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關(guān)鍵詞:土木工程;信息化;途徑
土木一般指的是所有和水、土及文化相關(guān)的計劃、建造、維修的基礎(chǔ)建設(shè),目前土木工作主要包含:水務(wù)、梁務(wù)、道路、交通及防洪等發(fā)面。以前籠統(tǒng)的把除過軍事用途意外的工程項目全部納入到土木工程之列,但是隨著時代的不斷發(fā)展,工程項目的不斷細分,很多原本屬于土木工程之列的內(nèi)容現(xiàn)在已經(jīng)獨立出去。因此就當(dāng)前的現(xiàn)狀,狹義上說,土木工程就是民用建筑工程,其范圍主要包括公路與城市道路、鐵路工程、建筑工程、結(jié)構(gòu)工程、橋梁涵洞工程等幾個小的方面。范圍雖然縮小了,但是發(fā)展的速度還是要與時俱進的,對土木工程進行信息化建設(shè)也是十分有必要的。
1、土木工程信息化涵義
土木工程的信息化是用通信、計算機、自動控制等高新技術(shù)將信息匯集處理,對傳統(tǒng)土木工程施工方式、技術(shù)手段等進行改造和提升,從而促進土木工程技術(shù)手段的不斷更新、施工方法的不斷完善,使其能夠更加科學(xué)的、合理的、有效的提高工程的效率,降低其成本;實現(xiàn)土木工程的信息化必將引起土木工程企業(yè)的管理方式發(fā)生的較大革命,也有可能會推動企業(yè)團隊的重新組建和施工流程及環(huán)節(jié)的優(yōu)化,促使企業(yè)管理手段和管理理念的全面革新;信息化是土木工程在市場發(fā)展的高級階段,土木工程也并非市場上獨立的一個工程體系,其發(fā)展必然也會融入電子商務(wù)業(yè)、現(xiàn)代物流業(yè)及信息產(chǎn)業(yè)等,實現(xiàn)土木工程的高效益和高效率。
2、土木工程信息化的途徑
2.1設(shè)計信息化
第二次世界大戰(zhàn)以后,世界科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展,土木工程也便有了依靠現(xiàn)代技術(shù)進行發(fā)展的可能。關(guān)系到該行業(yè)最重要的混凝土和鋼鐵技術(shù)都有了時代性的發(fā)展,剛的強度和韌度不斷提高,耐久性能也大大的提升。合成材料的不斷研制,拓寬了施工中可以使用的材料的種類,而且在性能上也較過去的傳統(tǒng)材料更為優(yōu)良,高強度、輕質(zhì)量的新材料的應(yīng)用使得很多過去難以實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)成為可能。計算機的數(shù)值分析使過去手工難以計算的而被迫簡化粗略的計算可以變?yōu)檩^為精確的計算分析。比如,借助于電子計算機及有限元計算軟件,人們可以很輕松的就對以前人力很難完成的復(fù)雜超靜定結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力進行快速的計算。有限元理論和結(jié)構(gòu)動力學(xué)的不斷向前,使得人們可以很方便而且精確做出結(jié)構(gòu)變形和受力的計算,設(shè)計工作量得到簡化。計算機輔助設(shè)計CAD的采用,解放了設(shè)計人員的雙手,不用再從事繁重的手工繪圖,而且工作的效率大幅度的提高。建筑中機械的使用,使得施工自動化程度程度大幅提高。
2.2施工信息化
在施工中推廣應(yīng)用自動化控制技術(shù),可有效地完成用傳統(tǒng)控制方式難以實現(xiàn)的高難度施工項目。比如大體積混凝土的施工質(zhì)量控制;高層建筑的垂直度的控制;采用同步提升技術(shù)進行大型構(gòu)件;預(yù)拌混凝土的上料自動控制和整體模具的爬升、設(shè)備的整體吊裝和安裝控制、大型腳手架的提升控制;高溫高壓的焊接質(zhì)量控制;幕墻的生產(chǎn)和加工控制;大型橋梁懸索受力的控制;建筑物的整體搬遷、爆破以及沉降觀測與數(shù)據(jù)采集、大型工業(yè)設(shè)施的三維空間管線布局的計算機模擬等等。土木工程的信息化技術(shù)將帶給設(shè)計技術(shù)和施工技術(shù)全面的革新,也有越來越廣泛的其應(yīng)用空間,應(yīng)用程度也將越來越深,工業(yè)化、信息化、自動化的水平將越來越高。
2.3管理信息化
信息技術(shù)是一項各行業(yè)普遍適用的高新技術(shù),必須與行業(yè)技術(shù)有機結(jié)合方能發(fā)揮作用。土木工程行業(yè)涉及的門類非常廣泛,比如土木工程、設(shè)備管線安裝業(yè)、房屋工程、裝飾裝修業(yè)及相關(guān)的房地產(chǎn)業(yè)、設(shè)備半成品、勘察設(shè)計業(yè)、鋼結(jié)構(gòu)加工業(yè)等方面,這些行業(yè)設(shè)計的企業(yè)眾多,也就形成了一個龐大復(fù)雜的行業(yè)信息集合體。面對如此龐大的信息集合體,日過沒有相對規(guī)范的行業(yè)管理體系進行保障,那么就很難保證這個行業(yè)集合能夠有序、穩(wěn)定、高效、健康的發(fā)展。因此,要利用現(xiàn)代信息技術(shù)建立起一個高效的企業(yè)管理、行業(yè)管理方面的信息管理系統(tǒng),這樣就能方便有效地對行業(yè)的相關(guān)情況快速的做出統(tǒng)計分析,有助于制定合理的產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策、產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,也為產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和戰(zhàn)略提供了全新的可能和條件。現(xiàn)在前,信息技術(shù)的應(yīng)用已使得全球產(chǎn)業(yè)信息的獲得非常便利,可非常方便地在國內(nèi)國外兩個市場同時研討,掌握人類最新管理成果,使得作為人類生存和發(fā)展密切關(guān)聯(lián)的土木工程業(yè)的管理提供了前瞻性、戰(zhàn)略性和更為科學(xué)的依據(jù),使建筑行業(yè)管理上一個新的水平。
