工程全寿命期管理怎么做才能实现效益最大化与风险最小化?
在当今快速发展的基础设施建设与工程项目管理领域,传统的“建完即走”模式已无法满足高质量发展和可持续性的要求。越来越多的行业专家、政府机构和企业意识到:要真正提升工程项目的经济价值、社会价值和环境价值,必须从项目立项、设计、施工、运营到拆除的全过程进行系统性规划与动态管控——这正是工程全寿命期管理(Life Cycle Management of Engineering Projects)的核心理念。
一、什么是工程全寿命期管理?
工程全寿命期管理是指将一个工程项目视为一个完整的生命周期过程,涵盖从概念形成、可行性研究、设计、采购、施工、试运行、运营维护到最终退役或拆除的全部阶段。其目标不是单一阶段的优化,而是通过跨阶段协同、数据驱动决策和全链条成本控制,实现整体效益的最大化与风险的最小化。
这一理念融合了项目管理、设施管理、资产管理、环境管理以及信息技术(如BIM、物联网、大数据分析)等多学科知识,是现代工程项目管理走向精细化、智能化的重要标志。
二、为什么需要工程全寿命期管理?
1. 提升投资回报率
据统计,传统项目中约60%的成本发生在运营维护阶段,而早期设计阶段的决策对后期运维成本影响高达70%以上。若不考虑全周期成本,仅关注初期投资,极易造成“低投入高代价”的反效果。
2. 降低全生命周期风险
从自然灾害、结构老化到政策变更、技术迭代,工程面临的不确定性贯穿始终。全寿命期管理强调提前识别并制定应对策略,避免突发性损失,增强韧性。
3. 推动绿色低碳转型
碳排放不仅来自施工阶段,还包括材料生产、运输、使用能耗及拆除处理。全寿命期视角有助于评估碳足迹,引导绿色建材选用、节能设计与循环经济利用,助力双碳目标落地。
4. 满足法规与社会责任要求
各国政府日益重视公共工程的长期责任,如《建筑能效管理条例》《基础设施资产管理办法》等,要求对重大工程实施全生命周期绩效考核,倒逼管理者转变思维。
三、工程全寿命期管理的关键实践路径
1. 建立全生命周期成本模型(LCM)
传统预算只覆盖建设期,而LCM将运营、维护、更新、报废等成本纳入考量。例如,在桥梁工程中,需计算50年内的防腐涂层更换、荷载测试、交通疏导费用等,再对比不同设计方案的总拥有成本(TCO),选择最优方案。
2. 引入BIM与数字孪生技术
BIM(建筑信息模型)可实现各阶段数据无缝传递,减少信息断层;数字孪生则通过实时传感数据模拟设备状态,预测故障,优化检修计划。例如北京大兴国际机场采用BIM+IoT实现了机场设施的智能运维,年节省维护成本超千万。
3. 实施全周期绩效评价体系
建立KPI指标体系,如:
• 单位功能能耗(kWh/m²·a)
• 设备可用率(%)
• 年均故障停机时间(小时)
• 碳排放强度(kgCO₂e/m²·a)
这些指标可用于横向比较不同项目、纵向跟踪同一项目的变化趋势,推动持续改进。
4. 构建跨专业协作机制
工程涉及建筑师、工程师、造价师、环保专家、用户代表等多个角色。应设立“全寿命期项目经理”角色,统筹各阶段工作,打破部门壁垒,确保信息共享与责任闭环。
5. 制定退出策略与回收机制
许多项目建成后因缺乏合理的拆除与再利用计划,导致资源浪费和环境污染。全寿命期管理应提前规划拆除方案,鼓励模块化设计、可拆卸构件、再生材料应用,如新加坡滨海湾花园项目就实现了景观设施的循环再利用。
四、典型案例解析:港珠澳大桥的全寿命期管理实践
作为世界最长跨海大桥,港珠澳大桥总投资超千亿元,设计使用寿命120年。其全寿命期管理体现以下特点:
- 前期科学论证:引入多情景分析法,评估台风、地震、海平面上升等极端事件下的结构安全裕度,提高抗灾能力。
- 全过程BIM应用:从设计到施工再到养护,统一数据平台支撑可视化管理和远程监控。
- 智能运维系统:部署传感器网络监测钢箱梁应力、混凝土裂缝、隧道通风效率等,AI算法自动预警异常。
- 绿色低碳措施:使用高性能混凝土减少碳排放,设置太阳能路灯、风力发电补充电力需求。
- 长效维护机制:成立专门养护团队,制定5年滚动维修计划,预留专项资金保障长期运行。
该项目成功验证了全寿命期管理在超大型复杂工程中的可行性与必要性。
五、面临的挑战与未来方向
1. 数据孤岛与标准缺失
目前各阶段数据格式不一、接口不通,难以形成连续数据流。亟需推动ISO 19650等国际标准在国内落地,并开发统一的数据治理平台。
2. 人才短缺与认知不足
既懂工程技术又熟悉全周期管理的人才稀缺。建议高校增设相关课程,企业加强内部培训,培养复合型项目管理人才。
3. 技术集成难度大
虽然BIM、GIS、IoT、AI工具层出不穷,但如何高效整合仍是个难题。未来应向平台化、云原生方向发展,构建开放生态。
4. 政策激励不足
部分地方政府尚未建立针对全寿命期管理的奖励机制或强制性要求。建议出台专项补贴、税收优惠等政策,引导市场自发采用。
六、结语:迈向智慧化、可持续化的工程新时代
工程全寿命期管理不仅是技术升级,更是管理理念的革新。它要求我们跳出“建完就算完”的旧思维,以全局视野、长远眼光、科技赋能来重新定义工程的价值边界。只有这样,才能让每一座建筑、每一条道路、每一项设施都真正成为造福子孙后代的“百年工程”,而非短期政绩的牺牲品。
未来,随着人工智能、区块链、元宇宙等新技术的发展,工程全寿命期管理将进一步向自动化、透明化、可追溯化迈进。让我们携手共进,打造更安全、更高效、更绿色的工程建设新范式。





