前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇土木工程数字化范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
关键词:信息处理;土木工程;发展趋势
建设土木工程信息化,是我国土木工程建设实际的现实需求,也是土木工程未来发展的战略任务,具有深远意义。从国家发展战略上看,土木工程信息化是提升我国综合国力、实现富国富民理想的一大支柱。土木工程信息化是整体提高土木工程行业建设科技水平的有力手段,并将形成土木工程信息化这样一个新产业。从政府管理的角度看,建设领域信息化是政府改革和建立高效、透明管理机制的催化剂。从土木工程企业的角度看,土木工程信息化可提高企业的装备水平,提升企业的综合竞争力,加速企业在宏观及微观上管理模式的创新,并极大提高企业的工作效率。
1 土木工程信息化涵义
土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升,促进土木工程技术及施工手段不断完善,使其更加科学、合理,有效地提高效率,降低成本;实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命,必然推动企业团队的重组及施工流程的优化,促使企业管理理念和手段的革新;土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段,必定融入现代物流业、电子商务业和信息产业,从而实现土木工程的高效益、高效率。
2 土木工程项信息管理实例分析
市政管网系统工程的一般信息管理基于GIS的某油田管网信息系统的研制是基于先进的地理信息系统平台SuperMap GIS 5,结合Su- perMap Objects 5、现代可视化开发工具Visual Ba- sic 6.0以及数据库技术、计算机技术、网络通信技术、多媒体技术而进开发的。具体功能有: (1)管网浏览与属性信息查询。 (2)管网横剖面信息查询。 (3)管网事故分析功能。管网系统工程中的灾害预警信息管理城市生命线工程系统的发展目标和战略任务是推动生命线工程的抗震防灾研究由“被动”抗震阶段向“主动”抗震阶段发展,建立相应的城市生命线工程的防灾减灾决策系统,充分发挥高新技术在工程减灾领域中的优势。因此,在参考国内外生命线防震减灾的研究成果的基础上,开发了以某工业区为背景的城市生命线震害预测系统。具体特点为: (1)在结合已有的震害预测方法的基础上,将震害预测理论形成震害预测模块,并开发了通用的 Monte-Carlo模拟程序,该程序可打开.txt形式存储的网络邻接矩阵,并可将震害结果保存于各种文本格式的报表,便于进行大型的网络连通性计算分析。
3 发展土木工程信息化途径
3.1 建立土木工程信息系统。 信息技术是计算机、通信、控制及信息处理等技术的集成。应用信息技术系统及设备,现代建筑师可以充分直观地展示新时代的设计理念和建筑美学,可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思,超越时间和空间,塑造并优化创作成果,使其创作成果达到传统创作方式无法比拟的新境界。例如以模型为对象的三维协同设计模型,采用了模块化的模型设计技术,使得设计方法从平面设计走向模型设计,由于模型设计采用数据库技术和网络技术,从而实现了共享的集成化工作模式,设计人员(多专业)在同一个模型上工作,减少了不必要的条件传递和确认,信息资源得到了充分共享。这些信息资源将贯穿于工程项目管理的全过程(设计、采购和施工),图形由计算机系统自动产生,使得设计人员可以将主要精力投入到优化设计方案上,设计过程更为直观形象。而以可视化技术为基础的智能化设计环境,在三维模型设计技术的基础上,充分利用可视化技术以及面向对象的软件开发技术,以专家库、知识库为支撑,研究新的设计管理和设计模式,构造一个更易于操作、具备智能化的设计环境。