2.4招投標(biāo)信息化
土木工程招投標(biāo)管理部門的信息化建設(shè)也是必要的,主要包括以下幾方面:第一,搭建建設(shè)工程招投標(biāo)業(yè)務(wù)平臺,建立Internet(外網(wǎng))和Intranet(內(nèi)網(wǎng))系統(tǒng),實現(xiàn)申請、審核、發(fā)放資料等信息流轉(zhuǎn)功能,包括資料上傳和下載、信息、相關(guān)資料的查詢等。只有在這樣的基礎(chǔ)上,招投標(biāo)辦公室才能和交易中心的辦公程序、市場相關(guān)的招投標(biāo)程序結(jié)合在一起,才會有效促進招標(biāo)方和投標(biāo)方的交易過程。第二,采用標(biāo)準(zhǔn)格式的標(biāo)書表格與自動化的評標(biāo)系統(tǒng),對招標(biāo)文件及投標(biāo)文件進行數(shù)字化處理,把數(shù)據(jù)納入自動計算范圍內(nèi),同時啟動評標(biāo)系統(tǒng),就能實現(xiàn)計算機模擬評委來評分。對于不能自動處理的數(shù)據(jù),如需要評委根據(jù)標(biāo)書內(nèi)容或者根據(jù)經(jīng)驗進行模糊打分的地方,就采用獨立打分的方式,輸入各自的評分值,最后通過評標(biāo)系統(tǒng)來統(tǒng)計得分情況。第三,對經(jīng)濟規(guī)律進行研究,分析歷史數(shù)據(jù),建立經(jīng)濟數(shù)學(xué)模型,利用信息化技術(shù)對歷史招標(biāo)工程數(shù)據(jù)分析并分類,對經(jīng)濟指標(biāo)、發(fā)展態(tài)勢進行綜合分析。只有在大量數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上,才能對相應(yīng)的指標(biāo)分析出其發(fā)展的趨勢。通過信息化建設(shè)方案的處理,便可以盤活所有的數(shù)據(jù),不再讓數(shù)據(jù)沉淀,分析的結(jié)果在以后的評標(biāo)工作中可作為評判報價是否合理的重要依據(jù)。第四,制定規(guī)范、改變觀念,協(xié)調(diào)工作需要建筑管理部門和相關(guān)的企業(yè)進行合作,共同進入信息化平臺。由于涉及的過程比較復(fù)雜,與相關(guān)單位的接觸也比較頻繁,因此更加要轉(zhuǎn)變觀念,信任信息化工具。與此同時,需要對數(shù)據(jù)共同進行規(guī)范的制定,如招標(biāo)文件的格式化,投標(biāo)文件數(shù)據(jù)的組織,便于相關(guān)單位可以在相同的口徑下進行對話,有利于工作的順利進行。這里,招投標(biāo)管理辦公室、交易中心將是整個系統(tǒng)的龍頭,起著決定作用。而作為招標(biāo)業(yè)務(wù)的發(fā)起人,甲方應(yīng)該主動配合系統(tǒng)的要求,按照清單規(guī)范進行數(shù)字化招標(biāo)。對于投標(biāo)企業(yè),則應(yīng)該更加關(guān)注形勢的變化,行業(yè)環(huán)境的變化,提前做好準(zhǔn)備,積極響應(yīng)數(shù)字化招標(biāo)工作。
小結(jié)
土木工程信息化建設(shè)是一個長期的過程,要與企業(yè)的政策和產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整相結(jié)合,與企業(yè)的技術(shù)進步、科學(xué)管理相適應(yīng),還要用全球信息產(chǎn)業(yè)的先進經(jīng)驗進行指導(dǎo)和借鑒,對各行各業(yè)的信息化建設(shè)成果進行學(xué)習(xí),從企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和工程實際出發(fā),開發(fā)研究一般的解決方案與特殊的解決方案,遵照“政府推進、市場引導(dǎo)、企業(yè)主體、行業(yè)突破、區(qū)域展開、穩(wěn)步推進”的方針,充分發(fā)揮科研院所的作用,尤其是相關(guān)協(xié)會、學(xué)會要不斷開拓創(chuàng)新,充分發(fā)揮跨部門、跨行業(yè)專家云集的優(yōu)勢,為土木工程的信息化建設(shè)做出貢獻。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:土木工程;信息化;含義;途徑
Abstract: the "civil engineering information system" is both a construction management system, it is a "expert system". This kind of two-sided make cooperated-builing departments and concrete construction management personnel, technical personnel in combination with, and enhance the effectiveness of information management, scientific, transparency, will greatly improve the work efficiency and work level, make the whole civil engineering industry work mode of revolutionary change, and finally form a civil engineering information this new industry. This paper expounds the meaning of the civil engineering information, this paper discusses the development of informatization of civil engineering approach.
