，C=C生產(chǎn)+C使用。1.2大型建設工程施工總平面系統設計方法分析（1）明確問(wèn)題。假設大型工程施工總平面系統中包含n個(gè)要素，如果用x1，x2，…，xn等n個(gè)變量分別表示該n個(gè)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(guān)系的函數；Ω1，Ω2，…，Ωn為要素x1，x2，…，xn的取值域，可以看作各個(gè)要素的強制性約束條件，包括要素功能必須滿(mǎn)足的使用要求和強制性規定等。根據價(jià)值工程原理，大型建設工程施工總平面設計的問(wèn)題轉化為建立并求解施工總平面系統價(jià)值方程，并根據結果選擇最優(yōu)設計方案的問(wèn)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(chǎng)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。

　�、傧到y要素的評價(jià)指標。以系統要素x1為例說(shuō)明：一是需明確x1的強制性約束條件并判斷其是否滿(mǎn)足要求，如出現即不滿(mǎn)足約束條件的情況，則否決該總平面系統。二是在x1滿(mǎn)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(jià)，可將要素功能評價(jià)分為A、B、C、D、E五個(gè)等級，每個(gè)等級對應一個(gè)評價(jià)分數，評價(jià)分數可根據實(shí)際情況研究確定，然后采用“專(zhuān)家評分法”對要素功能進(jìn)行評級和打分，最后進(jìn)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(zhuān)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(zhuān)家人數，一般不少于5人；Si為第i位專(zhuān)家給出的功能評價(jià)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(jià)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(gè)系統中的權重，即系統要素功能在系統功能中發(fā)揮作用大小的度量，依此類(lèi)推。各要素功能權重一般可根據其重要性，同時(shí)參考規范要求和實(shí)踐經(jīng)驗進(jìn)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(jìn)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(gè)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(lèi)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(jìn)行計算，則系統要素xi的成本權重bi可由下式進(jìn)行計算：

　　式中，Bi為系統要素xi的預算成本。

　�、鄹鶕�上述分析，施工總平面系統方案評價(jià)的價(jià)值系數V（y）可用下式計算：

　�、芨鶕�價(jià)值工程原理，判斷一個(gè)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(mǎn)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�，F場(chǎng)在選擇方案時(shí)，可根據工程實(shí)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。

　�。�3）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(jià)參數進(jìn)行表示。根據理論知識與實(shí)踐經(jīng)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(chǎng)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(shí)圍墻位置→規劃場(chǎng)內外連接段道路、橋梁位置，將場(chǎng)外交通引入場(chǎng)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(chǎng)地、堆場(chǎng)、生產(chǎn)加工場(chǎng)地→規劃生活、辦公場(chǎng)地→規劃施工期臨時(shí)公共設施、測量控制點(diǎn)→規劃整個(gè)場(chǎng)地的豎向布置→規劃力能管線(xiàn)走向、標高→規劃施工臨時(shí)排污、雨水管溝→系統評價(jià)參數分析，若不滿(mǎn)足要求，返回到第4步→形成一個(gè)可行方案。

　　2大型建設工程施工總平面設計實(shí)例

　�。�1）工程概況。鳳臺電廠(chǎng)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(chǎng)地）約88公頃。

　�。�2）鳳臺電廠(chǎng)一期工程施工總平面設計方案。根據工程實(shí)踐經(jīng)驗總結及相關(guān)