建筑结构全生命周期管理中的成本优化策略分析

引言

建筑结构的全生命周期管理贯穿项目策划、设计、施工、运维、改造直至拆除的全过程，涉及到投资、资源、能耗与环境等多重维度。传统的建筑成本管控多以单一环节为主，忽视了后续使用与维护阶段的成本叠加，导致建筑物后期运维压力加大，难以实现真正的经济效益最大化。随着“高质量发展”和“绿色低碳”理念的推进，建筑行业亟须构建全流程、全要素、动态化的成本优化体系，实现从粗放型管理向精细化、智能化管理转变。本文立足于全生命周期视角，系统探析各阶段成本影响因素和管控难点，重点分析现代建筑结构成本优化的技术路径和实践成效，并对未来管理模式变革提出展望与建议，助力行业高效、绿色低碳转型。

一、建筑结构全生命周期成本构成与管理现状分析

建筑结构的全生命周期成本，涵盖了项目初始策划、方案设计、施工建造、运行维护、功能改造、拆除回收等多个阶段，每一阶段的成本控制直接影响建筑物整体经济效益。从现状来看，国内大多数工程项目依然以初始投资和施工阶段成本为核心，忽略了运维阶段及后期功能变更、结构加固与拆除回收的长远成本。研究显示，建筑物全生命周期总成本中，运营维护成本一般占比高达 50% ，远高于单一的建设投资。若缺乏对全周期费用的系统考量，极易造成前期低投入、后期高消耗的不良后果。

当前建筑行业存在成本核算粗放、管理手段落后、信息割裂、参与方协作弱等突出问题，部分项目在设计、采购、建造、运维等环节各自为政，缺乏全局观念。以设计阶段为例，传统设计强调结构安全和功能实现，缺乏对结构寿命周期成本的统筹优化，导致后期结构维修和能耗费用高企。在施工阶段，企业往往片面追求进度与投资最小化，忽视了后期可持续运营的要求，致使建筑整体性能难以长效发挥。此外，缺乏现代信息化工具的支撑，建筑全生命周期信息采集、传递、归集与分析均存在脱节，制约了精细化管理与动态优化目标的实现。

二、全生命周期视角下建筑结构成本优化的理论基础与影响因素

全生命周期管理强调建筑结构在使用期间内，从诞生到终结的所有经济、环境与社会成本的统筹考量。这一理论强调前期投资决策、设计、建造和后期运维等各环节的有机衔接和动态调控，是实现建筑行业高效益、低能耗、低碳排放的必由之路。从成本优化的视角看，影响建筑结构全生命周期成本的因素主要包括：结构选型与材料应用、绿色施工技术、智能化运维手段、功能改造的可适应性、信息化集成与管理创新等。以材料选择为例，优质耐久材料虽然初始投资较高，但其在使用阶段维护频率低、能耗损失小、功能改造便利，总成本远低于底价劣质材料。此外，绿色建造技术、智能化传感器应用与BIM 技术的推广，有助于提升工程管理的精细度和动态调控能力，显著降低能耗和维护费用。

近年来，随着建筑行业数字化转型与智能建造技术的应用，信息化平台已成为全生命周期成本管控的基础支撑。通过 BIM、物联网、大数据、云平台等工具，项目各阶段的设计参数、施工进度、质量数据和能耗信息实现实时共享与智能分析，为决策者提供科学的成本优化依据。协同化的管理理念、平台化的信息采集和集成，是未来建筑结构全生命周期成本优化不可或缺的保障。