Keywords: civil engineering; Information; Meaning; way
中圖分類號:G201文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
隨著經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定增長,城市化進程加快,加上我國已加入 WTO,進入寬領(lǐng)域 、多層次、 全方位對外開放的新格局,實施迎接經(jīng)濟全球化挑戰(zhàn)的大戰(zhàn)略,土木工程作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),在這重要的發(fā)展機遇中肩負重任,必須把握住大課題,即土木工程的信息化建設(shè),實現(xiàn)更高層次的技術(shù)創(chuàng)新和素質(zhì)提升
一、土木工程信息化的含義
“土木工程信息化”簡單地說就是充分利用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在虛擬空間中實現(xiàn)對土木工程建設(shè)全過程的管理、監(jiān)控和實施。在這個涉及領(lǐng)域眾多、架構(gòu)極為龐大的虛擬管理系統(tǒng)中,利用高速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在全國各行業(yè)、各部門內(nèi)實現(xiàn)工程建設(shè)管理與技術(shù)信息的交互共享,土木工程的建設(shè)、管理、設(shè)計、施工、監(jiān)理、質(zhì)量監(jiān)督等部門、企業(yè)可在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)招投標(biāo)、工程管理、設(shè)計施工、監(jiān)理審圖、質(zhì)量監(jiān)督等工作;工程從業(yè)人員個人則可以以在線查詢、在線交流等形式隨時、隨地、互動、能動地通過網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)信息、技術(shù)支持和完整的問題解決方案,使他們能夠像專家一樣得心應(yīng)手地解決工程問題。可以說,“土木工程信息化系統(tǒng)”既是一個建設(shè)管理系統(tǒng),又是一個“專家系統(tǒng)”。這種雙面性使參建各部門和具體的建設(shè)管理人員、技術(shù)人員有機結(jié)合在一起,提升了信息管理的時效性、科學(xué)性、透明度,將極大提高工作效率和工作水平,使整個土木工程行業(yè)的工作模式發(fā)生革命性的變化,并最終形成土木工程信息化這一新產(chǎn)業(yè)。
二、發(fā)展土木工程信息化途徑
1、土木工程設(shè)計信息化
第二次世界大戰(zhàn)之后的科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,使得土木工程可以以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為依托進一步發(fā)展 。最重要的建筑材料鋼和混凝土都有了較大的發(fā)展,強度成倍提高,可靠性,耐久性等其他性能也有了很大改善 。合成材料的不斷研制,拓寬了施工中可以使用的材料的種類,而且在性能上也較過去的傳統(tǒng)材料更為優(yōu)良,輕質(zhì) 、高強的新材料的應(yīng)用使得很多過去難以實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)成為可能。 計算機的數(shù)值分析使過去手工難以計算的而被迫簡化粗略的計算可以變?yōu)檩^為精確的計算分析。 例如,借助于有限元計算軟件,人們?nèi)缃窨梢暂p而易舉地求解出以前人力難以完成的復(fù)雜超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計算 。有限元理論與結(jié)構(gòu)動力學(xué)的不斷發(fā)展,使得人們可以方便且精確的做出結(jié)構(gòu)的受力和變形的計算,使得設(shè)計工作大大簡化 。而計算機輔助設(shè)計(CAD)的應(yīng)用,將設(shè)計人員從繁重的手工繪圖中解放出來 更多建筑施工機械的使用,使得施工自動化程度程度大幅提高。
2、土木工程施工信息化
在施工中推廣應(yīng)用自動化控制技術(shù),可有效地完成用傳統(tǒng)控制方式難以實現(xiàn)的高難度施工項目 。例如高層建筑的垂直度的控制;大體積混凝土的施工質(zhì)量控制;預(yù)拌混凝土的上料自動控制;采用同步提升技術(shù)進行大型構(gòu)件和設(shè)備的整體吊裝和安裝控制、整體模具的爬升和大型腳手架的提升控制;大型橋梁懸索受力的控制;幕墻的生產(chǎn)和加工控制;高溫高壓的焊接質(zhì)量控制;建筑物的爆破 、整體搬遷 、以及沉降觀測和數(shù)據(jù)采集,大型工業(yè)設(shè)施的三維空間管線布局的計算機模擬等等 。信息化技術(shù)將全面革新設(shè)計技術(shù)和施工技術(shù),其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V,應(yīng)用程度將越來越深,建筑工業(yè)化水平將越來越高。
3、 土木工程管理的信息系統(tǒng)
信息技術(shù)是一項各行業(yè)普遍適用的高新技術(shù),必須與行業(yè)技術(shù)有機結(jié)合方能發(fā)揮作用。為使信息技術(shù)在土木工程施工中規(guī)范、有序、健康、高效地向前推進,須準(zhǔn)確高效地制定土木工程技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化管理信息系統(tǒng),及時修編標(biāo)準(zhǔn),便于檢索查詢和管理有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),隨時隨地選用標(biāo)準(zhǔn)和對標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行進行檢查驗收,從而有效地推進標(biāo)準(zhǔn)化管理。