3.2 建立土木工程管理的信息系统。 信息技术是一项各行业普遍适用的高新技术,必须与行业技术有机结合方能发挥作用。为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进,须准确高效地制定土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统,及时修编标准,便于检索查询和管理有关标准,随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收,从而有效地推进标准化管理。信息技术给实体的数字化、时间的缩短、空间的缩小,对实体本质的把握更为科学,工程项目的单件性、时代性、环境性、多要素性决定了项目信息的大规模性、变动性、多门类性,信息技术使工程成为数字工程。而数字工程的建立,使工程管理进入新阶段,包括项目融资拓宽渠道、项目策划优选优化、项目设计电脑化,项目施工管理中运筹学在工期控制上的应用,多因素分析在质量控制上的应用,动态进行投资分析等。信息化使工程管理档案化、数字化、动态化,为工程的策划和融资、设计、施工、运行和维修等全过程的管理提供便利的条件、全新方法和手段。
3.3 建立土木工程基于互联网的方案优选。 施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统互联网正在逐步深入土木工程,既在提供信息服务方面发挥越来越大、越来越广泛的作用,同时又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案、种种合作方案有效进行比较,高效进行优化,将大大提高企业的决策能力和水平。通过电子邮件、互联网传递,使建筑项目和承建商、材料供应商的信息沟通有效克服招投标过程中的信息不对称状态,同时增强透明度,推进公开化,网上招投标相当规模业务的开展将会更加规范市场行为,提高工作效率,降低工作成本,使招投标的竞争在更广范围更高的层次上进行。
4 结束语
在21世纪科技迅速发展的过程中,土木工程中信息技术的应用,不仅符合了当前社会发展的基本潮流,同时也跟上了时代的发展步伐,因而在社会发展中有着极其重要的作用。
参考文献
关键词:BIM技术;土木工程行业;应用
中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)06-0120-01
1 BIM技术简述
BIM,Building Information Modeling,也称为建筑信息模型。BIM技术通过计算机辅助设计(CAD、Revit等)创建一个虚拟的建筑,并根据工程项目真实信息不断完善建筑模型,实现仿真模拟建筑物,从而得到多维建筑信息模型。正是由于BIM技术是将传统的二维建筑信息转变成三维数字化建筑信息模型,所以将其运用到工程项目的前期规划、勘察,中期的设计、施工和后期的运营维护中,以此搭建建筑工程的集成管理平台,创建工程项目集成管理环境。在项目中期的施工阶段中,项目施工者对实际项目的任何改动,会首先在虚拟建筑上进行分析模拟,充分利用BIM技术的可视化和协同管理的优势,得到最优方案,从而提高工作效率,缩短工期,避免现场问题发生,保证建筑项目在整个进程中以“高效率,低风险”的状态进行。
基于在土木工程行业中拥有无可比拟的优越性,BIM技术在中国被大力推广。如在住房和城乡建设部印发的“2011年~2015年建筑业信息化发展纲要”中,曾经明确指出,“十二五”期间,基本实现建筑企业信息系统的普及应用,加快建筑信息模型(Bim)、基于网络的协同工作等技术在工程中的应用。可见BIM技术的应用既符合建筑科技的发展方向,又符合国家政策导向[1]。
2 BIM技术的优势
传统土木工程不管是在教学还是在实际工程项目中,侧重于采取二维绘图工具绘制二维建筑结构施工图,存在很多弊端。在运用BIM技术之后,在三维技术的基础上搭建一个综合性系统平台,着重将全部施工信息聚集在一起,建成三维数字化建筑信息模型,向项目投资者、规划设计者、施工建设者等不同的业内者提供足以覆盖工程项目的整个周期性的各类信息。
