高科技廠房統包工程之執行面缺失與設計作業間關聯性之探討

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(1)國立交通大學土木工程學系碩士論文. 高科技廠房統包工程之執行面缺失與設計作業間關聯性之探討 Investigation of Performance Defects for Design/Build Construction Projects. 研究生：郭明祥指導教授：王維志博士. 中華民國九十四年七月.

(2) 高科技廠房統包工程之執行面缺失與設計作業間關聯性之探討 Investigation of Performance Defects for Design/Build Construction Projects. 研究生：郭明祥. Student：Ming-Hsiang Kuo. 指導教授：王維志博士. Advisor：Wei-Chih Wang. 國立交通大學土木工程學系碩士論文 A Thesis Submitted to Department of Civil Engineering College of Engineering National Chiao Tung University In partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master in Civil Engineering July 2005 Hsinchu, Taiwan, Republic of China. 中華民國九十四年七月.

(3) 高科技廠房統包工程之執行面缺失與設計作業間關聯性之探討研究生：郭明祥. 指導教授：王維志. 博士. 國立交通大學土木工程學系（研究所）碩士班. 摘要由於國際趨勢的導向，以及政府大力的推行採用統包方式進行發包採購，使得國內營建業採用統包的案件數快速的增加。尤其現在，台灣高科技產業的廠房興建、擴建工程更是多以統包方式進行。然而目前相關實務及研究上，主要著重於瞭解採用統包之發包採購模式(或制度面)問題及其效益分析，甚少針對統包工程執行面上之問題進行深入探討。故本研究旨在彙整統包執行缺失相關之文獻，瞭解目前統包方式上缺失問題所在，並實際透過高科技廠房案例，瞭解廠房採用統包方式所發生之執行面問題(如統包之設計審查方式、細部設計、變更設計及驗收條件之關聯性等)。另外，針對統包設計作業間的問題，本研究藉由同步工程領域中作業關聯性的概念，定義關聯性因子，並以關聯性因子進而探討兩兩設計作業間的關聯性強弱關係，如此一來，除了可清楚的瞭解到作業間資訊傳遞的方向外，更可明顯的知道作業彼此間的關聯性強弱的程度。依此為基礎後，甚至可討論到統包工程進度排程上的課題。. 關鍵詞：統包工程、執行面缺失、關聯性. I.

(4) Investigation of Performance Defects for Design/Build Construction Projects Student：Ming-Hsiang Kuo. Advisor：Dr. Wei-Chih Wang. Department of Civil Engineering National Chiao Tung University ABSTRACT The direction of global trend and the encouragement of Government make the Design/Build construction projects increase, especially in Taiwan high-tech construction projects. But the related research focus mainly on analyzing the purchase model and benefit of Design/Build construction projects, rarely on investigation of performance defects. Therefore, the purpose of this research is to find out the performance defects via the case analysis of high-tech industrial facilities. Besides, this research also discusses the correlation intensity between design activities in Design/Build construction projects via defining the correlation factors. Consequently, in addition to understand the route which information passed, we also realize the level of correlation intensity between design activities. Moreover, we can extend the topic to the scheduling of Design/Build construction projects.. Key words：Design/Build construction projects, performance defects, correlation.. II.

(5) 誌謝在此首先由衷的感謝恩師王維志博士在研究所階段的悉心指導和鼓勵，在這兩年中從老師身上不僅學得了專業領域的知識，且更學習到作研究、作學問的方法及態度，使我受益良多。同時也非常感謝劉正章學長、賴宇亭學長及林俊昌學長在論文研究的過程中毫無保留的提供寶貴的意見和指導，使我在論文的研究上更加的順利及完善。在口試期間，承蒙口試委員曾惠斌博士、黃榮堯博士、余文德博士、曾仁杰博士對於本論文撥冗審閱，對於論文中疏漏及謬誤之處提出相當多寶貴的建議及指導，使得論文更臻完備，在此學生相當的感激。而在論文資料蒐集的過程中，感謝國家奈米元件實驗新廠工程組黃文賢學長及蕭開元學長、同開科技工程股份有限公司陳文楷經理等提供了本身論文上所需之資料及相關寶貴意見及建議，在此併予致謝。此外，也感謝有著共同革命情感的研究室同學，對我在學業上的討論、幫忙和生活上點點滴滴的照顧。最後僅以本論文獻給我的家人、女友，以及所有關心我的師長與朋友們，一同和他們共享這份成果與榮耀。. III.

(6) 目錄摘要 .............................................................................................................................................I ABSTRACT .............................................................................................................................. II 誌謝 ..........................................................................................................................................III 目錄 ..........................................................................................................................................IV 表目錄 .................................................................................................................................... VII 圖目錄 ................................................................................................................................... VIII 第1章緒論 .................................................................................................................1-1 1.1 研究動機 .........................................................................................................1-1 1.2 研究問題 .........................................................................................................1-1 1.3 研究目的 .........................................................................................................1-2 1.4 研究內容與範圍 .............................................................................................1-2 1.5 研究方法與架構 .............................................................................................1-3 1.6 研究流程 .........................................................................................................1-4 第2章統包相關文獻回顧 .........................................................................................2-1 2.1 統包之發展背景 .............................................................................................2-1 2.2 統包之定義 .....................................................................................................2-1 2.3 統包工程之執行問題、缺失 .........................................................................2-5 2.4 小結 .................................................................................................................2-8 第3章案例分析—執行面缺失 .................................................................................3-1 3.1 工程概述 .........................................................................................................3-1 3.1.1 工程內容 .................................................................................................3-1 3.1.2 發包模式 .................................................................................................3-2 3.2 統包執行模式 .................................................................................................3-3 3.3 細部設計審查機制 .........................................................................................3-3 3.4 執行過程缺失探討 .........................................................................................3-5 3.4.1 招標階段 .................................................................................................3-5 3.4.2 細部設計階段 .........................................................................................3-6 3.4.2.1 統包範圍定義及其執行原則 .......................................................3-6 3.4.2.2 細部設計審查意見結果與分析 ...................................................3-7 3.4.3 施工階段 ...............................................................................................3-11 3.4.4 驗收階段 ...............................................................................................3-13 3.5 執行成效之探討 ...........................................................................................3-17 3.5.1 第A類-反映於細部設計 .......................................................................3-17 3.5.2 第B類-反映於細部設計及驗收 ...........................................................3-19 第C類-反映於細部設計、變更設計及驗收 .......................................3-20 執行關鍵因素之探討 ...................................................................................3-22. 3.5.3 3.6. IV.

(7) 3.7 第4章 4.1 4.2 4.3. 4.4 4.5 第5章 5.1 5.2 5.3 5.4 第6章 6.1 6.2. 6.3 6.4 6.5. 6.6. 第7章 7.1. 小結 ...............................................................................................................3-24 作業關聯性相關文獻回顧 .............................................................................4-1 同步工程（Concurrent Engineering）的定義...............................................4-1 同步工程專案管理 .........................................................................................4-2 Dependency Structure Matrix（DSM） .........................................................4-2 4.3.1 DSM的定義 ............................................................................................4-3 4.3.2 DSM的分割法則 ....................................................................................4-4 作業關聯性量化 .............................................................................................4-6 小結 .................................................................................................................4-8 設計作業關聯性評判方式 .............................................................................5-1 關聯性定義 .....................................................................................................5-1 評判方式 .........................................................................................................5-1 作業關聯性表達方式 .....................................................................................5-5 小結 .................................................................................................................5-7 案例展示—以NDL為例 .................................................................................6-1 案例背景 .........................................................................................................6-1 廠務特殊系統與潔淨室之介紹 .....................................................................6-1 6.2.1 潔淨室系統 .............................................................................................6-1 6.2.2 公共設施系統 .........................................................................................6-2 6.2.3 氣體供應系統 .........................................................................................6-2 6.2.4 超純水系統 .............................................................................................6-2 6.2.5 廢水處理系統 .........................................................................................6-2 6.2.6 特殊消防系統 .........................................................................................6-3 設計階段設計產出傳遞現況 .........................................................................6-3 設計作業項目—系統類別 .............................................................................6-3 作業關聯性評判 .............................................................................................6-3 6.5.1 判斷關聯性存在與否 .............................................................................6-4 6.5.2 依關聯性因子評估強弱 .........................................................................6-5 6.5.3 設計作業關聯性量化 .............................................................................6-6 結果與討論 .....................................................................................................6-7 6.6.1 應用方面 ...............................................................................................6-10 6.6.2 效益方面 ...............................................................................................6-11 結論與建議 .....................................................................................................7-1 結論 .................................................................................................................7-1 7.1.1 執行面缺失 .............................................................................................7-1 7.1.2 設計作業間關聯性 .................................................................................7-1. 7.2 建議 .................................................................................................................7-1 參考文獻 ................................................................................................................................R-1. V.

