土木工程信息化

土木工程信息化

摘要：当今时代，全球进入到经济的全球化，进入到知识经济的年代，世界上各个国家，特别是发达国家，包括我们经济速度发展较快的发展中国家提出来用信息化带动工业化。

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高潮之中，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