信息技術(shù)給實體的數(shù)字化 、時間的縮短、空間的縮小,對實體本質(zhì)的把握更為科學(xué),工程項目的單件性 、時代性、 環(huán)境性、 多要素性決定了項目信息的大規(guī)模性、 變動性、 多門類性,信息技術(shù)使工程成為數(shù)字工程 。而數(shù)字工程的建立,使工程管理進入新階段,包括項目融資拓寬渠道、 項目策劃優(yōu)選優(yōu)化、 項目設(shè)計電腦化,項目施工管理中運籌學(xué)在工期控制上的應(yīng)用,多因素分析在質(zhì)量控制上的應(yīng)用,動態(tài)進行投資分析等。 信息化使工程管理檔案化 、數(shù)字化、 動態(tài)化,為工程的策劃和融資、 設(shè)計 、施工、 運行和維修等全過程的管理提供便利的條件 、全新方法和手段。
信息技術(shù)實現(xiàn)更寬范圍的人力資源管理,更準(zhǔn)確的會計管理 、成本管理、 融資管理、 投資管理,更優(yōu)化的決策管理、 計劃管理,更高效的項目施工管理 。信息技術(shù)也使建筑師 、結(jié)構(gòu)工程師 、監(jiān)理工程師以及項目經(jīng)理的信息更為豐富,為新產(chǎn)生的團隊合作關(guān)系甚至跨國的伙伴關(guān)系提供了前提。高技術(shù)的辦公環(huán)境,促進新技術(shù)的采用和人力管理理念的創(chuàng)新,對更有效地提高生產(chǎn)率提供了可能,也促進了企業(yè)文化的升級工程項目的管理必須依靠整套先進的管理理念,這種管理在國外的工程項目管理軟件中體現(xiàn)得淋漓盡致。 這些軟件的基本功能主要有:
(1)項目計劃的編制
在工程項目的招投標(biāo)階段以及中標(biāo)授標(biāo)之后的合同條件都要求承包商編制切實可行的細化的施工進度計劃 ,對工程進行詳細的剖析。 軟件對一個工程項目的所有任務(wù)做出精確的時間安排,同時還對完成任務(wù)所需要的原材料 、勞動力 、設(shè)計和投資進行分析和比較,在千頭萬緒的任務(wù)中找出關(guān)鍵要緊的任務(wù)(關(guān)鍵線路)以及對任務(wù)做出合理的工期 人力與物力機具等資源的安排。
(2)項目跟蹤過程
軟件對于工程進度能夠進行動態(tài)管理和控制,它要求項目各級管理人員根據(jù)所制定的計劃和目標(biāo),要在項目實施的過程中對影響項目進展的內(nèi)外部因素隨時在施工過程中進行及時、 連續(xù) 、系統(tǒng)的紀(jì)錄和報告并輸入計算機,也就是真實 、實時地反映工程進度,分析工程進度數(shù)據(jù),及時反映工程項目的變化。
(3)項目的分析 、控制與優(yōu)化
由于管理軟件實現(xiàn)了廣義的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),項目管理者根據(jù)跟蹤提供的信息,對比原計劃(或既定目標(biāo)),找出偏差,分析原因,研究糾偏對策,實施糾偏措施 。軟件不但考慮時間問題, 還根據(jù)資源和費用進行分析求得一個時間短、 資源耗費少 、費用低的計劃方案,并通過軟件進行網(wǎng)絡(luò)計劃的優(yōu)化,也就是利用時差不斷改善網(wǎng)絡(luò)計劃的最初方案使之獲得最佳工期 、最低費用和對資源的最有效利用。
4、建立土木工程基于互聯(lián)網(wǎng)的方案優(yōu)選
施工招投標(biāo)、材料設(shè)備采購、人才招聘的企業(yè)商務(wù)貿(mào)易信息系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)正在逐步深入土木工程,既在提供信息服務(wù)方面發(fā)揮越來越大、越來越廣泛的作用,同時又為設(shè)計方案、施工組織方案、技術(shù)措施方案、種種合作方案有效進行比較,高效進行優(yōu)化,將大大提高企業(yè)的決策能力和水平。通過電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)傳遞,使建筑項目和承建商、材料供應(yīng)商的信息溝通有效克服招投標(biāo)過程中的信息不對稱狀態(tài),同時增強透明度,推進公開化,網(wǎng)上招投標(biāo)相當(dāng)規(guī)模業(yè)務(wù)的開展將會更加規(guī)范市場行為,提高工作效率,降低工作成本,使招投標(biāo)的競爭在更廣范圍更高的層次上進行。
土木工程信息化建設(shè)要與產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和企業(yè)的“ 三改一加強” 相結(jié)合,與企業(yè)的科學(xué)管理、 技術(shù)進步相結(jié)合,要借鑒全球信息產(chǎn)業(yè)推進的經(jīng)驗,學(xué)習(xí)各行各業(yè)推進信息化建設(shè)成果,從產(chǎn)業(yè) 、企業(yè)和工程實際出發(fā),研究開發(fā)一般解決方案和個別解決方案,遵照 “政府推進、 市場引導(dǎo)、 企業(yè)主體、 行業(yè)突破 、區(qū)域展開、穩(wěn)步推進”的方針,充分發(fā)揮大專院校、 科研院所的作用,特別是相關(guān)學(xué)會 、協(xié)會要不斷開拓創(chuàng)新,努力使自己伴隨著土木工程的信息化建設(shè)走進新時代,充分發(fā)揮跨行業(yè) 、跨部門專家薈萃的優(yōu)勢,做出新的貢獻。
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一、土木工程信息技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
土木工程的發(fā)展可大致劃分為古代土木工程階段、 近代土木工程階段和現(xiàn)代化發(fā)展三個階段. 其中,現(xiàn)代土木工程從 20 世紀(jì)中葉發(fā)展至今,其顯著特征是土木工程相關(guān)理論的成熟與發(fā)展。
(一)土木工程信息技術(shù)經(jīng)歷了以下三個階段的歷程
1.科學(xué)計算階段
這是土木工程信息技術(shù)的最初發(fā)展階段,這一階段信息技術(shù)從無到有得到初步發(fā)展,并且在運算速度的提高和成本的下降方面取得了較大的突破,開始在各行各業(yè)得到應(yīng)用.這時, 它在土木工程中的應(yīng)用主要是通過依照一定算法的計算程序和計算機輔助繪圖來提高效率和計算精度。