(8) 附錄一附錄二附錄三附錄四. 統包參考文獻之彙整 ....................................................................................A-1 NDL案例之In、Out關係說明.......................................................................A-3 NDL案例之設計產出傳遞說明 ....................................................................A-5 委員問題回應表 ............................................................................................A-8. VI.

(9) 表目錄表 2.1 表 3.1 表 3.2 表 3.3 表 3.4 表 3.5 表 4.1 表 4.2 表 5.1 表 5.2 表 5.3 表 6.1 表 6.2 表 6.3 表 6.4 表 6.5 表 6.6. 統包文獻執行相關問題與缺失之彙整 .................................................................2-7 NDL工程概述 .........................................................................................................3-1 高科技廠房發包模式之比較 .................................................................................3-3 Turnkey及Design/Build之執行原則彙整 ..............................................................3-7 NDL統包工程執行缺失彙整 ...............................................................................3-15 NDL統包工程執行成效反映在工程階段之情形 ...............................................3-22 作業關聯性量化方式之定義說明 .........................................................................4-7 作業關聯性定義方式之特性比較 .........................................................................4-8 敏感因子之程度說明 .............................................................................................5-3 變動因子之程度說明 .............................................................................................5-3 設計作業關聯性程度說明 .....................................................................................5-4 NDL設計作業項目 .................................................................................................6-3 作業系統In、Out之關係........................................................................................6-4 設計產出傳遞之說明—以超純水為例 .................................................................6-5 敏感因子程度—以案例描述 .................................................................................6-8 變動因子程度—以案例說明 .................................................................................6-8 設計作業關聯性程度—以案例說明 .....................................................................6-9. VII.

(10) 圖目錄圖 1.1 圖 1.2 圖 3.1 圖 3.2 圖 3.3 圖 3.4 圖 3.5 圖 3.6 圖 3.7 圖 3.8 圖 3.9 圖 3.10 圖 3.11 圖 3.12 圖 4.1 圖 4.2 圖 4.3 圖 4.4 圖 4.5 圖 5.1 圖 5.2 圖 5.3 圖 5.4 圖 5.5 圖 5.6 圖 5.7 圖 6.1 圖 6.2 圖 6.3 圖 6.4 圖 6.5. 執行面缺失之研究範圍 .........................................................................................1-3 研究流程 .................................................................................................................1-5 NDL工程專案統包模式執行流程 .........................................................................3-3 NDL工程角色權責之界定 .....................................................................................3-4 NDL工程細部設計審查流程 .................................................................................3-5 案例探討階段範圍 .................................................................................................3-5 各系統細部設計結果符合圖說及規範之審查意見分佈 .....................................3-8 各系統細部設計結果屬Turnkey原則之審查意見分佈........................................3-9 各系統細設結果屬Design/Build原則之審查意見分佈......................................3-11 各系統佔變更設計案件數之分佈 .......................................................................3-12 各系統佔驗收缺失項目之分佈 ...........................................................................3-13 各系統之細部設計審查意見分佈（意見數為 362 項） ...................................3-18 各系統施工階段之變更設計案件分佈（案件數為 13 件） .............................3-19 各系統驗收之缺失項目數量分佈（項目數為 72 項） .....................................3-20 DSM作業關係類型-以圖表示 ...............................................................................4-3 DSM作業關係類型-以DSM表示 ..........................................................................4-3 Binary DSM.............................................................................................................4-4 Partitioned DSM ......................................................................................................4-5 Dependency Structure Matrix分割方法..................................................................4-6 設計作業關聯性評判步驟 .....................................................................................5-1 同時性作業 .............................................................................................................5-4 重疊性作業 .............................................................................................................5-4 順序性作業 .............................................................................................................5-5 作業關聯性表達方式—Step1 ................................................................................5-5 作業關聯性表達方式—Step2 ................................................................................5-6 作業關聯性表達方式—Step3 ................................................................................5-6 作業關聯性判斷結果 .............................................................................................6-5 關聯性因子評估結果 .............................................................................................6-6 作業關聯性量化結果 .............................................................................................6-6 NDL設計作業項目之作業型態 ...........................................................................6-10 交互耦合性作業與發包策略之關係 ...................................................................6-11. VIII.

(11) 第1章. 緒論. 本研究包含統包工程之執行面缺失探討以及設計作業間關聯性之探討等兩主題，而此兩主題間並不存在任何關聯，為兩獨立主題。因此以下各說明皆將此兩部分加以分開說明敘述，第 2、3 章主要為執行面缺失之探討，第 4、5、6 章為設計作業間關聯性之探討。. 1.1 研究動機在公共工程中，採用統包方式來取代傳統的設計、發包、建造（D/B/B）模式已是世界各國之趨勢，尤其在「政府採購法」及「統包實施辦法」頒佈、施行下，終將「統包」明確定義，此後國內統包工程案件數亦逐年增加。高科技產業的產值佔了台灣總體經濟非常重要的一環，其發展為台灣最重要的國家整體重點發展之一。然而，此類廠房之興建、擴建具備著對工期時程的緊迫性、需求的專業性、特殊性等特性，這些特性需求具有採行統包方式之可行性，故在廠房興建、擴建中有許多案例皆採用統包方式進行。然而國內大力推行統包方式的時間並不長，執行統包方式也未臻成熟，在制度面及實務面上仍然有許多問題亟待改善。尤其統包商為求本身最大利益，會盡可能的壓低成本，將在執行過程中衍生許多問題，且在品質認定上也會有所爭議。此外，統包工程由於作業項目繁雜，在設計及施工階段中，作業間常有資訊回饋的關係存在，因此在作業關聯性程度不清楚的情況下導致進度管理上的困難。因此本研究之動機有以下兩點： 1.. 解決統包執行過程中的問題將能提高統包執行的成效。. 2.. 瞭解作業彼此間的關聯性程度將有助於統包進度上的規劃。. 1.2 研究問題由於統包工程在決標後，統包商為了追求本身最大利益，會盡可能的透過變更設計等不同方式來壓低成本上的支出。如此一來，在統包工程執行過程上將必然產生出許多 1-1.

(12) 問題及爭議。然而文獻過往研究主要在探討統包之發包採購模式（或制度面）問題及其效益分析，甚少針對統包工程執行面上之問題進行深入探討。此外，統包工程進度排程時涉及設計進度部分，由於設計作業間之關係並不似施工作業明確，而有不同程序上之差別，但實務上以桿狀圖或里程碑等進度規劃方式，無法呈現各作業間資訊回饋的關係及關聯性程度的問題，而導致進度規劃上的偏差【郭奉宜，2005】。因此，本研究問題有以下兩點： 1.. 實務上有許多統包工程之問題乃歸咎於其執行時所產生，而文獻上甚少探討且無針對實際專案執行時進行分析探討。. 2.. 實務進度排程上缺少考量設計作業間關聯的程度，進而導致統包進度規劃上的不周全。. 1.3 研究目的為了探討上述問題之解決之道，因此本研究的目的如下兩點： 1.. 彙整統包工程相關文獻及實際案例於執行面之缺失及原因，並提供改善建議。期望藉由實際案例的整理與文獻研究的彙整，提供未來承辦人員在執行過程中的參考。. 2.. 提出較為客觀之設計作業間關聯性評判方式以表達其資訊依賴的程度。期望藉由所提出的作業關聯性評判方式，能夠較專業人員憑本身主觀意識而沒有評估準則上的依據來客觀的量化作業項目彼此間的關聯性程度，並透過設計產出之依賴程度瞭解作業的前、後置關係及作業型態關係，以作為統包工程進度規劃上的參考依據。. 1.4 研究內容與範圍本研究以座落於新竹國立交通大學校園內之國家奈米元件實驗室（National Nano Device Laboratories, 簡稱 NDL）新建工程中廠務特殊系統與潔淨室工程統包為例。透過相關資料蒐集、整理及相關人員訪談，探討統包工程實際執行上之問題、缺失，以 1-2.