在BIM系统中,可以将Sketchup、Rhino和FromZ的信息输入BIM核心建模软件之中,也可以直接使用BIM核心建模软件实现模型的建立。多种建模软件联合使用,将在不影响单个软件使用灵活性的同时,提供更全面的信息,有益于创建完整的工程项目信息模型,保证工程项目信息的一致性和完整性。除此之外,综合运用多种建模软件,能够使三维模型在建筑设计中,实现能耗分析智能化。
以下工程项目,可以充分体现BIM技术在土木工程领域的优势:
2.1 上海中心大厦
上海中心大厦项目的总高度为632米,总面积接近57万平方米。塔楼部分总共是121层,由下往上分成了九个区段,第一个区段是精品商业;第二至第六个区段是24小时甲A级办公区;第七至第八区段是超五星级酒店以及精品办公区;第九区段为观光平台。
由于该项目施工信息量庞大,各项目团队彼此之间进行施工信息传递交流的难度不断增加,在此情况下,需要将施工信息汇总,实现动态宏观调控;另外该项目建设周期较长,很大程度影响了工程项目的成本控制,对成本的控制亟待提高,所以在设计初期就引入了BIM技术。BIM技术充分将施工信息汇总,合理安排各部分的施工进度,更好的控制工程成本[2]。
2.2 南京青奥中心
南京青奥中心由三座建筑构成,包括一栋68层高塔楼五星级酒店、一栋58层高塔楼会议酒店及配套设施和一栋6层会议中心。两栋超高层建筑公用5层配套用房,与会议中心在15米、21.12米处通过空中走廊联通。
由于南京青奥中心造型复杂,无标准化单元,没有一个部分是相同的,施工难度增加,所以在施工前必须运用BIM技术搭建三维数字化模型,根据三维模型明确各部分构件样式和尺寸等等。除此之外,由于各部分构件造型多样,管线施工也必须提前在BIM技术构建的模型里进行排布,之后再现场施工,这样才能避免现场问题发生。
3 运用BIM技术需要解决的问题
(1)土木工程作为一个传统产业,在现代高速发展的社会中,其转型升级迫在眉睫。以BIM技术为代表的信息化和数字化,成为土木工程行业的发展方向。技术的创新,将土木工程行业由二维向三维数字化转变。就BIM技术在中国的发展情况而言,从接受新理念到在实践中普及,是需要经历一个漫长的过程。我们对待新技术,不应该将其束之高阁,而应该采取积极的态度加以推广。上海市曾颁发“上海市人民政府办公厅转发市建设管理委关于在本市推进建筑信息模型技术应用指导意见的通知”,要求做好工程项目对BIM技术的应用、交流和技术推广。所以,在我们的教学和实际工程项目中,都要循序渐进地引入BIM技术,做好BIM技术培训与应用经验的交流;
(2)现如今的土木工程行I,普遍适应二维设计的思路,并且将二维图纸作为建筑行业最终交付的设计成果也已经成为常态。二维设计存在的不足,也已经被当前市场所容忍。解决二维设计缺陷导致的施工问题,所需成本也相对较低。综合各种原因,业内者更偏向于二维设计。所以,要加快BIM技术在中国的推广,让业内者更加清楚地了解BIM技术对工程施工的作用;
(3)运用BIM技术,通常需要用到Revit、ArchiCAD、Tekla等新型软件,这就需要设计院引进相应的的技术人员,或者对已有的设计师进行相应软件培训,对于设计院来说,这也是一次革新。但是多数设计院很难实现这些条件,也成为国内BIM技术实施的一个不利因素;
(4)运用BIM技术,是将项目设计、工程施工、项目运营和后期维护等各个方面的信息汇总到一起,也就是从不同专业角度,把数据汇总后进行分析,对于工程项目设计初期,是有一定难度的,实施时间也比传统设计所需时间长,这种现象恰好与业内者追求高效率相反。
4 BIM技术在土木工程行业的前景
在中国,BIM技术的理念正逐步为土木工程行业所了解,而从全球化的发展角度来看,BIM技术已经成为一种发展主流。当前,中国正在大规模地推进城市化进程,土木工程行业将会迎来前所未有的发展。随着工程项目规模日益扩大,结构形式愈加复杂,尤其是超大型工程项目层出不穷,使企业和项目都面临着巨大的投资风险、技术风险和管理风险。应用BIM技术,从根本上解决建筑生命期各阶段和各专业系统间信息断层问题,从设计、施工技术到管理全面提高信息化水平和应用效果,已成为建设企业的迫切需求[3]。