2.專業(yè)軟件階段
科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,讓土木工程信息技術(shù)進一步發(fā)展到專業(yè)軟件階段。這一階段土木工程信息技術(shù)不僅僅是提高效率或者求解以前不能計算的問題。在硬件方面,根據(jù)/ 摩爾定律,每18個月芯片的運算能力增加一倍,或相同性能情況下價格下降一半. 同時, 計算機市場上發(fā)生的一個巨大變革是個人電腦( PC) 替代了/ 主機+ 終端0模式, 成為市場的主流。目前在全國范圍內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)了無紙化繪圖,在不久的將來也必將實現(xiàn)無紙化設(shè)計,并帶來信息化施工。
從20 世紀(jì)50年代末開始,以數(shù)學(xué)規(guī)劃為代表的最優(yōu)化方法取得了長足進展.利用計算機和最優(yōu)化方法,可以在較短的時間內(nèi)求得一個在給定條件下的優(yōu)良工程方案.此外, 仿真系統(tǒng)通過將可視化技術(shù)與三維動畫圖形圖像顯示相結(jié)合, 使之能生動、 直觀而又逼真的展現(xiàn)土木工程各個施工階段的三維動態(tài)場景。進行此項研究有助于建立全面而高效的工程管理系統(tǒng),對工程進行總體模擬,進而在宏觀上加強對整體工程的綜合評價與控制.仿真技術(shù)的實質(zhì)是一種數(shù)值模擬技術(shù), 特別適用于一些難以用常規(guī)實驗?zāi)M解決的問題,如大型破壞試驗三峽庫區(qū)地質(zhì)體實時滑坡仿真預(yù)報等。
(二)土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
目前土木工程研究的對象主要集中在以下幾個方面:
首先是高層建筑的發(fā)展進入了一個嶄新的階段, 隨著新材料、 新結(jié)構(gòu)、 新工藝、 新施工方法的出現(xiàn), 特別是自動化程度的不斷提高, 人類更有可能從事更大規(guī)模的土木工程修建, 高層建筑不僅在數(shù)量上越來越多, 而且在高度上也越來越高。中國上海的浦東金茂大廈和上海金融中心高度已經(jīng)排列在世界前列, 標(biāo)志著我國在高層建筑方面的水平已經(jīng)達到世界較前進水平。目前世界上最大的地下街是日本東京八重洲地下街, 建筑面積70km2,最深的地下街是莫斯科切爾坦沃住宅小區(qū)地下商業(yè)街,深度在100 米左右,我國也已有約20 個城市進行了地鐵系統(tǒng)的規(guī)劃和具體實施階段, 先后提出了 25 項地鐵和輕軌項目, 同時地下空間技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展和提高。目前我國城市地下工程建設(shè)主要施工方法有明挖法、 暗挖法、蓋挖法、 盾構(gòu)法、 沉管法、 凍結(jié)法及注漿法等, 這些技術(shù)已經(jīng)達到了國際先進水平, 這也為地下空間開發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗。
二、土木工程信息化建設(shè)的實施對策
經(jīng)過20 多年的努力,目前我國已具備了良好的土木工程信息化基礎(chǔ)。 如國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得巨大進步, 建設(shè)系統(tǒng)主要的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)也基本完成,積累了進一步運營發(fā)展的經(jīng)驗,另外國內(nèi)一批高科技公司為建設(shè)領(lǐng)域提供了高質(zhì)量的軟件;同時我國土木工程產(chǎn)業(yè)規(guī)模大, 需求強勁,有信息化建設(shè)的強大牽引力。鑒于此,筆者以為土木工程信息化的建設(shè)仍需在以下幾個方面進行努力:
(一)建立土木工程基于互聯(lián)網(wǎng)的方案優(yōu)選制度:
通過電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)傳遞,使建筑項目和承建商、材料供應(yīng)商的信息溝通有效克服招投標(biāo)過程中的信息不對稱狀態(tài),同時增強透明度,推進公開化,網(wǎng)上招投標(biāo)相當(dāng)規(guī)模業(yè)務(wù)的開展將會更加規(guī)范市場行為,提高工作效率,降低工作成本,使招投標(biāo)的競爭在更廣范圍更高的層次上進行。
(二)土木工程設(shè)計信息化
第二次世界大戰(zhàn)之后的科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,使得土木工程可以以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為依托進一步發(fā)展 最重要的建筑材料鋼和混凝土都有了較大的發(fā)展,強度成倍提高,可靠性,耐久性等其他性能也有了很大改善。合成材料的不斷研制,拓寬了施工中可以使用的材料的種類,而且在性能上也較過去的傳統(tǒng)材料更為優(yōu)良,輕質(zhì) 高強的新材料的應(yīng)用使得很多過去難以實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)成為可能。計算機的數(shù)值分析使過去手工難以計算的而被迫簡化粗略的計算可以變?yōu)檩^為精確的計算分析。
(三)土木工程施工信息化
在施工中推廣應(yīng)用自動化控制技術(shù),可有效地完成用傳統(tǒng)控制方式難以實現(xiàn)的高難度施工項目。例如高層建筑的垂直度的控制;大體積混凝土的施工質(zhì)量控制;預(yù)拌混凝土的上料自動控制;采用同步提升技術(shù)進行大型構(gòu)件和設(shè)備的整體吊裝和安裝控制; 整體模具的爬升和大型腳手架的提升控制;大型橋梁懸索受力的控制;幕墻的生產(chǎn)和加工控制;高溫高壓的焊接質(zhì)量控制等等。
(四)土木工程招投標(biāo)信息化
建設(shè)工程招投標(biāo)管理部門的信息化建設(shè)主要應(yīng)該包括如下幾個方面:
搭建建設(shè)工程招投標(biāo)業(yè)務(wù)平臺 通過建立 Internet (外網(wǎng))和Intranet (內(nèi)網(wǎng))系統(tǒng),實現(xiàn)申請 審核 發(fā)放資料等帶有信息流轉(zhuǎn)的功能,包括信息,資料上傳和下載,相關(guān)資料查詢等。在此基礎(chǔ)上,將招投標(biāo)辦公室、交易中心的辦公程序與市場相關(guān)的招投標(biāo)程序緊密結(jié)合在一起,有效促進招標(biāo)方、投標(biāo)方的交易過程運用標(biāo)準(zhǔn)格式的標(biāo)書表格和自動化的評標(biāo)系統(tǒng) 通過對招標(biāo)文件、投標(biāo)文件數(shù)字化處理,將數(shù)據(jù)納入自動計算范疇,同時啟動評標(biāo)系統(tǒng),可以實現(xiàn)計算機模擬評委評分、對于不能自動處理的數(shù)據(jù),比如需要評委根據(jù)標(biāo)書內(nèi)容、根據(jù)經(jīng)驗進行模糊打分的地方,要采用獨立打分的方式,各自輸入自己的評分值,最后通過評標(biāo)系統(tǒng)來統(tǒng)計得分情況研究經(jīng)濟規(guī)律,分析歷史數(shù)據(jù)、建立經(jīng)濟數(shù)學(xué)模型,對歷史招標(biāo)工程數(shù)據(jù)進行分類整理,分析相應(yīng)的經(jīng)濟指標(biāo),進行趨勢分析。
土木工程信息化的特點主要有三方面:首先,土木工程信息化的只是經(jīng)濟性相對較為鮮明。土木工程行業(yè)對于知識技術(shù)的要求相對較高,并且行業(yè)技術(shù)中最為先進的信息技術(shù)也是促進土木工程行業(yè)發(fā)展的重要因素。在建設(shè)信息網(wǎng)絡(luò)的過程中,計算機技術(shù)也是土木工程信息化中不可缺少的一個重要部分,也是土木工程行業(yè)必不可少的重要基礎(chǔ)。其次,土木工程信息化建設(shè)需要在信息化的條件下來為土木工程的建設(shè)提供及時性的技術(shù)服務(wù),與以往的信息分享相比,網(wǎng)絡(luò)信息更具良好的及時性和互動性,并且不在受到條件的限制。最后,土木工程信息化表現(xiàn)的更加智能化。這也是現(xiàn)代社會中信息技術(shù)的主要特點,結(jié)合人們的思想和行為,土木工程信息建設(shè)更好的實現(xiàn)了土木工程信息建設(shè)的智能化,從而使信息功能得以更好的發(fā)揮,對于土木工程行業(yè)的長遠發(fā)展也有著深遠的意義。由此可見,土木工程信息化建設(shè)也將會是社會發(fā)展的必然趨勢,對于實現(xiàn)我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)也將有著重要的作用。
2當(dāng)前土木工程信息化建設(shè)目標(biāo)
土木工程信息化建設(shè)的中心目標(biāo)就是實現(xiàn)信息共享,推動建筑工程行業(yè)的整體發(fā)展。而從細節(jié)上來看,土木工程信息化建設(shè)目標(biāo)可以分為以下幾項。首先,積極利用先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),改變原有的信息共享模式,從而實現(xiàn)對土木工程信息的共享,推動行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級,最終目的建設(shè)出新型的信息化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。其次,積極應(yīng)用遠程軟件,開展網(wǎng)絡(luò)辦公,實施信息公開,為我國政府的相關(guān)監(jiān)管工作建立一個公開透明的體系,進而推動我國政府管理部門監(jiān)督管理水平和工作效率的提高,最終的目的就是要建立一個健康的建筑工程行業(yè)市場,為建筑工程行業(yè)的發(fā)展提供一個穩(wěn)定的發(fā)展環(huán)境。最后,利用信息化中的先進技術(shù)信息提高自身的建筑水平,進而提升綜合競爭力,為我國企業(yè)走向國際提供新的平臺支持,讓建筑工程行業(yè)成為我國經(jīng)濟發(fā)展中的中流砥柱,同時,在建筑工程企業(yè)自身發(fā)展的同時,還能夠帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,起到一個良好的帶動作用。
3土木工程信息化建設(shè)的有效方式
通過以上內(nèi)容的分析中不難判斷出,在我國,開展土木工程信息化建設(shè)非常有必要,因此,為了保證土木工程的信息化建設(shè)質(zhì)量,需要采用有效的方式進行土木工程信息化建設(shè)。
3.1建設(shè)工程設(shè)計與施工信息系統(tǒng)
信息技術(shù)就是信息處理、通信等先進技術(shù)的集成體,因此,在進行工程設(shè)計時相關(guān)的建筑美學(xué)觀念、技術(shù)理念等內(nèi)容都可以直觀的表達出來。在這種情況下,設(shè)計師的設(shè)計思路會更加靈活,創(chuàng)作的激情也相對較高,同時,設(shè)計師所創(chuàng)作的作品還可以不斷利用信息平臺上的技術(shù)進行優(yōu)化升級,比如,當(dāng)前比較長使用的“三維協(xié)同設(shè)計模型”就是一種先進設(shè)計技術(shù)的體現(xiàn),這種模型能夠把平面的設(shè)計內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw的設(shè)計效果,給人以直觀的視覺沖擊。在信息化工作系統(tǒng)之下,不但可以實現(xiàn)設(shè)計效果的升級,而且還可以跨越時間和空間進行多專業(yè)協(xié)同設(shè)計,不同專業(yè)的設(shè)計結(jié)果都可以通過一個模型進行整合,這樣就減少了一些不必要的溝通障礙。在土木工程施工過程中開展并應(yīng)用信息化建設(shè),很多高難度的施工項目都可以低難度完成。例如,在進行高層建筑時,建筑體的垂直度控制難度就相對較大,而利用這種信息化系統(tǒng)能夠較輕松的進行垂直度控制。
3.2建設(shè)工程標(biāo)準(zhǔn)與工程管理信息系統(tǒng)