(13) 及發生原因，並進一步探究其設計階段作業項目間之關聯性。執行面缺失探討範圍包含招標階段、細部設計階段、施工階段，以及驗收階段，如圖 1.1 所示。. 圖 1.1. 執行面缺失之研究範圍. 1.5 研究方法與架構本研究方法如下所述：（一）文獻回顧本研究文獻回顧部分將分成統包文獻回顧及作業關聯性文獻回顧兩部分各自敘述。在統包部分，除了統包發展背景及相關定義外，主要蒐集有關統包執行缺失之相關文獻，探討生命週期各階段所遭遇之缺失，並系統化地整理成表。而在作業關聯性部分則是蒐集、整理關於各種不同關聯性的定義，以及量化方式之文獻並比較。（二）案例資料蒐集、整理蒐集 NDL 執行過程中之各階段發生的問題、相關意見之會議記錄、簽呈等資料，並依照各階段統計各系統之問題分佈比例。（三）專家訪談針對統計出來的問題分佈比例進行業主及廠商等工程相關人員訪談，實際瞭解問題之發生原因、執行上有何缺失，以及該如何改善。此外，並針對作業關聯性的部分，探討設計階段時各系統間設計產出的依賴程度。本論文架構總共分為七章，各章內容說明如下：第一章：緒論. 1-3.

(14) 敘述本研究之研究動機、研究問題、研究目的、研究內容及範圍，以及研究流程等。第二章：統包相關文獻回顧對於統包的發展背景、定義做詳細描述，並針對文獻所提及之執行面問題做彙整，整理出統包生命週期中各階段所遭遇到的缺失問題。第三章：案例分析—執行面缺失透過實際案例中所發生的問題缺失進行探討，研究其發生原因及衍生問題，並提出改善建議。第四章：作業關聯性相關文獻回顧首先藉由介紹同步工程的概念並說明 DSM 的方法，而後針對各種不同關聯性之定義及量化方式作敘述並彙整比較。第五章：設計作業關聯性評判方式透過詳細定義關聯性的描述下，詳細說明設計作業關聯性評判方式之步驟、流程，並舉例說明。第六章：案例展示—以 NDL 為例藉由實際案例示範設計作業關聯性評判方式之用法，並說明所設計作業關聯性評判方式之效益。第七章：結論與建議此章總結研究成果與結論，並且提出相關建議，以供未來相關課題之參考。. 1.6 研究流程本研究主要依照研究問題分執行面缺失及設計作業間關聯性之探討兩部分同時進行，研究流程如圖 1.2 所示：. 1-4.

(15) 圖 1.2. 研究流程. 1-5.

(16) 第2章. 統包相關文獻回顧. 2.1 統包之發展背景統包採購起始於建築業而逐步發展至土木營造業。近年之發展肇因因於第二次世界大戰，因各種民生工業的需求殷切，為加速建設而採用統包之方式。國內公共工程由於近年來工程規模日漸龐大，與傳統發包方式（Design/Bid/Build， D/B/B）相比而言，整體工程造價高、工期長，加上工程界面的增加，相對的，各單位溝通協調不易，因而存在著許多瓶頸。面對將來技術層面較高之大型工程的發展，為了達到工程如期、成本如度、品質如式的目標，並且為了改善國內營建技術水準、提高營建業競爭力，因而尋找異於傳統發包方式，而更有效率、效益的統包採購方式。然而，統包工程在台灣已有二十年以上的歷史，只是過去與現在的形式有所不同。統包最早係始於 1973 年的中國造船廠乾塢工程，其後僅有高雄過港隧道工程、明潭抽蓄計畫、台北捷運工程木柵線、八里海洋放流管工程、台北市區鐵路地下化工程，以及鐵路三義壹號隧道工程等少數案例。政府採購法施行後，案件較以往增加許多，例如國防部之老舊眷村改建、農委會水土保持局之「社區營造—聚落重建計畫」等，均擬採用統包方式辦理【黃國立，2002】。過去受到建築相關法令的限制，且欠缺相關準則可供遵循，因此統包工程案例不多。然而，統合設計與施工的統包觀念，近年來方逐漸被大眾所接受；另外，因為政府鼓勵民間機構參與公共建設計畫案件漸多，而民間投資目標主要在獲利，且因應專案融資的需要，縮短時間的價值相當重要，因此大多採用統包興建。總而言之，工程界認為國內公共工程有需要及尚需要實施統包制度合計高達 87.1 ％。且有不少的公共工程業主單位表示採用意願高【黃俊銘，2004】。. 2.2 統包之定義「統包」一辭源自國外工程「Turnkey」承攬制度，由英文字面可以瞭解其意為統包商負責工程的設計與施工，最後把鑰匙「Key」交到（Turn）業主手上。近年來美國土木工程界習用「Design-Build」或「Design-Construct」稱呼此種由同一廠商統籌設計. 2-1.

(17) 與施工的工程承攬制度，但深究其意涵與「Turnkey」又不全然相同，因此現今每論及「統包」意為何指，乃成眾說紛紜、莫衷一是之局面。此一制度初期傳至國內被譯為「統包」，其含意現已不甚貼切【李得璋，2000】。本節就相關文獻對於「Turnkey」、「Design-Build」與「統包」之相關定義及解說略述如下： 1.. 美國土木工程師學會（ASCE）：所謂統包（Turnkey）工程契約，是由一個機構負責完成契約中所載明設施之設計及施工。該機構可為單一公司或由數個公司聯合的組織。契約承攬方式，可為議價或競標，並可採總價承攬、成本加公費等多種計價方式。 A turnkey construction contract is a contract which holds a single entity responsible for the design and construction of a specified facility. The entity may be a single party or an association of firms necessary to design and construct the project. Award of such contracts may be negotiated or competitively bid and may be reimbursed on many bases, including lump sum, time and materials, cost plus fixed fee etc.. 2.. 國際顧問工程師協會（FIDIC）：統包（Turnkey）統包方式指與一個公司簽訂一個契約，由其負責整個工程之設計、建造直到營運為止，並擔負營運後某些營運成效責任。在某些情況下，這種方式可能還包括工程之財物籌措。業主或使用單位負責設施之維護和運轉。 The turnkey method of project achievement involves with a single company for the design and construction of a complete project ready for operation with some responsibility for subsequent operation. In some instances, this arrangement may include provisions for financing the project. The owner or ultimate client retains the responsibility for maintenance and operation of the facility. 該協會於 1993 年統包契約講習會中另做說明如下：（1）設計/施工（Design/Build）. 2-2.

(18) 「設計/施工」係由一個工程機構或組織負責辦理全部設計與施工工作。 Combined project team/organization is responsible for all design coordination/construction. （2）統包（Turnkey）「統包」係由「設計/施工」組織提供初期財物籌措，並保留該工程所有權至完工為止。. 3.. z. Design/Build team provides initial financing. z. Team retain ownership until project completion. 美國建築師學會（AIA）：（1）設計/施工（Design/Build）所謂「設計/施工」係由一個機構同時負責設計與施工，並與業主簽署全工程責任之單一契約，此設計/施工機構通常同時提出設計及施工報價，並在工程進行初期即接獲施工委託，設計與施工有可能併行作業。 In the design/build delivery approach, responsibility for both design and construction is vested in a single entity. …, the owner writes one contract, assigning “single point” responsibility for the project. The design/build entity usually proposes the design and the construction price simultaneously, and the construction commitment is made very early in the process. Design and construction may or may not be fast-tracked. （2）統包（Turnkey）「統包」經常與「設計/施工」通用，但統包契約常超出設計及施工之範圍，可由廠商提供其他服務，如土地取得、融資、營運、運轉及維護或人員訓練等。 “Turnkey” is a team often used interchangeably with desigm/build. …, turnkey contracts generally go beyond design and construction, with the vendor providing other services such as site acquisition, financing, start-up, operations and maintenance, or staff training. 2-3.

