工程全寿命管理如何实现？全流程优化与可持续发展的关键路径
在当今复杂多变的工程建设环境中，传统的“建完即止”管理模式已难以满足高质量发展和可持续性的要求。工程全寿命管理（Life Cycle Management of Engineering Projects）作为一种系统化、前瞻性的理念，正逐步成为行业共识。它强调从项目立项、设计、施工、运营到最终拆除或再利用的全过程统筹规划与动态管控，旨在最大化资源效率、降低环境影响、提升经济效益与社会效益。那么，工程全寿命管理究竟该如何落地实施？本文将从理论框架、核心环节、关键技术、实践案例及未来趋势五个维度，深入剖析其操作路径。
一、什么是工程全寿命管理？
工程全寿命管理是指对工程项目在其整个生命周期内（通常涵盖规划期、建设期、运营期和退役期）所涉及的所有活动进行系统性规划、组织、控制和优化的过程。其目标不仅是确保项目按时按质完成，更在于实现成本最小化、环境影响最低化、社会价值最大化。
这一理念突破了传统阶段割裂的管理模式，强调跨阶段协同、数据驱动决策和全链条闭环反馈。例如，在设计阶段考虑后期运维成本，在施工阶段融入绿色建材应用，在运营阶段引入智能监测技术，均属于全寿命管理的核心内容。
二、全寿命管理的关键环节：五大阶段的有机衔接
1. 规划与可行性研究阶段
此阶段是全寿命管理的起点，需综合评估项目的经济可行性、环境影响和社会效益。通过建立多目标评价体系（如LCCA——生命周期成本分析），可提前识别潜在风险与机会。例如，某高速公路项目在规划时引入碳排放测算模型，发现采用高性能沥青路面虽初期投资高5%，但可减少30%的养护费用并延长使用寿命10年，从而为后续决策提供依据。
2. 设计与建造阶段
设计阶段决定80%以上的项目成本和性能表现。应推行BIM（建筑信息模型）技术和模块化设计，实现设计可视化、参数化与协同化。同时，鼓励使用低碳材料、可回收构件和装配式结构，从源头降低碳足迹。施工阶段则要强化质量控制与安全管理，通过物联网设备实时监控进度、安全状态和资源消耗，形成数字孪生底座。
3. 运营与维护阶段
这是最易被忽视但最关键的阶段。据研究表明，全球基础设施资产的70%以上成本发生在运营期。因此，必须建立完善的设施管理系统（FMIS），结合AI预测性维护、能耗优化算法和用户满意度调查机制，实现精细化运营。比如，北京大兴国际机场通过部署智能照明与空调控制系统，每年节省电费超千万元。
4. 改造与升级阶段
随着技术进步和功能需求变化，既有工程需定期评估是否需要改造。全寿命管理在此阶段体现为“再利用优先”原则，如旧厂房改造为文创园区、老旧桥梁加固后继续服役等。此类项目不仅节约资源，还能激活城市存量空间，创造新的经济价值。
5. 拆除与处置阶段
传统做法往往将拆除视为终点，而现代全寿命管理要求将其纳入整体考量。提倡“零废弃”理念，推动建筑垃圾资源化利用（如再生骨料制砖），并制定详细的拆除计划以保护周边环境与公共安全。德国汉堡港的码头改造项目就实现了95%以上废弃物的循环利用。
三、支撑技术：数字化转型赋能全寿命管理
没有技术支撑的全寿命管理是空中楼阁。当前，以下几项技术已成为行业标配：
- BIM + GIS集成平台：实现空间数据与时间维度的融合，支持三维可视化管理和多部门协作。
- 物联网（IoT）传感器网络：实时采集结构健康、能耗、人流等数据，为智能运维提供基础。
- 大数据分析与AI算法：用于故障预测、能效优化、风险预警等场景，提升决策科学性。
- 区块链技术：保障全周期数据的真实性与不可篡改性，增强信任机制。
- 云计算与边缘计算：支撑海量数据存储与实时处理，提高响应速度。
以新加坡滨海湾金沙酒店为例，其采用BIM+IoT+AI一体化平台，实现了从能源调度到客房清洁的全流程自动化，运维效率提升40%，客户满意度显著上升。
四、实践案例：成功经验与启示
案例一：中国雄安新区海绵城市建设
雄安新区作为国家级新区，在规划之初即确立“全寿命管理”导向。通过构建“源头减排—过程控制—末端调蓄”的雨水管理系统，不仅解决了内涝问题，还减少了对市政管网的压力。项目团队运用数字孪生技术模拟不同降雨情景下的排水效果，动态调整设计方案，最终使绿地率提高至40%，年径流总量控制率达85%以上。
案例二：伦敦泰晤士河防洪闸改建工程
该工程历时十余年，覆盖设计、施工、运营全周期。项目组设立专门的全寿命管理办公室，负责协调各参建方，并建立统一的数据标准。借助无人机巡检与AI图像识别技术，有效降低了人工巡查成本，提升了结构安全性。更重要的是，项目在退役前制定了完整的拆除方案，确保不影响周边生态环境。
五、挑战与应对策略
尽管前景广阔，工程全寿命管理仍面临诸多挑战：
- 观念转变难：许多业主和承包商仍停留在短期利益导向，缺乏长期视角。
- 数据孤岛严重：不同阶段的数据难以互通，制约了全链条优化。
- 标准体系不完善：缺少统一的指标、流程与考核机制。
- 人才储备不足：既懂工程技术又熟悉管理、数据分析的复合型人才稀缺。
对此，建议采取以下措施：
- 政府层面出台激励政策（如税收优惠、绿色金融支持）；
- 行业协会牵头制定《工程全寿命管理指南》；
- 高校开设相关交叉课程，培养专业人才；
- 企业内部建立“全寿命项目经理”岗位，强化责任落实。
六、未来发展趋势：迈向智慧化与碳中和时代
随着“双碳”战略推进和数字经济兴起，工程全寿命管理正朝着三个方向演进：
- 智能化：AI与机器人将在勘察、施工、检测等领域广泛应用，大幅提升精度与效率。
- 低碳化：碳足迹追踪将成为标配，推动绿色建材、清洁能源、低碳工艺普及。
- 社会化：公众参与机制加强，如通过APP收集居民反馈、开展社区共建，增强项目包容性。
可以预见，未来的工程项目不再是孤立的物理实体，而是连接人、物、数据的智慧生态系统。唯有坚持全寿命思维，才能真正实现工程建设的高质量、可持续与负责任。