信息系統(tǒng)在土木工程行業(yè)中的功能得以發(fā)揮,需要相關(guān)的規(guī)章制度以及管理標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)。因此,需要積極進行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定,并隨時檢查標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行效果?!皯?yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)建立高效的行業(yè)管理、工程項目管理、企業(yè)管理方面的信息掛歷系統(tǒng),可以方便有效地對行業(yè)的有關(guān)情況進行統(tǒng)計分析”,信息系統(tǒng)就會對這樣的分析結(jié)果做出判斷,并根據(jù)判斷的結(jié)果重新選擇和編制自身的發(fā)展戰(zhàn)略。就當(dāng)前情況來看,工程標(biāo)準(zhǔn)與工程管理信息系統(tǒng)的建立已然為國內(nèi)外建筑工程行業(yè)做出了重要貢獻,其應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù),對行業(yè)內(nèi)的工程標(biāo)準(zhǔn)和管理信息進行收集和對比。同時對于工程的項目管理而言,信息系統(tǒng)能夠把紛繁復(fù)雜的管理內(nèi)容整理集中起來,提高工程項目管理工作效率。
3.3建立工程貿(mào)易信息系統(tǒng)
在該系統(tǒng)中需要包括以下幾方面的內(nèi)容即“工程項目方案優(yōu)選、施工招投標(biāo)、材料設(shè)備采購、人才招聘”等,同時,該信息系統(tǒng)建設(shè)過程中應(yīng)該積極利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對于工程方案選擇而言,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠節(jié)省相互之間信息交流的時間,提高了工作效率。
4結(jié)束語
中交三公局第二工程有限公司北京100124
摘要:土木工程是古老而又新興的產(chǎn)業(yè),在國民經(jīng)濟發(fā)展中具有重要的作用。隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,土木工程信息化的建設(shè)成為必然趨勢。為節(jié)約成本,提高土木工程的管理效率,可利用計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及自動化控制技術(shù)構(gòu)建信息系統(tǒng)。其中,重點建立的三大系統(tǒng)為土木工程標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)的管理信息系統(tǒng)、施工技術(shù)和控制信息系統(tǒng)以及施工方案及其他相關(guān)商務(wù)貿(mào)易信息系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞 :土木工程;信息系統(tǒng);計算機技術(shù);自動化
1 概述
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,其應(yīng)用范圍不斷擴大。土木工程作為一門傳統(tǒng)的學(xué)科,借助信息技術(shù)的助力,也迎來了新的發(fā)展契機。土木工程信息化是將信息技術(shù)與土木工程相融合的過程,通過先進的計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及自動化控制技術(shù),對土木工程的建設(shè)實施科學(xué)的管理及監(jiān)控,從而提高管理效率,節(jié)約成本。
2 土木工程的信息化建設(shè)
土木工程的信息化是土木工程市場發(fā)展的新階段,在這一階段必定要融入現(xiàn)代的物流業(yè)、電子商務(wù)業(yè)以及信息產(chǎn)業(yè),新興產(chǎn)業(yè)的融入將大幅度提高土木工程的經(jīng)濟效益及生產(chǎn)效率。現(xiàn)代的計算機技術(shù)、通信技術(shù)及自動控制技術(shù)相結(jié)合后的高新技術(shù),對土木工程的施工及管理具有極大的促進作用,土木工程的信息化也將帶來管理方式的變革,促使企業(yè)不斷改變管理理念及管理方式。土木工程信息化建設(shè)主要從以下三方面入手。
2.1 建設(shè)土木工程標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)的管理信息系統(tǒng)
信息技術(shù)是一種應(yīng)用性較強的高新技術(shù),該技術(shù)可在多個領(lǐng)域進行大范圍應(yīng)用,在應(yīng)用過程中應(yīng)結(jié)合行業(yè)技術(shù)特點,將行業(yè)的專業(yè)性與信息技術(shù)的先進性進行有機結(jié)合,以充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用。為推進土木工程的信息化建設(shè),應(yīng)制定高效的土木工程技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)及管理信息系統(tǒng),并根據(jù)行業(yè)的發(fā)展不斷對技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)進行修訂,以確保土木工程標(biāo)準(zhǔn)化進程的有效性。
土木工程行業(yè)是一個涉及多個領(lǐng)域、包含多個企業(yè)的、復(fù)雜且龐大的信息集合體,該行業(yè)涉及的信息量巨大,給行業(yè)的發(fā)展帶來了極大的不便,利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)可提高行業(yè)的管理效率。建立高效、準(zhǔn)確、完善的行業(yè)管理、工程項目管理等多項管理方面的信息管理系統(tǒng)后,可以利用信息技術(shù)對行業(yè)的發(fā)展情況進行快速的統(tǒng)計分析,從而根據(jù)分析結(jié)果及市場動態(tài),確立行業(yè)未來發(fā)展的目標(biāo),制定合理的發(fā)展技術(shù),推行有效的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,以促進土木工程行業(yè)的健康發(fā)展。