(19) 4.. 聯合國跨國機構中心（United Nations Centre on Transnational Corporations）：統包契約（Turnkey contracts）統包契約亦可稱為「設計/施工」契約，其內容涵括設計、施工、設備採購及營運前之測試工作，並由統包商負全工程設計、施工之契約責任。 This arrangement, also known as a “design/build” contract, covers the design, constructing, equipping and complete preparation of a facility for operation. The contractual separation of design responsibility and construction responsibility is eliminated, as the purchaser and the contractor enter into an agreement in which the contractor undertakes the responsibility for the design and construction of the project in conformity with the requirements set forth by the purchaser. The contractual responsibility to the purchaser for full performance in all phase of the project falls upon one entity. 在政府採購法及統包實施辦法頒佈、施行前，國內未有相關法令或權威性之機構對. 於「統包」有明確的定義。各學者與機構對於統包的認知、看法均不一致，舉例如下： 1.. 陶家維、梁樾等【1994】於行政院公共建設督導會報委託之「公共工程統包制度之研究」中提出：所謂統包就是將整個工程或工程之一部分，有關設計及施工/安裝工作，以單一契約交由一個機構或組織辦理。統包契約之設計範圍最少包括細部設計，亦可涵蓋基本設計。工程施工/安裝工作完成後之營運管理工作亦可包括在統包範圍。. 2.. 王啟元、陳邁、李得璋等【1995】於台灣省住宅及都市發展局委託之「建築工程施行設計與施工結合（Design-Build）制度之可行性分析」中提出：「設計與施工結合制度」為工程業主將工程計畫之設計作業與施工作業，同時交由單一承攬工程機構負責，此一機構可以為單一營造工程公司、建築師、工程顧問公司或由數加公司組成之聯合組織，此一機構富有簽署工程契約、工程設計規劃、實際工程施工、分業工程與分包商協調配合之全部責任。. 3.. 潘君澤【1988】認為統包係指在同一契約中，工程的設計與施工均由承包商提供。因設計與施工均由承包商辦理，除了保證工程品質外，對工程的設計與功能，皆由承包商依契約規定負責法律責任【林家煌，2003】。 2-4.

(20) 4.. 曾元一等人【1994】則認為統包就是將整個工程或工程的一部份交由一個工程機構，使其至少負責辦理其中之細部設計及施工（或安裝）等工作，必要時亦可視工程性質、業主需求、或個案情形，將服務範圍涵蓋至基本設計、營運、維護或人員訓練等。而其負責承辦之工程機構則稱之為「統包商」【林家煌，2003】。. 5.. 葉宏安【2003】於營建管理季刊中提出「D/B」與「Turnkey」之差異。其認為「D/B」的內容與政府採購法統包實施辦法之工程採購統包適用範圍雷同，而「Turnkey」的內容與財務採購統包範圍雷同，故「D/B」與「Turnkey」均為政府採購法之「統包」所包容，只是前者所含之「施工」被後者所含之「供應及安裝」所取代而已。而工程會施工綱要規範之專案審議中，將「Design-Build」列為「設計建造」統包，「Turnkey」列為「設計建造及供應安裝」統包。有鑑於國內各界對統包之看法不一，因此在頒佈政府採購法的同時以將其法制化，. 其二十四條敘述：「機關基於效率及品質之要求，得以統包辦理招標。前項所稱統包，指將工程或財務採購中之設計、施工、供應、安裝或一定期間之維修等併同一採購契約辦理招標」。至此，國內對「統包」一詞終有明確之定義。. 2.3 統包工程之執行問題、缺失統包工程在執行面上的缺失雖然在過往文獻中甚少進行深入探討，然而仍有部分研究提出統包相關的問題。列舉如下： 1.. 陶家維、梁樾等【1994】於行政院公共建設督導會報委託之「公共工程統包制度之研究」中提出：（1）一般業主單位多半認為統包就是「統包商包辦所有的工程事務與責任」的觀念，與統包商對統包工程之認知有所差異，可能使統包制度不易順利推行。（2）統包制度之運作類似整廠輸出之概念，所需人力、物力並非國內一般中小型的營造業所能負擔，依國內工程界目前之實力，具備統包工程資格能力之工程業者可能甚為有限。（3）統包工程係由統包商兼辦設計與施工作業，因此業主對工程的控制程度乃大為降低，而且其工程品質也缺乏如傳統方式中設計顧問之監督與制衡，對於統包商設計之事宜性與施工品質水準不免有所疑慮。 2-5.

(21) （4）目前對於統包工程之適用性與施行方式等實際運作問題均缺乏相關準則可供工程單位遵循，統包制度因而不易普遍施行。 2.. 王啟元、陳邁、李得璋等【1995】於台灣省住宅及都市發展局委託之「建築工程施行設計與施工結合（Design-Build）制度之可行性分析」中提出：（1）工程業主與廠商間之認知差距問題（2）工程業主本身技術之人力欠缺問題（3）工程規範之訂定影響品質問題（4）工程設計流於商品化之問題（5）工程機構承攬設計與施工結合工程之能力問題（6）設計與施工結合工程執行監督與品質審核問題（7）設計與施工結合工程契約變更之問題. 3.. 郭旭輝【2000】對工程設計階段、施工督導與履約管理階段及試運轉與初期運轉階段分別提出執行上的問題。工程設計階段：（1）基於成本考量，降低安全係數，採用最低設計標準。（2）業主質疑設計成果之安全性及耐久性時，廠商常以責任施工搪塞，引起爭議。（3）選用次級或低價之材料及設備同等品。（4）採購原設備製造廠（OEM）授權製造之材料及設備規格產品。（5）選用低成本之舊式設備替代自動化之新式設備。（6）對附屬設備或設施盡量省略，增加業主營運不便或成本。施工督導與履約管理階段：（1）採用之施工方法與機具，大都以降低成本及快速施工為主要考量，忽視維持一定施工安全之必要性。 2-6.

(22) （2）盡量減少施工與管理上之支出，計畫組織配置成員之經驗與人力均嫌不足，造成溝通不良及統合不佳問題。（3）施工成本超支時，如統包商終止施工，因廠家擁有各自之技術（know-how）與智慧財產權，設備規格亦不同，更換廠商不易，產生接續施工問題。（4）缺少施工中之檢查記錄，而按單元或分項設備試驗，並以整體功能試驗結果評估是否符合驗收標準。試運轉與初期運轉階段：（1）單元或分項設備進行試驗，被視為分項驗收。整體功能試驗結果，需要再調整或改善單元設備時，廠商常不樂意配合而發生爭議。（2）試運轉成功，且達到契約規定要求功能，就認定驗收合格並接管。因缺少施工中之檢查記錄，瑕疵風險仍存在。（3）初期運轉，如不順利或未達規定或保證功能，業主要廠商負設備改善責任，而廠商卻希望扣款後移交，常為爭議所在。（4）如因自然條件因素，無法適時辦理試運轉及（或）初期運轉，可能發生驗收及移交時程爭議，尤其保固期限問題。針對過往文獻上提及統包相關問題及缺失之探討，本研究主要將其依據問題發生之原因以及原因所產生之結果作為區分，結果彙整如表 2.1 所示：表 2.1 工程階段. 統包文獻執行相關問題與缺失之彙整執行面相關問題與缺失因. 果. 基本設計階段. ¾ 業主需求表達不明確. ¾ 設計完成度不佳. 招標階段. ¾ 廠商資格審查機制不佳 ¾ 設計服務建議書審查機制不佳. ¾ 得標廠商不是理想廠商. 細部設計階段施工階段驗收階段. ¾ 選用次級品質之設備或設施 ¾ 為降低成本，採用臨界設計標準 ¾ 增加後續營運上之不便及管理 ¾ 省略附屬設備或設施成本的增加 ¾ 各廠商 Know-How 不同及智慧 ¾ 更換廠商時產生接續施工問題財產權問題 ¾ 驗收採單元或分項設備進行試 ¾ 單元或分項設備達到符合規定驗，而造成整體功能上的風險之功能即認定驗收合格，當整體 2-7.

(23) ¾ 缺乏廠商施工過程中的檢查記錄. 試驗不理想時，廠商不樂意進行調整或改善 ¾ 在驗收完成後仍存在的瑕疵風險. 藉由表 2.1 之彙整，可初步的瞭解在工程各階段中，統包執行過程將遭遇到的相關問題及缺失所在。. 2.4 小結由以上各小節中所述及表 2.1 所呈現之內容可大致看出統包文獻上對於工程各階段在執行過程中所面臨及遭遇到之部分問題及缺失所在。然而探究其原因，可以清楚的發現到所面臨遭遇的這些問題及缺失並非單純地能藉由統包制度面上來著手處理，而需將從實務上的探討。因此藉由探討執行面上的缺失將能清楚的呈現從制度面及效益分析等方面看不到的問題，也將有助於統包工程執行上的成效。. 2-8.

