马美娟,杨富春,崔惠钦(中国建筑股份有限公司作息中心,北京100037)
[摘要】(建筑业10项新技术)(2010版)第10项为信息化技术,共包据虚拟仿真座工技术、高精度自动测量控制 技术、施工现场远程监控管理及工程远程验收技术、工程量自动计算技术、工程项目管理信息化实施集成应用及基融信息规范分类编码技术、建设工程资源计划管理技术,项目多方协同管理信息化技术等.逐项增分信息化技术,应用方面具有导向作用.
既展示了信息化技术额域的先进水平,您对工程建设企业和教件酬究开发厂家在建筑业的信息化技术发展和推广
[关健司]建筑业10项新技术:信息化:应用技术
[中图分类号]TU-923.49 [文献标识码]A 90-500-50(1102)869-2001[x]
InformationApplicationTechnologyin20ioEditionTenNew Technologies ofBuildings
Ma Meijuan Yang Fuchun Cui Huiqin(lgfomtios Cender ef China Sise Connction Engineerisg Csrperatios Bejing 100037 Chisa)
Abstract ;Information applieation technology in 2010 edition Ten New Technologies ef Buildings includesremote monitoring management and acceptance technology for engineering in construction field automatic o o e d o oe calculation technology of engineering quantity technology ef integation application fer informationimplementation of engineering projeet management and clificstiee and cding tecnology for baic information resource and plan management technology for buildings cooperative managementinfoemation technology and so on. Every technology is introduced in detail hich displays the advancedlevels of information technologies and guides the construetion enterprise and software developmentfactories.
Key words;ten new technologies of buildings; information; application technology
内外建筑业的施工生产和管理中的开发应用已经具
1概述
《建筑业10项新技术》从1994年开始推广应有许多成功案例并取得积极效果.用.随看计算机科学的飞速发展和建筑业生产管理应用需求的改变,其中的第10部分--计算机应用是建筑业生产过程信息化技术中的重点技术,该技 技术地在不断地完善调整.1994版与1998版的信息化技术名称为计算机应用与管理技术,2005版的信息化技术调整为企业管理信息化技术,2010版的 信息化技术调整为信息化应用技术.调整后的信息化应用技术部分包含建筑业施工生产过程用信息化技术和管理信息化技术两大类,这两大类技术在国
1)信息化应用技术中的“虚拟仿真施工技术”术是对虚拟现实、结构仿真等高端信息化技术的应用,对展现、提高建筑企业的市场经营竞争能力、提高施工生产效率、提升工程施工技术水平具有重要 作用.
2)建筑业信息化技术的开发应用已经从单项应用走向集成、协同应用的发展需求,基础信息规范决的基础性工作,因此将基础信息规范分类编码技 编码已经成为建筑业特别是企业信息化建设急需解术列人到工程项目管理信息化实施集成应用中进行了介绍,以满足对企业信息化建设的引导需求.
3)信息化应用技术中的“项日多方协同管理信
2虚拟仿真施工技术
万方数据
息化技术”是在信息化技术中的集成协同管理平台作用.
4)信息化应用技术中的“建设工程资源计划管理技术“即国际上广泛应用的企业资源计划(ERP)能力、推进科技进步水平具有重大作用.
械制造等领城广泛应用,在建筑工程施工中的研究清晰和直观的认识.BIM(building information modeling)技术、4D技术.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.
机械、人力、空间、安全等,因此可称之为“ND”技术.虚拟仿真施工主要包含以下技术内容.
1)三维建模技术运用三维建模和建筑信息模响施工的属性联系起来,以反映施工模型与设计模整须建立施工产品主模型描述框架,随着产品开发和施步,仅限于个别工程,CPS技术在复杂结构工程施工工过程的推进,模型描述日益详细.通过BIM技术,和测量定位中该如何应用等问题还需要研究. 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.
