2010版建筑业10项新技术-10信息化应用技术

7.经济效益与社会效益
施工现场远程监控管理及工程远程验收技术的应用能起到规范工程现场管理、减少违规操作、保障施工安全和质量、节省资源、提高工程验收效率的作用。
10.
1.国内外发展概述
国际上工程量计算的发展普遍经历了从手上计算量到三维软件自动计算量逐级演变的过程。一开始的手工算量过程非常繁杂，重复性劳动大，特别容易出错。这是由于手工算量所有计算都是由手工求得，因此使得低级计算错误和预算人员理解偏差等造成的错误难以避免。软件表格法计算量是基于手工算量的改进和延伸，这种方法需要用户一边在软件中输入计算量表达式，一边往计算机中输入数据同时还要考虑扣减关系，因而计算仍然非常烦琐。二维算量软件的出现实现了以平面扣减方法进行工程量计算。该方法以计算规则为依据，预算人员通过画图确定构件实体的位置，并输入与算量有关的构件属性，软件通过默认的计算规则，自动计算得到构件实体的工程量，自动进行汇总统计。二维算量软件以平面扣减方法进行工程量计算，计算速度通常较快，但是由于其不能实现三维精确扣减，所以计算精确度相对低一些，但是考虑到工程量计算规则的规定，其与手工算量方法计算精度应相差不大。目前，算量软件已发展到三维算量的阶段。三维算量以实行三维空间实体的三维扣减，算量精度很高，对很多复杂的三维模型扣减计算误差都很小。由于三维算量软件更直观地显示构件的位置关系，所以能够更容易发现一些画图和属性设置错误。再加上更加人性化的界面，可以减少了预算人员大量的劳动时间，还可以比较轻松进行例如高层及超高层建筑的工程量等的计算。
6.已应用典型工程
上海正大广场，首都机场3号航站楼停车楼、广州西塔及有关大型体育场馆等项目。
7.经济效益与社会效益
虚拟仿真施工技术可通过虚拟仿真预演优化设计，减少施工过程中可能发生的碰撞，优化并加快施工过程，提高施工质量。该技术的应用不但具有理想的经济效益，更具有改变传统建设工程设计施工生产方式、提高施工技术人员素质、推动行业科技进步的作用。该技术的应用能充分展现行业与企业的施工管理和新技术应用水平。
（2）仿真技术
计算机仿真是应用计算机对复杂的现实系统经过抽象和简化形成系统模型，然后在分析的基础上运行此模型，从而得到系统一系列的统计性能。基本步骤为；研究系统→收集数据→建立系统模型→确定仿真算法→建立仿真模型→运行仿真模型→输出结果，包括数值仿真、可视化仿真和虚拟现实VR仿真。
（3）优化技术
优化技术将现实的物理模型经过仿真过程转化为数学模型以后，通过设定优化目标和运算方法，在制定的约束条件下，使目标函数达到最优，从而为决策者提供科学的、定量的依据。它使用的方法包括：线性规划、非线性规划、动态规划、运筹学、决策论和对策论等。
GPS技术作为一种全新的测量手段，在工程控制测量中已逐步得到使用，GPS定位技术的优点主要体现在精度高、速度快、全天候、无需通视、点位不受限制，并可同时提供平面和高程的三维位置信息等。GPS技术在国内高层建筑施工中的应用刚刚起步，仅限于个别工程，GPS技术在复杂结构工程施工和测量定位中该如何应用等问题还需要研究。
2.基本概念
施工现场远程监控管理及工程远程验收技术是利用远程数字视频监控系统和基于射频技术的非接触式技术或3G通信技术对工程现场施工情况及人员进出场情况进行实时监控，通过信息化手段实现对工程的监控和管理，通过视频信息随时了解和掌握工程进展，远程协调、指挥工作能够实现将施工现场的图像、语音通过Internet传输到任何能上网的地点，实现与现场完全同步、实时的图像效果。通过视频语音通信客户端软件，对工程项目进行远程验收和监控，并能实现将现场图像实时显示并存储下来。
运用三维建模和建筑信息模型（BIM）技术，建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制的施工模型。该模型能将工艺参数与影响施工的属性联系起来，以反应施工模型与设计模型之间的交互作用，施工模型要具有可重用性，因此必须建立施工产品主模型描述框架，随着产品开发和施工过程的推进，模型描述日益详细。通过BIM技术，保持模型的一致性及模型信息的可继承性，实现虚拟施工过程各阶段和各方面的有效集成。
2.基本概念
应用工程测量与定位信息化技术，建立特殊工程测量处理数据库，解决大型复杂或超高建筑工程中传统测量方法难以解决的测量速度、精度、变形等技术难题，实现对工程施工进度、质量、安全的有效控制。
3.主要技术内容及特点：
（1）如何应用GPS技术提高大型建筑工程施工中测量的精度以及提高测量工作效率；
（2）测量数据处理方法的优化；
（4)用户权限控制：为了系统的安全性和保密性，系统可以对用户的级别进行严格的控制，赋予不同级别用户不同的权限，所有用户只能在授权范围内进行监控操作。
（5）现场作业人员管理：利用基于射频技术的人员身份识别系统实现现场作业人员的进出场管理和现场作业人员的统计分析。
（6）远程监控和视频采集
是系统的网络传输和硬件部分，将建筑工程现场的局部细节以及施工面的视频图像实时记录在视频媒体介质上，通过网络将实时采集的视频图像传输到远程质量验收管理系统中。具有视频采集、传输管理、应用存储、远程访问管理、质量验收应用等具体功能。