(24) 第3章. 案例分析—執行面缺失. 由於為了探討文獻中從統包制度面及效益分析等相關研究上所看不到的統包工程問實務上題，本研究透過實際案例進行探討統包工程執行面上相關之問題、缺失。. 3.1 工程概述 3.1.1 工程內容國家奈米元件實驗室新建工程其興建計畫主要分為行政研究大樓及奈米實驗大樓，採購預算約新臺幣 3 億 9 仟萬元提供預付款新臺幣 6 仟萬元整之預付款。其招標計畫依據行政研究大樓、奈米實驗大樓(含潔淨室與廠務特殊系統工程)等建築物之類別與專業工程特性的不同，將其合約對象分為(1) 潔淨室與廠務特殊系統工程統包及一般機電工程施工標 (2)土建工程施工標。由於本研究針對其統包工程部分（潔淨室與廠務特殊系統工程），因此潔淨室與廠務特殊系統工程概略說明如表 3.1 所示：表 3.1. NDL 工程概述. NDL 新建工程工程名稱. 國家奈米元件實驗室新建工程. 統包範圍. 廠務特殊系統與潔淨室工程統包. 工程造價. 2 億 1 仟 421 萬 6 千 501 元整. 業主. 財團法人國家實驗研究院. 總顧問. 潘冀聯合建築師事務所及群策工程管理顧問股份有限公司. 第二顧問. 財團法人工業技術研究院. 統包商. 同開科技工程股份有限公司 1. 2.. 工程範圍及內容. 3. 4. 5. 6.. 潔淨室工程(含潔淨室照明、插座、電話等)。公共設備系統工程：包括製程真空、低真空集塵、呼吸系統、壓縮空氣、製程冷卻水、廢氣處理、監控系統等。氣體供應系統工程。超純水系統工程(含製程水回收系統工程)。廢水處理系統工程。潔淨室消防、煙控系統工程(應提出有關奈米實驗大樓消防、煙控、廢氣處理及氣體供應等系統之細部設計圖、計算書供審查)。 3-1.

(25) 7.. 8.. 電腦軟體輔助設計(應提出奈米實驗大樓消防排煙之電腦軟體三維動態模擬，以瞭解其排煙效果；廢氣處理以電腦軟體計算其壓力平衡及最小輸送速率)。供管線衝突、共用管架、維修、操作及未來擴充空間檢討之管線空間套圖(space management)方式及其繪製計畫。. 3.1.2 發包模式高科技廠房工程的發包模式大致可分成三種形式：總包、專業分包，以及統包等三種。然而，高科技廠房成功的主要關鍵在於是否能夠維持良好施工品質外，並兼顧使用者的使用需求，因此必須挑選適合的發包模式。表 3.2 為本研究透過文獻回顧方式針對總包、專業分包，以及統包等三種發包模式進行優缺點比較。早期的各類專業工程之招標，業主為了降低成本、維持品質而採用專業分包之模式直接主導工程施工，但由於高科技廠房的特殊性及專業性，往往因為專業分工太細、業主或專案管理單位協調各專業分包商能力不佳，使得各分包商間界面上造成衝突、溝通協調困難等現象，間接地影響工期延遲、品質不佳及預算超支等缺失。而為了減少界面衝突的產生，採用總包的方式似乎為另一種不錯的選擇，但由於在工期、品質、成本各方面上，相較於其他模式，總包模式的工期較長、成本較高、品質管制上較易被忽視，將會大大地影響到工程的成敗。因此，在此國家奈米元件實驗室新建工程案例中，為了達到減少界面衝突、提升品質、符合使用者需求等目標，因而在除了建築工程外採用總包及統包併行之方式執行。採用總包方式的工程範圍主要為一般機電類（Mechanical Electrical Plumbing, MEP），由於一般機電工程在業界屬於較成熟之技術，一般而言，設計單位具有提供設計且符合市場需求之規範及圖說，為業界普遍較成功的執行方式。採用統包方式的工程範圍包含有潔淨室工程（Cleanroom, C/R）及廠務特殊系統工程（Facility System, FS），主要考量係因此類工程屬於功能性導向之工程及其特殊性之設計與施工界面整合不易，且工程執行將含括不同專業領域工程，其中不同專業廠商所設計的系統將會由於專利、智慧財產權的關係而有所不同，更會影響到後續保固維修的執行。因此基於維護品質的要求及日後保固維修的便利，此工程先由基本設計單位進行 30％基本設計，規範其. 3-2.

(26) 使用需求，避免統包商設計臨界設計及選用臨界材料、設備，並研擬工程規範，供後續細部設計時遵循，發包後再由得標廠商完成後續 70％細部設計。表 3.2. 優點. 高科技廠房發包模式之比較. 總包 z 業主人力投入降低 z 減少業主界面上的衝突 z 由廠商承擔風險. 專業分包 z 降低工程成本 z 工程品質較佳. z z z z. 缺點. z 工期較長 z 工程造價較高 z 品質良窳與否易被忽視. z 界面協調不易 z 業主人力投入高 z 風險由業主承擔. z. 統包可縮短工期減少業主界面上的衝突業主人力投入降低由統包商承擔風險品質驗收標準難以訂定. 3.2 統包執行模式此工程廠務特殊系統與潔淨室工程統包之執行流程如圖 3.1 所示。首先由業主所委託之總顧問就統包範圍協助業主訂定功能需求，並完成功能性之基本設計及材料設備使用規範。業主再依此功能性之基本設計結果辦理招標，並由得標之統包商進行後續細部設計之發展，同時由總顧問就統包商之細部設計結果進行審查，協助業主確認細部設計需求及所採用之材料設備（包含廠牌之選定等），待審定細部設計結果後，由統包商就各系統之施工進行細部套繪，確認各系統設備、管線位置後，再由統包商統籌負責其各系統工程之分包商進場施工，而總顧問則協助業主監督現場之施工品質、工期之掌控及審查統包商所提之變更設計，以確保達到業主之需求及控制因變更設計所衍生預算可能超溢之問題。待各系統工程完工後，由統包商就各系統進行單體測試及整體運轉測試，以確認達到業主需求後，隨即辦理教育訓練，並提出操作手冊，以作為驗收之依據。. 圖 3.1. NDL 工程專案統包模式執行流程. 3.3 細部設計審查機制統包商經由細部設計後所選定之設備及材料，皆是後來使用單位驗收接管考量的重 3-3.

(27) 點，因此細部設計的審查機制攸關品質驗收及條件的重要關鍵。同時細部設計之細部圖說、規範及價格明細審定後，若於施工期間無論是業主及統包商有發生變更設計之情形，則變更設計所涉及之金額追加減或工期的變動，均可依所審定之細部設計發展成果辦理之，故一套良好的統包細部設計審查機制，將有助於業主確保其品質。以下將以圖 3.2 及圖 3.3 來說明角色權責之界定和細部設計審查流程。基本設計階段權責：提出使用需求、需求確認。. 業主. 細部設計階段權責：需求確認、提出變更需求、監督工程執行。. 基本設計階段權責：提出基本設計規劃、訂定圖說、規範。. 總顧問. 細部設計階段權責：統包商專案管理、審查統包設計相關文件。. 基本設計階段權責：無。. 統包商. 細部設計階段權責：依基本設計發展細部設計圖說規範、潔淨室與廠系統施工管理。. 圖 3.2. NDL 工程角色權責之界定. 3-4.

(28) 圖 3.3. NDL 工程細部設計審查流程. 3.4 執行過程缺失探討在國家奈米元件實驗室新建工程案例中關於執行過程缺失之探討，本研究資料蒐集範圍以招標階段、細部設計階段、施工階段及驗收階段為主。招標階段以回覆廠商疑義之疑義澄清資料為主；細部設計階段以總顧問對廠商之細部設計審查意見為探討範圍；施工階段主要則以變更設計案件為探討範圍；驗收階段則以驗收缺失項目為探討範圍。整體探討範圍含括如圖 3.4 所示：. 圖 3.4. 案例探討階段範圍. 3.4.1 招標階段由於對業界而言，認為統包即是只要能設計出符合業主的需求即可，而不需要經過基本設計的步驟，全權交由業界來主導。故此，在國家奈米元件實驗室新建工程案例之 3-5.