另外,我们可以在BIM技术原有基础上,加入新兴的信息技术。比如在BIM技术中引入混合现实技术(即MR),在工程项目实施之前,甲方戴上HoloLens(全息透镜)眼镜,就能身临其境地走进由BIM技术构建好的三维效果图里,察看建筑的每一个细节,甚至可以实现施工方不用看图纸,只要戴上这个眼镜就可以精准地按照设计组织施工。尤其是在2016年7月18日,中建一局联合天宝公司与北京麦格天宝科技股份有限公司签约并声明:将携手探索MR技术在工程建设领域的深入应用。这标志着中建一局成为中国工程建设领域第一家采用混合现实技术的企业,这一举动,也推动BIM联合其他新型信息技术在我国更进一步的推广深入。
5 结语
总体来说,BIM技术作为土木工程行业的一个充满活力的发展方向,会逐步被业内者接受并发展。当前计算机等高新技术发展迅速,BIM也会联合其他信息技术,提高土木工程行业的信息化程度。在我国,土木工程行业需求量庞大,对BIM技术的应用也会日益增加,我国土木工程行业将会在信息化的道路上迈出重要一步。
参考文献
[1]姜曦,谈BIM技术在建筑工程中的运用[J].山西建筑,2013(02):109-110.
【关键词】土木工程;现代土木工程
一、现代土木工程发展趋势的表现特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1、 工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
2、工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
3、建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
4、工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
5、工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
二、土木工程在未来如何发展
1、指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。 城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2、工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
三、土木工程未来发展趋势
1、三S系统应用发展
三S系统由HS遥感技术、GIS地理信息技术系统与GPS全球定位技术系统构成,可实时、整体、动态的对地展开判别观测、应用分析,因此在土木工程领域该系统发挥了显著的优势作用,同时具备广阔的发展提升前景。数字化城市发展理念的提出正是基于这一三S系统发展而来,也就是说其综合了遥感、GIS、遥测、多媒体、网络与仿真虚拟技术对城市各项功能机制、基础设施展开自动采集、发挥决策辅助作用并实施动态化管理监测,很明显,当前数字化城市便是以该类数字化的处理信息技术、通信网络技术作为发展背景的科学服务技术系统。
2、单机方式顺序科学转变至网络协同控制与并行设计
就复杂大型的项目工程来说,其很有可能需要较多设计部门、众多成员的共同参与,同时还需要良好的协同合作并提供在线咨询服务,还可由不同地域分布的分支设计机构、设计人员、协作部门单位应用多样化平台软硬件与设计方式在相应规定时段内良好完成。为有效解决该类复杂系统问题应良好的应用开发土木工程设计的协同并行技术。另外,智能化建筑工程与检测结构亦是土木工程基于信息化发展背景的未来发展的趋势。项目管理与电子数据同样是土木工程实现信息化发展的趋势,工程建设施工是当今土木工程应用计算机技术的重要领域,基于系统复杂工程在施工阶段中由报价投标、预算到签订管理合同、评定分析质量直至竣工验收各阶段均需要进行大量数据信息的处理,整体施工单位控制与辅助管理均会被纳入至辅助计算机施工技术体系中。当前土木工程领域信息技术的跨越式发展已经令国际承包商真正跨越了地域壁垒,实现了共享式、协同式、智能化的行业发展。