杂的现实系统经过袖象和简化形成系统模型,然后难题,实现对工程施工进度、质量、安全的有效控制.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塑经技术出现后,根据工程多方协同管理的应用需求面过仿真过程转化为数学模型以后,通过设定优化目 发展起来的技术,该技术的应用对推进建设工程总标和运算方法,在制定的约束条件下,使目标函数达承包的实施、实现设计施工一体化具有重要的支撑到最优,从面为决策者提供科学的、定量的依据.它运筹学、决策论和对策论等. 使用的方法包括:线性规划、非线性规划、动态规划、
4)应报现实技术虚拟建造是在虚拟环境下系统实施技术,该技术的应用对改变传统的建筑企实现的,虚拟现实技术是虚拟建造系统的核心技术. 业与工程项目管理模式、提高企业工程管理的经济虚拟现实技术是一门融合了人工智能、计算机图形与社会效益、提升企业管理水平、增强企业综合竞争学、人机楼口技术、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.虚拟仿真是在计算机图形学、计算机仿真技术、出一个融合视觉、听觉、触觉甚至噢觉,让人身临其 目的是利用计算机硬件、软件以及各种传感器创造人机接口技术、多媒体技术以及传感技术的基础上境的虚拟环境.操作者沉授其中并与之交互作用, 发展起来的交叉学科.目前该技术在军工、航天、机通过多媒体对感官的刺激,获得对所需解决问题的
BIM技术主要集成了建筑项目本身的相关信息,属水准仅、激光铅直仪、全站仪等光电测量技术设备进 常规建筑工程结构施工控制,主要依靠经纬仪、于静态信息,主要用于项目设计分析;4D技术则基行施工测量控制与放样工作.在高层建筑施工中,于3D模型,引人时间因素,进行施工进度的可视化主要采用吊锤法、激光铅直仪投点法和精密天顶基 展示,但设有考虑资源等关键因素.虚拟仿真施工准法进行平面基准传遗.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虚拟仿真施工技术就是基于虚报模型技术面提高度的升高,其平面基准与高程基准的传递误差累 量质最控制需要.但是,随着不规则结构的建筑总出的用于建筑项目设计与施工过程模拟与分析的数积增加,作业难度加大,受施工环境影响和干扰较即不仅考虑了时间维,还考虑了其他维数,如材料、的施工测量成果精度无法进行科学的定量评价,很 字化、可视化技术,其扩展了4D(3D时同)技术,多,垂直度偏差控制的精度较低,完全依靠逐层传递难保障超高层建筑、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.
CPS技术作为一种全新的测量手段,在工程控型(BIM)技术,建立用于进行虚拟施工和施工过程控制测量中已逐步得到使用,GPS定位技术的优点主制、成本控制的施工模型.该模型能将工艺参数与影要体现在精度高、速度快、全天候、无需通视、点位不之间的交互作用,施工模型要具有可重用性,因此必等.GPS技术在国内高层建筑施工中的应用刷刷起 受限制,并可同时提供平面和高程的三维位置信息
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2)仿真技术计算机仿真是应用计算机对复统测量方法难以解决的测量速度、精度、变形等技术
在分析的基础上运行此模暨,从面得到系统一系列该技术主要内容及特点:①如何应用GPS技术的统计性能.仿真的基本步骤为:研究系统一收集提高大型建筑工程施工中测量的精度以及提高测量 数据一建立系统模整一确定仿真算法一建立仿真模工作效率:②测量数据处理方法的优化:③测量可视型一运行仿真模型一输出结果,包括数值仿真、可视化技术(通过计算机辅助的方式,将计算机与全站仪连接,构件安装偏差的大小和方向以图示的方式
依据的功能.
直楼反应在计算机屏幕上,便于指导校正工作,加快要是电子图纸),完成电子图纸的导人和管理,并进 工作进程):④智能全站仅大仰角三维垒标测量法行图纸管理和整个验收系统的集成,实现在远程验的快速、准确定位:建筑结构受日照、盘差、风载等收时随时可以调出相应的图纸作为验收参考和备案影响条件下的变形监测方法与变形特征分析.
实现握表的维护、填写等功能,并实现本分系统和 8)验收报表主要用来处理相应的验收报表,整个远程验收系统的集成和其他分系统的交互.验收报表子系统严格按照《建设工程监理规范) CB50319-2000、《建筑工程施工质量验收统一标准)GB50300-2001《钢结构工程施工质量验收规范)CB50205-2002、(建设工程文件归档整理规范》 CB/T50328-2001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.