(29) 招標階段中，對於廠商所提疑問之疑義澄清中可清楚的發現到廠商在此階段著眼的重點皆在於在基本設計的限制下，廠商本身尚能夠自行變動的設計範圍。由於在此之前並未明確的定義哪些範圍屬於廠商可自行變動部分，因此最後採行的方式是依據統包實施精神下訂定出廠商可變動範圍來解決這類問題。茲列舉案例說明如下：對於超純水系統及廢水處理系統，專業廠商提出由於各自廠商對於超純水及廢水處理等專業處理方式不同，因此是否可在達到業主對水質之需求下，而提出不同於基本設計中流程圖所示之方式。而最後認定此部分依據統包實施精神屬於統包細部設計可變動範圍，同意提出不同之流程設計。. 3.4.2 細部設計階段在細部設計階段的執行過程中所遭遇到的問題及缺失，主要可分為統包定義及審查意見兩方面，因此本研究著眼在統包範圍定義上的問題及審查意見上的問題，故以「統包範圍定義及其執行原則」、「細部設計審查意見結果與分析」此兩大類各做以下說明。. 3.4.2.1 統包範圍定義及其執行原則由於在招標階段時針對各家廠商所提出的疑問做澄清時的方式是針對廠商仍可自行變動的範圍做出可變動範圍的說明。然而，在進入細部設計階段時，廠商必須明確的知道所謂統包工程的工作範圍為何？哪些範圍屬於 Turnkey 的範圍？哪些屬於 Design/Build 的範圍？而業主本身也必須明確的知道 Turnkey 及 Design/Build 的差異處，以便處理當設計、規範進行調整時所衍生金額上追加減帳等方面的問題，因此在招標階段時所訂定之可變動範圍已經明顯的無法處理後續衍生的相關問題。因此透過行政院公共工程委員會對統包工程之定義解釋，統包主要可分成 Turnkey 及 Design/Build 兩種，其差異點在於招標文件中對於已規範之設計條件或限定所使用之材料設備的程度而不同，以及完工後驗收之依據及標準不同。表 3.3 為 NDL 工程案例在 Turnkey 及 Design/Build 範圍上之執行原則的說明彙整及差異處。. 3-6.

(30) 表 3.3. 執行原則. 廠商合約調整. 業主合約調整. 差異處. Turnkey 及 Design/Build 之執行原則彙整. Turnkey Design/Build 業主訂定功能性規範後辦理招標，得標廠商業主於完成基本設計（圖說、規依此合約的功能性規範進行設計，在不更動範）後辦理招標，得標廠商須依功能性的條件下，承商所作的任何設計，均照原設計，再繼續發展後續的細不涉及金額與合約規範變動，業主僅須於履部設計，並於完工後業主依合約約期間對圖說做功能審查，並於完工後就其的原設計（圖說、規範）進行驗功能性進行驗收。收。承商於後續細部設計中改變原承商在符合原合約功能性規範的條件下，則設計（圖說、規範）條件者，將任何的設計將不涉及合約與金額變動；若承涉及合約與金額的變動，且改變商改變功能性規範，則涉及金額與合約的變後之金額如低於原合約金額動，且改變後之金額如低於原合約金額者，者，則須逐項辦理減帳；但如高則須逐項辦理減帳；但如高於原合約金額於原合約金額者，廠商不得辦理者，廠商不得辦理加帳。加帳。業主主動改變原基本設計（圖業主主動改變功能性規範，則涉及合約與金說、規範）者，則涉及合約與金額之變動，視為變更需求，應辦理金額追加額之變動，視為變更設計，應辦減。理金額追加減。依照功能性規範作設計，並以功能性作為驗必須依照基本設計上之要求做收基準，但不得涉及金額與合約規範上的變後續之細部設計，並以合約的原動。設計作為驗收基準。. 3.4.2.2 細部設計審查意見結果與分析在經由細部設計審查執行原則後，經彙整各方的意見及透過統包細部設計審查會議確認後，審查意見結果歸納成以下三類：第一類—確認符合原基本設計圖說及規範者、第二類—認定屬統包細部設計範圍可變動者，以及第三類—涉及原基本設計圖說及規範之調整。第一類—確認符合原基本設計圖說及規範者本類審查意見數共 291 項，在符合基本設計圖說及規範原則下，各系統調整比例高低依序為潔淨室工程、超純水系統、廢水處理系統、特殊消防系統、氣體供應系統、壓縮空氣系統及廢氣處理系統，如圖 3.5 所示。其中有關潔淨室工程、超純水系統及廢水處理工程調整比例又為最高。探究原因如下： 1.. 前述之系統對半導體廠房之興建，因為直接涉及製程環境之控制及系統之穩定性，且為廠房專案執行與管理成敗的關鍵系統，因此總顧問、專業顧問及整體 3-7.

(31) 技術團隊均特別重視該部份之細部設計結果是否符合原功能需求。 2.. 由於設計理念上的不同導致各系統由不同專業單位進行設計時彼此設計圖說上之差異，以及顧問本身專業不涉及施工，故在設計過程中較缺乏施工導向，也不瞭解實務上的變化，因而衍生出許多招標階段與細部設計階段時部分圖說與規範內的調整。. 茲列舉案例說明如下： z. 供應潔淨室內使用之中央集塵桶槽，原基本設計為二具固定式 50 加侖桶槽，但經細部設計後，統包廠商在未影響原設計之功能需求且符合原合約要求下，依目前業界大部分廠房實際操作經驗，將固定式桶槽調整為活動式，使未來營運時潔淨室清潔方式更具彈性。特殊消防系統(13%) 超純水系統(20%). 潔淨室工程(24%) 廢水處理系統(14%). 監控系統(2%) 氣體供應系統(10%). 廢氣處理系統(4%). 製程真空系統(2%). 製程冷卻水系統(2%). 低真空集塵(2%). 壓縮空氣系統(5%). 呼吸系統(2%). 圖 3.5. 各系統細部設計結果符合圖說及規範之審查意見分佈. 由上述可知，在第一類中所顯示之執行面缺失在於彼此間設計理念上之不一致，以及對實務上變化之瞭解、掌握程度不同，因而造成部分基本設計較不符合目前廠房實際上之操作，而由廠商進行設計調整，使之更符合目前廠房實際操作之情況。第二類—認定屬統包細部設計範圍可變動者本類係統包商細部設計結果，各系統功能需求符合原基本設計之圖說及規範，且不涉及合約金額及工期之變動，即所定義之 Turnkey 部分。本類意見數共 34 項，圖 3.6 顯示本類各系統（超純水系統、廢水處理系統及潔淨室工程三類為主）依循 Turnkey 原則審查後之結果，其中以水系統（超純水系統與廢水處理系統）之變動比例（約 56%）略高於潔淨室工程之變動比例（約 44%）。分析原因概述如以下兩點： 3-8.

(32) 1.. 總顧問對潔淨室工程之要求及熟悉程度較超純水與廢水系統高，且經驗較豐富，無論是圖說及規範之要求亦較為明確，故統包商可變動之範圍小。反觀總顧問對超純水及廢水系統僅就功能需求及系統規劃提出要求，所規範之條件較少，統包商在此系統設計均為專業之設計者，故在符合原基本設計條件下，所提之細部需求及結果之變動性較大。. 2.. 超純水系統及廢水系統在系統選用（美系或日系系統）與考量後續維修零件更換的便利性時，在細部設計結果上會與原基本設計產生較大之差異，此完全為取決於專業廠商考量後續維修之設計理念，為總顧問較無法預期之結果，僅能掌握功能性之預期結果，亦因如此惟以功能性驗收，方能減少因設計不周延，以避免導致驗收功能無法達預期之結果，或避免後期須以變更設計方式，調整已完成之系統功能。超純水系統(15%). 潔淨室工程(44%). 廢水處理系統(41%). 圖 3.6. 各系統細部設計結果屬 Turnkey 原則之審查意見分佈. 有關本類之結果，列舉範例說明如下： z. 本工程之超純水系統為 Turnkey 主要系統之一，主要在於系統專業廠商進行細部設計時，為符合功能驗收之情形下，系統專業廠商依其專業性及其技術專利，考量其功能需求條件（達到系統功能規範或高於功能規範之標準），進而調整或強化原基本設計之原系統流程，增設非規範及圖說內所明定之材料與設備項目，致與原基本設計規範有較明顯之差異。例如系統設計另應考量系統是否能維持穩定運轉、是否能達功能需求以上之標準（而非僅維持於功能需求之臨界標準）、是否能增加保固能力進而減少系統故障頻率及耗材之更換等。. z. 潔淨室過濾空氣之風扇過濾組（Fan Filter Unit, FFU）由原基本設計 4×2（ft2）面積尺寸，經統包細部設計評估後，考量節能（運轉電費及維修費用）、代理 3-9.