土木工程項目的管理升級需要依靠先進的管理理念,這種管理理念能通過完善的管理軟件體現(xiàn)出來。就當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀來看,美國的Primavera Systems, INS 的P3 以及軟件大王Microsoft 開發(fā)的小型項目管理軟件是應(yīng)用較為普遍,且實用性能較為良好的管理軟件。這些管理軟件的優(yōu)越性主要通過以下幾項基本功能體現(xiàn)出來。
第一,項目計劃的編制功能。土木工程項目在招標(biāo)階段及中標(biāo)階段后,工程項目中標(biāo)方應(yīng)根據(jù)標(biāo)書內(nèi)容編制工程項目的實施進度及相關(guān)細則。企業(yè)可利用軟件對工程項目的所有任務(wù)進行分類編制,編制內(nèi)容主要包括任務(wù)時間、任務(wù)完成所需要的原材料、勞動力、投入成本等。通過編制細化的施工進度計劃,項目負責(zé)人可將各項要素進行綜合對比和分析,在多項任務(wù)中進行合理的人力分配、物力分配、機器設(shè)備分配、施工時間分配等,以最大限度的提高資源利用率。第二,工程項目的追蹤功能。軟件能對工程進度實施全程的動態(tài)化管理及監(jiān)控。這一功能的實現(xiàn),主要通過項目管理人員在工程施工過程中,對工程的施工情況及影響工程進度的要素進行必要的記錄,并將以上數(shù)據(jù)及時、連續(xù)、系統(tǒng)的整理到計算機中,這就能通過軟件展示真實、實時的工程進度。此外,項目管理者還可通過軟件的分析功能,對工程進度的相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析,以客觀、準(zhǔn)確的反映工程項目的變化情況。第三,項目的分析、控制與優(yōu)化功能。管理軟件一般具備廣義的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),工程項目管理者可根據(jù)所得信息,與原有計劃進行對比,通過分析找出偏差,研究解決對策,保障新工程項目的順利實施。管理軟件不僅要考慮時間因素,還應(yīng)對資源、費用要素進行逐一對比,從而尋找一個工期短、耗資少、節(jié)能環(huán)保的計劃方案。軟件可利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對設(shè)計方案進行不斷優(yōu)化,從而獲得最佳工期、最低費用以及最高資源利用率的施工方案。另外,管理軟件對工程數(shù)據(jù)及作業(yè)活動具有強大的過濾功能,管理者可將工程項目的執(zhí)行情況與工程設(shè)計方案進行對比,然后將滯后于計劃方案的所有活動過濾出來,從而進行專項的追趕或工程追蹤,以保證工程能按時完工。
2.2 施工技術(shù)和控制信息系統(tǒng)的建立。信息技術(shù)將計算機技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)和信息處理技術(shù)等多種技術(shù)進行集成。工程項目設(shè)計者可利用先進的系統(tǒng)及設(shè)備,直觀、充分、形象的展現(xiàn)設(shè)計者的理念及建筑美學(xué),并將獨特的創(chuàng)意和神奇的構(gòu)思通過計算機軟件展現(xiàn)出來,這是傳統(tǒng)創(chuàng)作方式所無法達到的新境界。現(xiàn)代工程設(shè)計模型已經(jīng)采用三維立體技術(shù),通過模塊化的設(shè)計,使設(shè)計成果由平面轉(zhuǎn)向立體。模塊設(shè)計主要利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將多種工作模式進行集成,從而實現(xiàn)成果共享的目的,圖形由計算機自動產(chǎn)生,設(shè)計人員的精力只需投入到方案的優(yōu)化設(shè)計上即可。
2.3 土木工程施工方案及其他相關(guān)商務(wù)貿(mào)易信息系統(tǒng)的建立?;ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑行業(yè)和信息服務(wù)行業(yè)的功能越來越強大,不僅能為企業(yè)提供工程項目的設(shè)計方案、施工方案、技術(shù)方案,還能通過數(shù)據(jù)分析進行方案對比,從而實現(xiàn)工程建設(shè)的最優(yōu)化方案,提高項目決策者的決策能力。此外,互聯(lián)網(wǎng)強大的溝通能力可為施工企業(yè)、材料供應(yīng)商、工程組織方等提供共享的信息平臺,從而增加工程項目招投標(biāo)的透明性、公開性、公平性,推動土木工程市場的規(guī)范化進程。云計算技術(shù)的發(fā)展,將信息共享平臺進一步優(yōu)化,這不僅能提高土木工程相關(guān)企業(yè)的工作效率及管理效率,還能為企業(yè)節(jié)約成本,實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
3 小結(jié)
土木工程是我國的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),土木工程在信息技術(shù)發(fā)展的推動下,迎來了新的發(fā)展機會。土木工程信息化建設(shè)是必然的發(fā)展趨勢,在信息化建設(shè)的過程中,要重點建立土木工程標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)的管理信息系統(tǒng)、施工技術(shù)和控制信息系統(tǒng)以及施工方案及其他相關(guān)商務(wù)貿(mào)易信息系統(tǒng)。
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