4施工现场运程监控管理及工程远程验收技术
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通,在国内施工项日上应用不多,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、数霜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.
施工现场运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Intermet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.通过视频语音通讯客户端软件,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.该技术主要技术内容及特点如下.
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,形成联动协作的音碳顾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葱、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.
5工程量自动计算技术
1)远程视赖图像监控监控用户可以通过网络察看每个监控摄像机采集的施工现场实时动态图 像,运程调节监控摄像头的光圈、集距和景深,控制云台的旋转.
国际上工程量计算的发展普遍经历了从手工计算量到三维软件自动计算量逐级演变的过程.目 前,算量软件已发展到三维算量的阶段.三维算量已实现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,可以减少预算人员大量的劳动时
显示,也能进行单画面和多面面显示方式切换,对画 2)多画面显示远程监控端能够多画面循环面可以放大和缩小.
额图像存储在本地计算机硬盘上,够对记录下的影间,还可以比较轻松地进行例如高层及超高层建筑 3)远程视频图像存储监控用户可以将远程视像资料进行检索、回放、定位、快放和慢放等操作.的工程量等的计算.
过程,实现砌体、湿凝土、装饰、基础等各部分的自动件、楼层组装建立模型外,还可以通过转CAD图和接 算量.用户除了按照图纸提供的定义信息、布置构则扣减计算,用大量的自动化计算替代原来手工计算 的内容,如自动套取清单项、自动套取地方定额、自动生成清单项目特征等,然后汇总生成各种类型的表
工程量自动计算技术是建立在二(三)维模型数力结构设计数据快速建立、获取模型.有了模型后用户只需输人少量的控制参数,程序自动按相应计算规
性,系统可以对用户的级别进行严格控制,赋予不同据其享基码上,应用于建模、工程量统计、钢筋统计等 4)用户权限控制为了系统的安全性和保密级别用户不同的权限,用户只能在授权范围内进行监控操作.
人员身份识别系统实现现场作业人员的进出场管理 5)现场作业人员管理利用基于射频技术的和现场作业人员的统计分析.
和硬件部分,将建筑工程现场的局部细节以及施工 6)远程监控和视频采集是系统的网络传输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格.在清单统计模式下可同时按清单规则、定额规则 系统中.具有视频采集、传输管理、应用存储、远平行扣减,并自动套取清单和定额缴法.程访问管理、质量验收应用等具体功能.
7)图档管理对本工程相关图纸进行管理(主要环节,其工作赁穿项目招投标、工程设计、施工、验
需要技术人员微大量细致、重复的计算工作.特别工程项目管理信息化实施及集成应用技术是指 是清单模式下,无论是招标方还是投标方都需要计用信息化手段实现对项目的业务处理与管理,或进
收、结算的全过程.其特点是工作量大、内容繁杂,不可少的基确性工作.
算2遍工程量.单靠手工很难按时保质保量完成.一步用系统集成的方法将项目管理的各业务处理与建立工程量计算模型的过程是通过各层平面布管理信息系统模块进行应用流程梳理整合或数据交息系统,实现项目管理过程的信息化处理和业务模块间的有效信息沟通.
置和最终组装形成整体模型来完成的.在模型输人换整合,形成覆盖项目管理主要业务的集成管理信中布置各层梁、柱、墙、门窗、板、阳台、挑檐、台阶等构件,工程量自动计算软件可直接读取这些信息就 构件,以及基醋构件如条基、地梁、筏板、承台、桂等可以统计出如下工程量:砌体工程量、混凝土工程量、基础工程量、装饰工程量等.大量工程量的统计 要根据建筑和构件的布置找出相关儿何量,比如房间的净面积、周长,房间周围墙的面积,柱、梁、墙、楼板的体积和外露部分的面积,门窗面积、周长,整栋 建筑外围周长、面积,各层建筑面积等.因此程序可以以模型为基储,准确算出相应的儿何量来实现自动统计.
工程项目管理基础信息规范分类编码是通过将项目施工生产和管理过程中涉及的各类信息进行统一的、面向信息共享的信息分类和代码化,实现信息 的畅通和共享.统一的基础信息规范分类编码技术是有效实施工程项目管理信息化及集成应用的基福.该技术主要技术内容及特点如下.
