湖北工业大学
摘要:信息技术的迅猛发展,带动各行各业管理水平飞速提升,同样信息化也渗透到土木工程管理的方方面面,然而总体而言土木工程信息化水平仍然比较低,因此本文分析了土木工程信息化现状、出路与信息化技术的应用。
关键词:信息化技术;土木工程管理
土木工程是一项古老的技术活动,古埃及胡夫大金字塔、古巴比伦空中花园、中国万里长城无不是土木工程的杰作。同时土木工程又是一切活动的基础,现代科技再发达也离不开土木工程,航空航天离不开机场、航站楼和航天塔,手机的广泛普及也离不开移动通信基站[1]。随着信息技术在当代社会的高度应用,信息化成为带动各行各业创新发展的驱动力,信息化技术在土木工程中也得到广泛应用,但就应用的深度和产生的效能而言,仍然属于低水平[2]。因此,本文对信息化技术在土木工程管理中的应用进行了分析。
1土木工程信息化及发展现状与出路
1.1信息化与土木工程信息化
信息化是培育、发展以智能化技术为代表的先进生产力并服务于社会的过程。土木工程信息化是利用信息技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造、完善和提高,以实现土木工程高效率、高效益的过程[3]。
1.2土木工程信息化发展现状及问题症结
土木工程信息化在结构工程、岩土工程、交通工程、建筑工程、环境工程等领域得到不同程度的发展。结构工程是研究结构选型、力学分析、勘察设计、工程材料等内容的学科,目前信息化技术在勘察设计中应用包括数字化测图、地理信息系统(GIS)等,在结构方面应用有桥梁、隧道、大坝、建筑结构的健康监测,桥梁管理系统为桥梁的设计、施工、运营、维修和重建提供辅助决策。岩土工程是基础工程、地基处理、水库建设、桥梁建造、隧道工程、地下空间开发、地质灾害防治等领域的学科,目前信息化应用包括基于GIS的空间定位、数字高程模型(DEM)、数字地形模型(DTM)、三维地质模型等。信息化技术在交通工程中的应用包括智能交通系统、道路交通安全管理系统、交通工程基础设施资产管理系统、交通应急管理系统等。信息化技术在建筑工程中的应用包括项目信息管理、施工监测与控制、施工组织与管理等方面。信息化技术在环境工程中的应用包括水土保持监测、生态环境动态监测、土地管理信息化等方面。虽然信息化技术在土木工程管理中的应用已初具规模,但仍不能满足土木工程发展需要,尤其在集成化方面存在明显不足。例如桥梁健康监测大多为单一监测,缺乏综合评估机制,在建筑工程中尚处于起步开发阶段,没有实现信息交换和共享,距离集成应用还有很大差距。而且土木工程生产经营方式大多局限于传统管理模式,设计管理人员将1/3的时间用于协调现场作业人员和决策人员,项目管理人员将1/2的时间用于信息传递,由此严重制约生产效率的大幅提升。导致信息化进程缓慢的症结在于信息化意识薄弱、信息化建设投入不足、信息化人才缺失、信息化建设水平不高、信息化环境机制制约、信息化建设风险意识低下等。例如不少土木工程管理人员认为信息化建设就是采购计算机硬件及配套软件,而不愿意在信息化管理体系建设上花费更多的时间和金钱,并且许多管理者只知业务管理流程和模式,却不知如何开展信息化建设。
1.3土木工程信息化的出路