(33) 商之維修時效與能力、增加潔淨室回風氣流之過濾面積與業界使用之普遍性，因此在風扇過濾組的各項功能皆可符合原基本設計圖說與規範之條件，且更提升運轉效能及節省運轉成本之情形下，同意將其面積尺寸調整為 4×3（ft2）。由以上說明可得知由於工程複雜度高、顧問對此工程範圍不易掌控，故將此部分歸屬於 Turnkey。相對的，顧問對於 Turnkey 部分僅就功能需求及系統規劃提出要求，故設計變動性較大。除此之外，由於顧問及廠商間的設計觀點不同，造成後續維修上便利性的差異，因此衍生系統選用上之差異及設備規格上之調整。第三類—涉及原基本設計圖說及規範之調整本類意見數共 37 項，涉及此類設計之調整主要在於尺寸及位置上之調整，屬於定義中 Design/Build 部分。由圖 3.7 明顯發現，大部份之系統皆有本類之情形，尤以廢氣處理系統之比例最高（約 24%）。原因分析概述如下： 1.. 廢氣處理系統中，經審查意見內容發現，大部分之問題在於該系統之單元性設備雖為成熟化的組裝產品，基於專業廠商對單元性設備廠牌功能與基本設計之掌握度不同，所衍生部分廠牌功能上之差異問題。. 2.. 由於原設計主要依據目前業界廠房使用容量需求進行設計，但因為此案例屬於研究性質而非作為量產廠房使用，故在為了節省營運成本考量上進行相關調整。. 茲列舉此類案例說明如下： z. 在潔淨室風管支幹管及 Take Off 尺寸部分，由於設計過程中，設計者依其慣用之廠牌功能進行設計，然實際選用之廠牌功能與設計考量上的不同，導致原設計之尺寸過大，因此造成設計上之調整。. z. 原基本設計規範之特殊氣體系統管路尺寸，係依一般業界廠房之使用容量需求所訂定，但於細部設計時，統包商及其系統專業廠商考量本案例工程係屬研究性質，非量產廠房，為節省未來營運成本，在符合原基本設計功能之要求下，檢討原基本設計管徑之尺寸需求，故提出調整原基本設計之壓縮乾燥空氣（Compressor Dry Air, CDA）管徑尺寸（由 100A 調整為 50A，以及將各類型的特殊氣體管徑尺寸依使用條件，由 20A 分別調整為 15A 與 10A），惟因變動原設計條件(管徑變小)，其調整的差額以追減方式辦理。 3-10.

(34) 超純水系統(11%) 廢氣處理系統(24%). 廢水處理系統(16%). 製程冷卻水系統(8%). 氣體供應系統(5%) 製程真空系統(3%). 壓縮空氣系統(14%) 低真空集塵(14%) 呼吸系統(5%). 圖 3.7. 各系統細設結果屬 Design/Build 原則之審查意見分佈. 此外，由圖 3.7 中可另外發現到屬於 Turnkey 範圍內的超純水系統及廢水處理系統有部分範圍也屬於 Design/Build 部分，其主要原因如下： z. 超純水及廢水處理系統之問題，大原則歸屬 Turnkey 方式，但因部分之管徑及設備等，總顧問為考量其系統之運轉能達到較高之標準，於原基本設計圖說及規範中已明訂其尺寸及位置，故統包商細部設計時，擬調整其原定之管線尺寸或設備位置，統包商仍須循 Design/Build 之原則，變動原基本設計之圖說規範，惟若涉及管徑尺寸之變更仍須辦理減帳，而僅設備位置之調整者，則無涉合約金額之變動。. 由上述可知在 Design/Build 部分所呈現的問題大致上都是由於設計人員在廠牌功能考量上的誤差，以及廠房使用性質與設計人員考量上的不同，因而衍生管徑尺寸及位置上的調整。. 3.4.3 施工階段在施工階段所發生的執行缺失問題，摒除掉在施工中由於人為的疏忽所造成的問題外，而非規範、圖說上之問題，本研究主要著眼於變更設計的發生事由，故此僅就變更設計做探討。本類變更設計案件數共 13 件，圖 3.8 顯示出變更設計主要以超純水系統、廢水處理系統、廢氣處理系統及潔淨室工程為主，其中又以將系統歸屬於 Turnkey 部分之廢水處理系統、超純水系統及潔淨室工程之變更設計比例為高（約 92％），探究其原因如下： 1.. 由於這三個系統其工程性質比起其他系統更複雜、更專業，因此當初僅對這三 3-11.

(35) 個系統作功能性規範的要求，歸類於屬於 Turnkey 部分，給予適度的彈性以便減少變更設計的問題、驗收的問題及界面上的問題。然而，由於這三個系統複雜性、專業性高，故此仍必須藉由變更設計將設計有瑕疵的部分于以導正，因此變更設計變動以此三系統為主。 2.. 由於所選用之設備在後續維修上的不便利，以及市場狀況因素導致買不到設計時所選用的設備規格，因此最後以同等品方式辦理。. 3.. 在超純水系統及廢水處理系統中，統包商內部採購流程的問題致使專業廠商進入專案時程較慢，導致參與細部設計的廠商（統包商）與現場施工的廠商（專業廠商）不同，因而衍生設計變更上的問題（相對於其他系統，參與細部設計與現場施工之廠商皆屬於統包商下之同一家專業廠商）。. 4.. 30％設計完成度之設計內容過於詳細，使得廠商之細部設計缺乏彈性，而衍生部分圖說、規範上的調整。. 超純水系統(23%). 潔淨室工程(23%). 廢氣處理系統(8%). 廢水處理系統(46%). 圖 3.8. 各系統佔變更設計案件數之分佈. 舉例說明如下： z. 在 FFU 的廠牌變更過程中，原選定之 FFU 廠牌因為在台灣並沒有設立代理商，因此當有問題產生時則必須等國外工程人員到此檢驗或將產品送至國外檢修，在維修時程上耗費不少時間，所以最後以同等品方式進行處理。. z. 原超純水儲槽之基本設計為方形 RC 結構，但因細部設計延伸後，發現此 RC 儲槽佔據了超純水系統大量空間，因此最後將其調整成圓形儲槽，以增加空間. 3-12.

(36) 上的運用。由以上所述可得知衍生出的變更設計案例大多屬於 Turnkey 範圍，然而執行面的缺失所在主要有三點： 1.. 30％設計完成程度太過詳細，因而限制了廠商之設計彈性。. 2.. 廠商撰寫服務建議書考慮不週，以及對後續維修、市場狀況變化的考量、掌握不周全，而導致廠牌上之變更。. 3.. 合約中未明訂提送專業廠商之時程，導致設計廠商與施工廠商的不同，而造成後續銜接上的困難。. 3.4.4 驗收階段在驗收階段所發生的執行缺失問題，本研究主要依據 NDL 提出之驗收缺失項目，本類驗收缺失項目共 72 項。整理結果如圖 3.9 所示。潔淨室工程(8%) 廢氣處理系統(4%) 製程冷卻水系統(6%) 壓縮空氣系統(3%) 呼吸系統(1%) 製程真空系統(1%) 超純水系統(52%). 氣體供應系統(17%). 廢水處理系統(8%). 圖 3.9. 各系統佔驗收缺失項目之分佈. 由圖 3.9 顯示可知超純水系統、氣體供應系統、廢水處理系統及潔淨室工程所佔比例最高。其中除了超純水系統、廢水處理系統、潔淨室工程在其他階段所佔比例也最高外，更值得注意的是氣體供應系統（約 17％）。原因分析結果如下： 1.. 在氣體供應系統方面，其在細部設計及變更設計階段時問題點不多，而驗收階段才明顯的發現問題所在，主要原因在於使用需求的不明確，使用單位僅提出. 3-13.