内容包括以下模块:项目办公事务管理(与业主、监 工程项目管理信息化实施及集成应用主要技术理、设计、分包分供单位、上级机构、地方政府的沟件的集成)管理:材料的采购计划与人库、限额领料 通);项目进度计划(支持与P3、project进度管理软与出库,盘点及周转材料的管理:设备(包括租赁及自动生成:项目施工组织设计、技术方案、工法及图效记录及审批过程的可追管理):工程项目管理的动志数据实时传输、实时监控和分析预警管理.
容:①基于三维模型和建筑信息模型(BIM)技术,进 工程量自动计算新技术的发展应突出以下内行建模.②可自动识别电子版设计文档,快速识别出轴网、柱、梁、墙、门窗、柱钢筋、梁钢筋、墙钢筋、板内部调拨)管理:工程承包合同的计量与支付、劳务 钢筋.③可以在三维立体可视化的环境中实现整个合同的结算与支付:项目成本管理与核算,相关报表建模和计算过程,通过系统提供的可视化修改查询工具,对模型的细节信息进行控制.④以构件档管理:项目质量与安全管理(管理过程的及时有 作为操作对象,系统工程量和钢筋工程量可以通过构件儿何尺寸直接读取,实现构件交接处的自动扣减,如增体计算中自动扣减门、窗、洞口的面积,算梁 混凝土体积时自动扣减柱所占的长度等.自动套取定额,提供完整的换算信息.开放的、完整的报总及报表输出. 表系统,给出的报表,实现工程量的自动分类汇
目管理信息化实施及集或应用利用企业资源计划思 1)以企业资源计划思想为指导方针工程项想建立工程资源集约化管理信息模型.按照企业资源计划的普遍原理构建整个业务系统体系,实施时 根据企业现实情况走分阶段建设、逐步集成的道路.
2)以施工预算为基础进行精细化管理通过项目运行数据都具备时间、专业、部位、成本科目等 对工程项目业务的广泛调研和细致分析,发现工程不同维度的要素,因此实现以业务流程(时间进度)为原序、施工预算为基唱、各类合同为主线的基础数据采集功能,热后为各缓管理人员提供多种统计分 折模型,使管理人员追测到施工过程的细节,实现精细化管理.
6工程项目管理信息化实施集成应用及基础信息 规范分类编码技术
目前国内的工程项目管理信息化实施及集成应用,或偏重于项目成本管理,或偏重于公司级的流程控制,缺乏基磁成本数据的支待,并且都没有与企业整体的财务资金系统很好地集成,很难达到实时动 态监控项目成本运转的目的.
在国内外的工程建设信息化技术应用领域,指标编码或信息编码是伴随着多种业务处理和管理的 需求以及信息技术的发展面逐渐系统化发展起来的.在国内外工程建设行业,工程的分部分项指标经营管理、知识管理、招投标管理、工程信息管理、合符号或工程计量指标代码是最基本的工程业务指标同管理、进度管理、成本管理、资源使用管理、资源信 编码,由于建设工程物资材料在工程建设费用中占息管理、财务与资金管理、质量管理、安全管理、竣工有很大比重且需要从不同的地区厂家采购,物资材管理等,覆进了工程施工的全生命周期.通过工程
管理信息化实施及集成应用系统主要功能包括金业 3)工程项目施工全生命周期管理工程项目料编码成为工程材料采购供应管理信息化业务中必施工预算为基础进行的工程项目成本资源的精细化
管理,实现工程精细化控制.
4)业务财务一体化建立工程管理与财务资金管理业务一体化的基赠资源体系.以施工预算为组织、物品等制定统一的名称.主要包括组织编码、基础进行精细化管理的工程项目,可以在此基础资客商编码、物料编码、人员编码、财务科目编码、项目 源体系上实现项目管理与财务系统的完全集成.工程项目管理信息化实施及集成应用系统中的各种底本数据在财务系统生成凭证,同时从财务资金系统获取账务数据.
5)可靠性、可用性依靠合理的网络逻辑结构规划,服务器位于专门的DMZ区,避免受到网络攻击:软件上采用成熟稳定的数据库软件和操作系统, 硬件上中心机房设计了双机热备系统,通信传输通道采用双纤自愈环结构:
讲,使用的实用性、易用性无疑是非常重要的.