10.2
1.国内外发展概述
常规建筑工程结构施工控制，主要依靠经纬仪、水准仪、激光铅直仪、全站仪等光电测量技术设备进行施工测量控制与放样工作。在高层建筑施工中，主要采用吊锤法、激光铅直仪投点法和精密天顶基准法进行平面基准传递；这些方法对环境条件有特定要求，可以满足一般高层建筑结构工程的施工测量质量控制要求。但是，随着不规则结构的建筑总高度的升高，其平面基准与高程基准的传递误差累积增加，作业难度加大，受施工环境影响和干扰较多，垂直度偏差控制的精度较低，完全依靠逐层传递的施工测量成果精度无法进行科学的定量评价，很难保障超高层建筑、复杂结构形体的三维空间动态变形控制与实时性施工需要。
（7）图档管理
对本工程相关图纸进行管理（主要是电子图纸），完成电子图纸的导入和管理，并进行图纸管理和整个验收系统的集成，实现在远程验收时随时可以调出相应的图纸作为验收参考和备案依据的功能。
（8）验收表
主要用来处理相应的验收报表，实现报表的维护、填写等功能，并实现本分系统和整个远程验收系统的集成和其它分系统的交互。验收报表子系统严格按照《建设工程监理规范》GB50319、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205、《建设工程文件归档整理规范》GB/T50328等各项规范规定，包括国家和地方相应的法律法规和标准规定的标准性报表，并可根据企业和工程特点自定义项目报表。
10
10.1
1.国内外发展概述
虚拟仿真是在计算机图形学，计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术的基础上发展起来的交叉学科。目前该技术在军工、航天、机械制造等领域广泛应用，在建筑工程施工中的研究与应用刚刚起步，主要集中在三维（3D）建模技术或BIM（Building Information Modelling）技术、4D技术。BIM技术主要集成了建筑项目本身的相关信息，属于静态信息，主要用于项目设计分析；4D技术则基于3D模型，引入时间因素，进行施工进度的可视化展示，但没有考虑资源等关键因素。虚拟仿真施工技术将可视化技术在建筑项目中的应用提高到一个新的水平。
（9）多媒体交互
在工程质量验收时，验收中心人员与现场人员远程实时交互通信，形成联动协作的音视频同步系统和文字等的交流，提高质量验收的效率与验收部位的准确性。
（10）知识中心
具有收集工程验收相应规程规范、企业标准等内容的功能，为验收过程中的相关人员提供知识支持。
4.技术指标与技术措施
（1）实现施工现场工作人员身份的无接触采集和管理；
（4）虚拟现实技术
虚拟建造是在虚拟环境下实现的，虚拟现实技术是虚拟建造系统的核心技术。虚拟现实技术是一门融合了人工智能、计算机图形学、人机接口技术、多媒体工业建筑技术、网络技术、电子技术、机械技术等高新技术的综合信息技术。目的是利用计算机硬件、软件以及各种传感器创造出一个融合视觉、听觉、触觉甚至嗅觉，让人身临其境的虚拟环境。操作者沉浸其中并与之交互作用，通过多种媒体对感官的刺激，获得对所需解决问题的清晰和直观的认识。
6.已应用典型工程
上海环球金融中心项目，中国中央电视台新台址项目、香港维多利亚海湾海事工程、隧道工程等大型项目。
7.经济效益与社会效益
高精度自动测量控制技术能够提高测量效率，保证测量精度，节省人力，推进施工生产过程的技术进步。
10.3
1.国内外发展概述
基于射频技术的非接触式施工现场人员管理系统在香港等发达地区和国家应用比较普遍，在国内施工项目上应用不多，应用技术相对成熟。工程远程验收系统是计算机网络技术、视频接口技术、数据库技术的集成创新和应用，技术成熟，在国内多个项目成功应用，效果显著。
（3）测量可视化技术（通过计算机辅助的方式，将电脑与全站仪连接，构件安装偏差的大小和方向以图示的方式直接反应在电脑屏幕上，便于指导校正工作，加快工作进程）；
（4）智能全站仪大仰角三维坐标测量法的快速、准确定位；
（5）建筑结构受日照、温差、风载等影响条件下的变形监测方法与变形特征分析。
4.技术指标与技术措施
国内的工程量计算软件发展也经历了三代的演变。1990～1995年期间普遍使用的第一代计算软件，即表格参数法算量软件。它的主要方法与手工算量类似，需要用户自己区分构件类型，然后根据不同的建筑部位列出算量表格，并由用户从施工图中查出相关参数录入电脑，由电脑进行工程量计算及汇总。这类软件的优势是与手工算法十分接近，易于用户掌握使用。当然，其弱势也很明显，它很难以描述构件之间的几何连接关系，不能进行工程量自动扣减。第二代算量软件即二维图形法算量软件盛行于1995～2000年。使用二维图形技术将施工图录入电脑，并套用定额，再由电脑进行工程量计算及汇总。软件可自动判定构件之间的几何关系，进一步提高了工程量计算的自动化程度。局限性是只能处理二维图形，不能直观描述较复杂的建筑构件，而且缺乏严谨的数学空间模型，计算复杂建筑物时容易出现误差，再加上不能利用设计院的施工图电子文档，使得用户录入图形操作相对复杂。第三代算量软件始用于2000年，是基于三维可视化的算量软件。在三维图形平台上，可实现快速三维图形建模，并套用定额、由电脑自动进行工程量计算及汇总。