综上所述,随着信息化社会的飞速发展土木工程实现了质的飞跃,我们只有科学遵循其内涵特征、发展现状把握工程建设未来发展趋势动向、制定科学实践发展策略,才能真正推进土木工程实现可持续的全面发展。
参考文献
关键词:建筑;土木工程;计算机应用
中图分类号:TU17 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 12-0000-01
21世纪是只是大爆炸的时代,是科技迅猛发展的时代,在这种时代背景下计算机网络技术得到了广泛的应用和普及。现阶段,计算机在建筑方面的应用更加的深入和广泛,计算机技术引入对于我国的建筑产业的发展起到了巨大的推动作用。具体说来,计算机技术主要应用在建筑工程中的项目管理、工程设计等方面。文中介绍了目前计算机在土木工程建设中的应用情况,就建筑工程行业如何更好发挥计算机技术的强大功能提出了几点意见。
一、计算机技术在土木工程项目中的应用情况
(一)基于计算机技术的土木工程信息化管理
计算机技术的引入实现了土木工程项目管理的现代化、信息化,极大的提高了土木工程项目的管理效率和质量。计算机应用于土木工程管理主要是通过各种管理软件来实现的,通过专业的管理软件实现对工程设备、设计规划、管理制度、工程质量、工程预算和造价、施工合同等各个环节的信息化管理。具体说来,应用于土木工程项目的管理软件包括电算化、办公自动化、招投标、预算造价等方面的系统软件,这些软件的应用为土木工程项目的管理提供了强大的技术支持,实现了土木工程项目管理的科学化、规范化和现代化[1]。
(二)计算机技术在土木工程项目辅助设计方面的应用
CAC即计算机辅助设计的简称,辅助设计就是通过计算机的自动编程功能实现对输入的设计资料的优化和绘制出图的过程。CAD在土木工程项目中发挥着巨大的优势,表现在:(1)降低了技术人员的工作量,在传统的建筑设计模式中,对于设计出现的问题和错误的整改或者是设计的调整和优化都需要大量的人力物质支持,CAD软件自带防错功能,并且可以实现对设计文件的便捷修改,从而减少了重复劳动,大大降低了设计人员的劳动强度。另外,技术人员可根据自己喜好和习惯选择特定的操作背景和方式,开拓了设计空间[2];(2)可以确保设计的精确度。建筑设计的尺寸很大,表现在设计图纸上需要大比例的进行缩放,在传统的手工绘图模式中由于缩放尺度太大会影响其精确度,这种情况给实际的施工建设带来了一定的麻烦。CAD在缩放后也可以完全保证图纸的精确性,同时此软件还附带强大的计算功能,这些优势都极大的保证了最终设计的精确程度;(3)美化了设计成果,使设计方案更加直观。在传统的手工作图模式中,经常会因为设计的误差和错误进行涂改和修补,CAD软件的应用很好的避免了这些问题,确保了设计方案的整洁和美观。另外,利用CAD软件进行建筑工程的设计,可以形成三维的立体模型,通过光线和阴影的设计使得设计成果更加的逼真形象[3]。
(三)基于计算机技术的虚拟仿真在土木工程中的应用
现阶段,在虚拟仿真领域的主要研究包括结构建模、分析法设立和仿真系统研发。其中跟土木工程密切相关的是结构建模以及分析法的设立。上世纪80年代起我国土木工程建设引入了数字仿真技术,通过几十年的发展,今天的仿真技术可以实现动态模拟、计算结果的自动生成等功能。计算机仿真技术的优势表现在:(1)仿真模拟技术实现了土木工程的本构关系以及数学建模。比如混凝土的本构关系和破坏准则都有许多说法,每个破坏准则只有在一定范围内一定情况下才适用,另外,本构关系是建立在试验所得数据上的,不是由理论推导出来的,所以实际操作中很难分析其强度以及耐受性。利用计算机仿真技术的限元法可以对混凝土强度等指标进行分析和研究[4];(2)仿真技术可以实现设计成果的全程仿真模拟。比如,通过计算机技术建立桥梁或者是其他建筑的仿真模型,然后对其施加压力或者通过其他手段改变其构造,在这种变化下进行模拟受力分析可以得到准确的结果,从而可以对于建筑的力学特征进行分析和研究。