(37) 需求而未詳細的定義清楚，參與專案執行程度也不深入，且使用單位又未於變更設計階段程序辦理需求變更，因此到真正驗收時才發現缺失點。 2.. 在其餘系統方面，在不考慮因為施工上的因素所造成品質的小瑕疵外，有部分缺失問題屬於使用單位於驗收階段時額外提出而不屬於原合約內容部分。基於尊重使用單位驗收原則且提及之問題經由原設計者逐一釐清，原則上對系統影響並不大，大都可藉由後續之二次工程于以補足。. 舉例說明如下： z. 在超純水系統工程驗收過程中，使用單位要求將加藥區雙氧水藥品儲槽改成可更換式，然而使用單位在基本設計、細部設計到變更設計過程中皆未提出相關設計之調整，因此此部分並非屬於合約內容之項目。最後統包商尊重使用單位驗收原則以符合基本設計規範需求同意處理。. 由上述可知驗收階段所面臨的問題主要不在於因為設計上的不佳而衍生出的問題，而是在於使用單位提出的需求不明確，且涉入專案的程度不深，而衍生出的不屬於原合約內容部分之缺失。歸納整理以上招標階段、細部設計階段、施工階段，以及驗收階段所遭遇到的缺失問題及其發生原因，彙整如表 3.4 所示。. 3-14.

(38) 表 3.4 工程階段. 執行面缺失. 發生原因. 產生之問題. z 業主需求不明確 z 業主與廠商對統包定義的認知不一致. z 沒有詳細定義 Turnkey 與 D/B. z. z 顧問及廠商之設計理念的不一致及對實務變化的瞭解程度不同. z. z 廠房使用性質與設計考量的不同 z 考量廠牌功能上的誤差. z. z 廠商撰寫服務建議書考慮不周全 z 後續維修上及市場狀況變化的考量不周全. z z. 細部設計階段. 3-15. z 廠商不清楚哪些設計範圍本身可以自行變動調整. 案例. z 各廠商對純水、廢水之設計方式不同，故提出是否在達到業主水質之需求下，而變更基本設計所示之方式 z 設計調整將可能涉及合約變動與金國內統包制度未針對 z 設計變動調整涉及金額追額追加減等問題，因此透過定義 Turnkey 與 D/B 作詳細定義加減時，業主及廠商雙方將 Turnkey 及 D/B 範圍以釐清雙方之產生爭議責任義務雙方專業領域不同以及彼 z 顧問之部分設計不符合廠 z 中央集塵桶槽原為二具固定式 50 此溝通協調不佳房實際操作加侖桶槽，但統包商依業界大部分廠房實際操作經驗，將固定式桶槽調整為活動式，使營運時潔淨室清潔方式更具彈性 z 系統選用的差異 z 超純水系統在選擇上有美系、日系 z 設備規格的調整及台製，而業主與廠商選擇並不一致。由於日系系統之品質最高，因此在雙方協調下最後選擇日系系統。設計時以量產廠房作為考 z 管徑尺寸、位置上的調整 z 原特殊氣體管路以業界需求量為考量而忽略本身為實驗性質量，但因屬研究性質而非量產廠房，考量營運成本，由 20A 調整為 10A z 廠牌的變更 z 當初所選用 FFU 的廠牌，由於在台備標時程緊湊灣沒有代理商，勢必將來在維修上顧問本身專業領域對維將造成困難，因此以同等品方式作修、市場狀況等考量不如專變更業廠商來的周全. z 沒有定義可變動範圍招標階段. 施工階段. NDL 統包工程執行缺失彙整.

(39) 驗收階段. z 合約未明訂提送專業廠商時程. z 業主缺乏統包工程上的經驗. z 30％設計完成度過於詳細. z 國內統包制度尚未詳細定義 30％設計完成度所應含括的內容. z 使用單位提出之需求不明確且參與程度不深入. z 需求定義不明確 z 未於專案執行過程中提出相關意見. 3-16. z 超純水廠商並非於細部設計即進 z 參與細部設計廠商（統包入，而是由統包商進行細部設計，商）與現場施工廠商（專業因此產生部分配置及相關需求上的廠商）不同設計調整 z 壓縮廠商設計彈性，部分造 z 超純水及廢水系統的儲槽，由於基成空間配置上的困難本設計過度設計為 RC 水槽，而非圓桶桶槽，造成空間上的浪費，使得廠商在空間配置設計上產生限制 z 產生不屬於原合約內容部 z 使用單位要求將超純水系統加藥區分之缺失雙氧水藥品儲槽改成可更換式，此項目原合約並未明訂必須以可更換式方式設計、施工，因而衍生爭議處，最後廠商尊重驗收原則以符合基本設計規範需求同意處理.

(40) 在清楚的瞭解執行上所遭遇的缺失、問題，以及發生原因後，針對上述表 3.4 所列之執行面缺失，本研究的相關建議如以下所示： z. 在招標階段前即個別對 Turnkey 及 D/B 之工程範圍作大方向的定義，而在進入細部階段時，再明確且詳細的完整定義 Turnkey 及 D/B 各自所含括的工程內容。. z. 顧問除了提升特殊系統的專業性外，本身的設計理念、考量及需求也必須明確且清楚的傳達給廠商。. z. 專案管理權責必須明確，且不宜過度設計而壓縮廠商設計上的彈性。. z. 於合約中明訂統包商提送專業分包商之時程（至少細部設計階段前）。. z. 廠牌部分基本上仍以服務建議書上所列為原則，除非市場狀況變化等因素影響得以同等品方式變更。. z. 使用單位必須明確的提出本身需求外，也需深入的參與專案的執行，並於會議中提出相關意見，以便減少驗收上的爭議。. 3.5 執行成效之探討由於在理想狀態下細部設計階段出現的問題經由各方的協調、處理下將逐漸的被解決，因此在施工階段衍生的問題量將比細部設計階段來的少，驗收階段的問題量將比施工階段來的少，甚至經由細部設計階段時的協調、處理，問題點在當下即被妥善處理，因而在施工階段、驗收階段問題點也不再出現。然而，實際案例上並非如此，因此本節主要藉由細部設計、變更設計及驗收缺失等不同階段所發生問題之時間點，探討本案例廠務特殊系統及潔淨室工程採用統包模式時各階段審查問題所產生之相互關聯性，並就整個統包執行模式於各系統之執行成效進行分析。其中，圖 3.10 為各系統於細部設計之審查意見（即將其前述圖 3.5、3.6 及 3.7 繪整；意見數共 362 項），圖 3.11 為各系統施工階段之變更設計案件分佈（案件數為 13 件），圖 3.12 為各系統驗收之缺失項目數量分佈（項目數為 72 項）。依各系統問題出現之時間點（細部設計階段、施工階段及驗收階段）本研究可將其區分為 A、B、C 三類。. 3.5.1 第 A 類-反映於細部設計. 3-17.

(41) 此類乃統包執行成效反映於細部設計中，而與變更設計及驗收條件並無涉及質實關聯性者。本類主要為低真空集塵、中央監控及特殊消防等系統，其細部設計成果於施工階段無須以變更設計補強細部設計不周延或需求之調整，且於驗收時亦較無爭議之處，其原因概述如下： 1.. 低真空集塵系統與監控系統除了在細部設計過程中之檢討較為完善外，另外此系統屬系統專業廠商較成熟之技術，在測試運轉過程中亦無須重覆檢測與複雜調整參數，因此在驗收過程中並無衍生相關的疑義問題。. 2.. 另監控系統因強調軟體測試之穩定性，須長時間觀察，故雖於驗收程序中無相關爭議產生，但多會反應於後續之保固階段，端看系統軟體之穩定程度而定。. 3.. 有關特殊消防系統於細部設計時已進行煙控模擬，模擬各種可能災害發生情形，且有工安顧問協助審查其設計結果，故大幅減少了後續的變更設計及驗收疑義。特殊消防系統(10%) 超純水系統(19%). 潔淨室工程(23%). 廢水處理系統(17%). 監控系統(1%) 廢氣處理系統(6%) 氣體供應系統(9%). 製程冷卻水系統(2%). 製程真空系統(2%). 壓縮空氣系統(6%). 低真空集塵(3%). 呼吸系統(2%). 圖 3.10. 各系統之細部設計審查意見分佈（意見數為 362 項）. 3-18.