基础信息规范分类编码技术的主要技术内容和工作结构.特点:①基础信息规范分类按照层群码分类或面 群码分类法进行编码的分类和对象的标识,基础信息可分为以下类别:项目基本信息、投标信息、合同法人实体和经营单位.该公司下的仓库将从属于该倍息、质量信息、成本信息、分包信息、进度信息、健 康安全及环境信息、劳动力及人力资源信息、材料信息、机械设备信息、技术信息、资金信息、风险信息、销售、采购、应收、应付的独立业务的最基本单位码数据元的描述:包括数据元编号规则、数据元名 法定程序文件信息、资料管理信息.②基础信息编(OU).称、数据元定文、数据元类型、数据格式、计量单位等.数据元的值域:数据元在系统运作中呈现为值,作顺序,包含相关资源与费用.并在信息交换等功能中得到共享.数据元通常有一 个允许值的集合,这个允许值的集合被称之为值域.周期主要是项目中标后到项目完结的过程,主要包代码集是数据元值域代码的集合,代码集包括代码括项目立项、执行、控制、峻工、结算、财务决算、关闭标识、代码、名称.码是代码表中对应代码名称的具 体代码取值,名称指代码属性允许值的描述.值城代码集是可扩展的,值域代码集中,代码应按照一定表的规则进行编码.数据元集合:以数据元集合的形会计核算和编制会计报表,定期反映企业某一期间 式形成基础信息的编码.③建立基础信息标准与基融信息属性表.
7建设工程资源计划管理技术
佳方案.将企业的物流、资金流、信息流统一起来进 进的企业管理理论,并操供了企业信息化集成的最最大经济效益. 利进行综合平衡管理和考虑,实现产、供、销管理的
通过引进ERP系统,结合建筑施工金业的特码、工作分解、财务细分结构、库存组织、核算单位基于本单位核心业务梳理和优化的;其标准可以根
(OU)、业务流程、生命周期、会计期间.
1)标准编码编码是代号,是保证系统中固定的编码等需要统一名称和标准确定系统中的唯一性.
2)工作分解(WBS)就是把一个项目,按一定的原则分解,项目分解成任务,任务再分解或一项项 工作,再把一项项工作分配到每个人的日常活动中,直到分解不下去为止.WBS总是处于计划过程的中心,也是制定进度计划、资源需求、成本预算、风险管理计划和采购计划等的重要基础.WBS同时也 是控制项目变更的重要基础.
3)财务细分结构(FBS)项目的财务核算层次6)实用性、易用性对于基层业务操作人员来结构在ERP系统中称为财务细分结构.是依据 WBS进行综合和归并面成,是财务成本核算的基本
司下物品的库存业务,库存必须指定属于哪个 4)库存组织(inenory organinntion)管理该公库存组织,即仓库可以接库存组织分别管理.
5)核算单位具有单独的业务管理体系,实现
6)业务流程业务流程既是ERP系统中的工艺流程,是高级管控者对业务、人员、物料的实际工
7)项目生命周期本项技术所指的项目生命等状态.
8)会计期间是指将金业的经营活动划分为若干个相等的区间,在连续反映的基础上,分期进行的经普活动和成果.
该技术主要技术内容及特点如下.
建设工程资源计划管理是引自国外的企业资源①确定目标建筑工程资源计划管理的目标是围绕 1)梳理和优化各层级管理工程项目的流程计划系统,即ERP系统.它体现了目前世界上最先项目管理、预算管理为核心,以财务、成本管理为主务管理为重心的业务模块.②从两个维度梳理项目 要内容,确定项目管理、采购管理、人力资源管理、财行管理,对企业拥有的人、财、物等资源,通过责、权、管理流程,其一是层级方面,首先确定各层级职权,以明确各层级管控项目的用户角色:另一维度就是 从业务角度确定流程穿越4个主要模块的业务顺序.通过网个维度的梳理和优化确定本项技术的最点,建筑工程资源计划管理的主要概念有:标准编终业务流程,即未来业务蓝图.确定的流程一定是