二、推动计算机技术在土木工程项目中应用的手段
(一)加强土木工程项目管理的信息化
要加强土木工程项目管理的信息化需要做到以下两点:(1)加大对工作人员的计算机培训力度,提升全体工程人员计算机使用意识和使用水平;(2)加大对信息化管理的宣传力度,提高管理人员对于信息化管理重要性的认识水平,组织信息化管理教育培训活动,引入更多的专业的信息化管理软件。
(二)建立土木工程单位内部信息共享机制
通过计算机技术的应用在土木工程企业内部建立信息交流平台,通过平台建设完善企业信息共享机制。企业和员工之间充分的交流和沟通可以及时解决工程建中出现的各种问题,促使土木工程建设顺利完成,同时保障了企业和员工双向利益[5]。
(三)开发并利用各种建筑工程软件
为了满足时展的客观要求,建筑企业和信息技术企业要加大开发力度,开发制造出更多的工程软件,以实现工程建设的数字化和自动化,同时通过网络技术的应用实现对工程的监督管理。
三、结束语
计算机技术的引入对我国建筑行业的发展起到了巨大的推动作用,计算机技术强大的声音、图像处理功能使工程设计更加的直观、具体,为工程项目设计提供了真实可靠的依据。现阶段计算机在建筑土木工程的设计和仿真模拟方面发挥着巨大的作用,在未来随着科学技术的不断进步,相信计算机技术会取得突破性进展进而开发出更多更丰富的功能,在建筑土木工程领域取得更好的应用成果。
参考文献:
[1]任爱珠,王道堂.土木工程中的计算机应用[J].土木工程学报,2005(02):138-140.
我国土木工程也同样存在信息化建设问题。随着经济持续稳定增长,城市化进程加快,以青藏铁路、南水北调、西气东输、西电东送等为代表的一大批西部大开发和国家能源交通原材料基础设施项目,以北京奥运工程为代表的各大中城市的基础设施项目,还有量大面广的城乡住宅建设项目正处在建设之中,再加上我国已加入WT0,进入宽领域、多层次、全方位对外开放的新格局,实施迎接经济全球化挑战的大战略,土木工程作为国民经济的支柱产业,在这重要的发展机遇中肩负重任,必须把握住大课题,即土木工程的信息化建设,实现更高层次的技术创新和素质提升。
土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升,促进土木工程技术及施工手段不断完善,使其更加科学、合理,有效地提高效率,降低成本;实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命,必然推动企业团队的重组及施工流程的优化,促使企业管理理念和手段的革新;土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段,必定融入现代物流业、电子商务业和信息产业,从而实现土木工程的高效益、高效率。
土木工程的信息化建设须致力建设三大系统。
一、建立土木工程设计、施工的技术和控制信息系统
信息技术是计算机、通信、控制及信息处理等技术的集成。应用信息技术系统及设备,现代建筑师可以充分直观地展示新时代的设计理念和建筑美学,可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思,超越时间和空间,塑造并优化创作成果,使其创作成果达到传统创作方式无法比拟的新境界。例如以模型为对象的三维协同设计模型,采用了模块化的模型设计技术,使得设计方法从平面设计走向模型设计,由于模型设计采用数据库技术和网络技术,从而实现了共享的集成化工作模式,设计人员(多专业)在同一个模型上工作,减少了不必要的条件传递和确认,信息资源得到了充分共享。这些信息资源将贯穿于工程项目管理的全过程(设计、采购和施工),图形由计算机系统自动产生,使得设计人员可以将主要精力投入到优化设计方案上,设计过程更为直观形象。而以可视化技术为基础的智能化设计环境,在三维模型设计技术的基础上,充分利用可视化技术以及面向对象的软件开发技术,以专家库、知识库为支撑,研究新的设计管理和设计模式,构造一个更易于操作、具备智能化的设计环境。目前许多工业项目的模型设计过程已初步应用了可视化技术,比如,实体建模,使设计过程更为直观有效,并易于修改;可视化的设计校审,使校审更为形象,并可与设计深度交叉;可视化的进度审核,将设计的三维模型与项目进度资源数据库相连,从项目进度资源数据库抽取信息来可视化地展现和分析项目管理的各种状态。