三、建筑结构全生命周期成本优化的主要策略

（一）基于全流程管控的成本动态优化。

建筑结构的全生命周期成本优化，首先要实现从策划到拆除的全流程成本信息动态采集、跟踪和反馈。项目策划阶段应以生命周期总成本为核心，开展多方案经济性、耐久性和维护便利性对比，优选综合效益最优的结构体系与材料类型。设计阶段以BIM 技术为载体，实现结构安全、功能适应与经济性的同步优化，并针对结构维修、更新和改造预留足够空间与接口，提升结构的生命周期弹性。施工阶段需严格过程管控，借助数字化平台实现材料采购、施工工艺、质量检测和能耗参数的全过程追溯，及时发现和纠正成本偏差。运维阶段则通过物联网与智能感知系统，对结构安全、能耗及维护频次进行动态监测，科学制定维护计划和能耗管控目标，实现建筑运维成本的最小化。

（二）绿色建造与节能减碳的成本优化策略。

绿色建造是全生命周期管理的核心内容之一。建筑结构在设计、选材和施工过程中要充分融入绿色低碳理念，优先采用节能型、环保型和可再生材料，优化结构受力与构造设计，降低能耗与碳排放。施工阶段积极推广装配式建造、预制构件、智能建造与绿色施工工艺，减少建筑垃圾和环境污染。运维阶段推行智能化节能控制系统，动态调节结构能耗和设备运行负荷，实现节能降耗目标。研究表明，通过绿色建造和节能措施的实施，建筑物生命周期总能耗可降低 10%～20% ，维护和能源支出也大幅减少，整体经济效益显著提升。

（三）基于信息化集成平台的全要素协同管理。

BIM、物联网和大数据平台的应用，为建筑结构生命周期的多维度信息整合与高效协同提供了技术基础。基于BIM 的建筑结构数字化建模，使项目各参与方能够在同一信息平台上进行设计优化、碰撞检测、成本核算与动态监控，实现全过程、全要素的协同决策。物联网技术可实现对结构健康、能耗、环境等多参数的实时感知，提升结构状态预警和智能维护能力。大数据分析平台则将各阶段积累的数据进行归集与分析，为全生命周期成本决策提供科学支撑。这一集成管理模式打破了传统分散、割裂的管理局限，提升了建筑结构全生命周期的成本优化水平。

（四）提升全员成本意识与管理能力。

全生命周期成本优化不仅依赖技术和制度，更需要全员成本管理意识的提升与协作能力的增强。业主、设计、施工、监理、运维等各方应牢固树立全周期管理理念，在项目各阶段协同配合，共同参与成本优化设计、材料采购、过程管控与风险应对。建立健全全过程成本考核和激励机制，促进各方利益的统一与目标协同，有助于形成合力推动成本最优化。通过持续培训与管理创新，提升项目团队在成本管理、绿色建造、信息化应用等方面的专业能力，为全生命周期成本优化奠定坚实基础。

（五）完善政策保障与标准体系。

政府和行业主管部门应加快推进建筑结构全生命周期管理相关政策、标准与评价体系的完善，出台全周期成本核算、绿色建造、信息化管理等配套规范，明确成本优化的目标与考核指标。通过政策引导和经济激励，推动企业积极采用先进的绿色技术、智能建造与信息化手段，提升建筑结构全生命周期成本优化的动力和能力。行业协会、标准化组织等要加强理论研究与经验推广，促进优秀案例的示范带动，推动全行业向精细化、绿色化、智能化转型升级。

结论

建筑结构全生命周期管理中的成本优化是建筑行业高质量发展的必然要求。通过全过程、全要素、动态化的成本优化策略，能够有效降低建筑全生命周期的投资、运营与维护成本，实现资源利用效率最大化和环境影响最小化。未来，随着绿色建造、智能建造和信息化管理的深入推进，建筑结构全生命周期成本优化将进入数据驱动、智能协同的新阶段。建议行业进一步完善政策体系，加快技术创新与经验推广，全面提升建筑结构全生命周期的经济性、绿色性和可持续性，为建设美丽中国和实现“双碳”目标贡献力量。

参考文献

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[2] 李晗, 张鹏. 基于 BIM 的建筑全生命周期管理研究[J]. 施工技术,2021, 50(4): 150-153.

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