在土木工程领域,我国与发达国家的差距主要不在施工工艺与技术方面,例如我国港珠澳跨海大桥、杭州湾跨海大桥、湘西矮寨特大悬索桥、上海中心大厦、深圳平安国际金融大厦等位列世界前茅,攻克了许多施工工艺、技术上的世界难题,但信息化总体水平与国外差距不小。信息化建设与管理的问题也不是说缺乏计算机和互联网的应用,而是各种信息技术集成化的科学管理。随着土木工程的发展,信息化管理要冲破各种信息壁垒,并从根本上改变土木工程管理的信息布局,推进组织机构、业务流程、生产经营的深层次优化重组,从而最终体现在生产效率和核心竞争能力上的提升。信息化建设应从满足业务需求、管理需求、运营需求、决策需求、数据需求等多方面入手,以集成管理思想落实组织集成、过程集成、信息集成,并按照全寿命周期管理理论统一开发管理、项目管理、设施管理。集成管理的纽带是建立以建筑信息模型(BIM)为核心的信息化管理体系。随着BIM的应用,建设工程生命周期信息管理(BLM)应运而生。BLM不局限于信息化管理,还包括过程、组织、方法和手段的应用,是集成化思想在土木工程信息化管理的集中体现。
2信息化技术在土木工程管理中的应用
下面以桥梁工程和建筑工程为例,分析信息化技术的应用。
2.1信息化技术在桥梁工程中的应用
桥梁工程集成化信息管理的目标是桥梁建养一体化,为桥梁全寿命周期管理提供信息支持。目前,桥梁工程已实现“管养分离”,桥梁运营方只负责养护工程的管理,通过招标、对外承包形式将养护工程的实施交付专业养护企业负责。建养一体化对信息集成化有了更多需求,例如运营方对收费管理、路政管理、养护管理、结构健康监测以及数据存储、传输有直接需求;业主方对实施策划、项目控制、项目交流等信息有需求;设计方对项目决策信息、设计所需基础资料、运营养护信息、结构健康监测信息、设计各阶段成果整合有需求;施工方对施工基础资料、施工控制信息、建养一体化施工、桥梁保修期信息有需求。为了实现桥梁工程建养一体化,首先应对桥梁系统结构进行分解,利用EBS分解为若干功能面和专业子系统。然后建立桥梁编码体系,例如以ISO体系进行分类和确定EBS编码。再以BIM模型为基础进行信息创建、信息传递与存储、信息共享与协同等信息管理,其过程涵盖设计、施工、运营的所有阶段。最后基于BLM理念对全寿命周期集成化管理的相关信息进行有机集成,实现项目增值。
2.2信息化技术在建筑工程中的应用
在建筑工程管理中业主、设计、施工、监理各方存在信息共享、协作问题,并成为制约建筑工程发展的一大障碍,利用BIM技术可以实现信息在所有参建方和整个工程过程中的流动。基于BIM的工程管理加强了事前控制和参建各方管理流程的改变。业主利用BIM增强了建筑功效,降低了财务风险,缩短了工程工期,保障了程序符合规定,使设施管理与维护最优化。设计方利用BIM将建筑2D表现形式上升为3D建筑模型,并从前期策划、方案设计、初步设计到施工图设计保持设计团队协作和与业主的有效沟通,在施工、运维阶段也能得到实时反馈信息。建筑施工参与方众多,现场环境复杂多变,专业工艺多种多样,统筹策划难度较大,这些特点决定了项目总承包商对组织协调、团队协作有很高要求,BIM加上时间、数量、成本可以实现3D到4D、5D的多维集成管理,并以BIM驱动项目全生命周期管理。监理方基于BIM可更好地协调业主、设计、施工各方的服务,并实现更高效的监督管理。
3结语
在土木工程管理中全面推行信息化具有重大的意义,对于支撑土木工程战略目标的实现更具深远的影响。信息化的发展是没有止境的,土木工程管理企业应不断创新发展理念,通过建立持续性的系统工程推动企业信息化水平不断攀上新的台阶。
参考文献
[1]崔京浩.土木工程的学科优势和人力资源开发[J].土木工程学报,2017,50(5):1-11.
[2]尹子涵.在经济发展视域下加强土木工程的信息化建设[J].管理观察,2017(8):93-95.
[3]孙璐,葛敏莉,李易峰,等.土木工程信息化发展综述[J].东南大学学报(自然科学版),2013,43(2):436-444.