在施工中推广应用自动化控制技术,可有效地完成用传统控制方式难以实现的高难度施工项目。例如高层建筑的垂直度的控制;大体积混凝土的施工质量控制;预拌混凝土的上料自动控制;采用同步提升技术进行大型构件和设备的整体吊装和安装控制、整体模具的爬升和大型脚手架的提升控制;大型桥梁悬索受力的控制;幕墙的生产和加工控制;高温高压的焊接质量控制;建筑物的爆破、整体搬迁、以及沉降观测和数据采集,大型工业设施的三维空间管线布局的计算机模拟等等。信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,其应用领域将越来越广,应用程度将越来越深,建筑工业化水平将越来越高。
二、建立土木工程标准、行业管理、工程管理、企业管理的信息系统
信息技术是一项各行业普遍适用的高新技术,必须与行业技术有机结合方能发挥作用。为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进,须准确高效地制定土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统,及时修编标准,便于检索查询和管理有关标准,随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收,从而有效地推进标准化管理。
土木工程行业涉及的门类很多,例如土木工程、房屋工程、设备管线安装业、装饰装修业,以及相关的房地产业、勘察设计业、设备半成品、钢结构加工业等,包含的企业众多,构成了一个庞大而复杂的行业信息集合,其信息量非常大。没有一个规范有效的行业管理体系和高效的运作机制,将难以保证这个行业的各项工作健康、有序、高效地发展。传统的管理方式及信息处理手段难以实现这一目标。应用现代信息技术建立高效的行业管理、工程项目管理、企业管理方面的信息管理系统,可以方便有效地对行业的有关情况
进行统计分析,制定合理的产业发展政策、产业技术政策、产业发展规划和发展战略提供了全新的条件与可能。目前,信息技术的应用已使得全球产业信息的获得非常便利,可非常方便地在国内国外两个市场同时研讨,掌握人类最新管理成果,使得作为人类生存和发展密切关联的土木工程业的管理提供了前瞻性、战略性和更为科学的依据,使建筑行业管理上一个新的水平。
信息技术给实体的数字化、时间的缩短、空间的缩小,对实体本质的把握更为科学,工程项目的单件性、时代性、环境性、多要素性决定了项目信息的大规模性、变动性、多门类性,信息技术使工程成为数字工程。而数字工程的建立,使工程管理进入新阶段,包括项目融资拓宽渠道、项目策划优选优化、项目设计电脑化,项目施工管理中运筹学在工期控制上的应用,多因素分析在质量控制上的应用,动态进行投资分析等。信息化使工程管理档案化、数字化、动态化,为工程的策划和融资、设计、施工、运行和维修等全过程的管理提供便利的条件、全新方法和手段。
信息技术实现更宽范围的人力资源管理,更准确的会计管理、成本管理、融资管理、投资管理,更优化的决策管理、计划管理,更高效的项目施工管理。信息技术也使建筑师、结构工程师、监理工程师以及项目经理的信息更为丰富,为新产生的团队合作关系甚至跨国的伙伴关系提供了前提。高技术的办公环境,促进新技术的采用和人力管理理念的创新,对更有效地提高生产率提供了可能,也促进了企业文化的升级。关于工程项目管理,正如山西太原化学工业设计院于万里同志的文章《从国外工程项目管理软件看国外工程项目管理》所言:工程项目的管理是一个多目标、既分别独立又相互联系的,多工序、多复杂又庞大的系统工程。一个大型复杂的工程项目的管理实际上就是利用能够控制的资源(人力、机具、材料、资金、工期)在一定的条件下对一个既定目标(进度、质量、费用)进行科学的计划和以更多的定量数据做深入动态分析,对于工程实施有效地调整控制,以尽可能小的投入,获得最大的效益。工程项目的管理必须依靠整套先进的管理理念,这种管理在国外的工程项目管理软件中体现得淋漓尽致。这些软件的基本功能主要有:
1.项目计划的编制。
在工程项目的招投标阶段以及中标授标之后的合同条件都要求承包商编制切实可行的“细化的施工进度计划”,对工程进行详细的剖析。软件对一个工程项目的所有任务做出精确的时间安排,同时还对完成任务所需要的原材料、劳动力、
设计和投资进行分析和比较,在千头万绪的任务中找出关键要紧的任务(关键线路)以及对任务做出合理的工期、人力与物力、机具等资源的安排。
2.项目跟踪过程。
软件对于工程进度能够进行动态管理和控制,它要求项目各级管理人员根据所制定的计划和目标,要在项目实施的过程中对影响项目进展的内外部因素随时在施工过程中进行及时、连续、系统的纪录和报告并输入计算机,也就是真实、实时地反映工程进度,分析工程进度数据,及时反映工程项目的变化。
3.项目的分析、控制与优化。
由于管理软件实现了广义的网络技术,项目管理者根据跟踪提供的信息,对比原计划(或既定目标),找出偏差,分析原因,研究纠偏对策,实施纠偏措施。软件不但考虑时间问题还根据资源和费用进行分析求得一个时间短、资源耗费少、费用低的计划方案,并通过软件进行网络计划的优化,也就是利用时差不断改善网络计划的最初方案使之获得最佳工期、最低费用和对资源的最有效利用。软件有对工程数据与作业活动的强大过滤功能,将现行计划执行情况与目标计划进行数据库比较,然后再将滞后于目标计划的所有工作活动过滤出来,进行单独的追赶或特别跟踪。对于发现工期滞后的工作项目及时地采取补救措施,制定相应的追赶计划。对于现行超前于目标计划的工作可有意识地放慢部分超前工程项目的施工速度来降低工程成本或使总体计划更趋于合理。
三、建立土木工程基于互联网的方案优选、施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统
互联网正在逐步深入土木工程,既在提供信息服务方面发挥越来越大、越来越广泛的作用,同时又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案、种种合作方案有效进行比较,高效进行优化,将大大提高企业的决策能力和水平。
通过电子邮件、互联网传递,使建筑项目和承建商、材料供应商的信息沟通有效克服招投标过程中的信息不对称状态,同时增强透明度,推进公开化,网上招投标相当规模业务的开展将会更加规范市场行为,提高工作效率,降低工作成本,使招投标的竞争在更广范围更高的层次上进行。
电子商务对建筑材料、机械设备、机具的采购显得更为宽范围、广领域,甚至会进入货物及其流通的细微部分,使需求方对货物的质量、价格、生产方式、供货方式、市场信誉有更深入的了解和透彻的把握。网上交易为提高效率、降低交易成果、监督交易全过程提供了可能,同时还为买卖双方的合作经营伙伴关系起主导作用。对不正当竞争行为、诚信失缺行为进行有力遏制,促进市场健康发展。
人才上网,网上各专业专家组在网上会诊技术难关和质量难题,对土木工程人力资源开发提供巨大的力量。也可以说,现代建筑企业更加依赖网上技术研发,依赖网上人才库,只有这样,才有可能使企业做大做强。
利用项目管理信息平台、电子邮件、视频会议系统三种体系,为项目提供了一种先进的现代化信息传递和交换手段,使项目信息共享更及时、更灵活、更广泛,并具备了实施异地交互讨论的环境,参与项目的人员在世界范围内的任何地方都可以方便的查看项目管理信息,总部管理人员也可以同时访问其他地方项目管理信息,随时了解项目总体情况,通过这个数据库把公司本部、公司分部、施工现场、分包商等紧密地联系在一起,创造了一个异地协同工作的环境,并可实施异地指挥和控制。