1、1土木工程建设中的集成化和信息化研究摘要：随着计算机信息技术和网络技术的不断推广应用，越来越多的行业采用先进的管理模式，利用信息技术和网络技术使企业得到高速的发展。相对而言，建筑行业中信息和网络技术的运用层次相对较低。本文先对计算机在土木工程建设过程中应用现状进行总结，然后再深入地研究土木工程建设过程中系统的集成化和信息化的开发及相关技术，最后对土木工程建设过程中系统的集成化和信息化的发展方向提出自己的一些看法。 关键词：土木工程建设集成化信息化 中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号： 前 言 土木工程是建造各类工程设施的科学技术活动的统称。现代土木工程的特点是：适应各类工程建
2、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。高强轻质的新材料不断出现并开始应用。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2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。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干
3、方案，从中选优。 第一章 土木工程的信息化和集成化概述 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，土木工程信息化已经成为土木工程建设和发展的必然趋势。随着计算机辅助设计技术的发展普及，近年来，国内外在计算机建筑设计包括模拟计算、图纸绘制和资料管理等方面的研究和开发有了较大进展，同时也暴露出一系列问题。由于社会发展对建筑设计的效率和质量要求的不断提高，近十年来逐渐提出（集成化建筑设计系统） （IBDS）的概念，世界各国相应投入大量人力和财力从事此方面的研究开发工作，并开始产生一些中应用于实践的成果。 1.1 什么是土木工程信息化 “土木工程信息化”简单地说就是充分利用计算机和网络技
4、术，在虚拟空间中实现对土木工程建设全过程的管理、监控和实施。 1.2 土木工程信息化主要内容 （1）从技术形式看，土木工程信息化是指在全国乃至全球范围内3以土木工程信息技术资源的开发利用为核心，以网络技术、通信技术等高科技手段为依托的一种新技术扩散的过程，通过实现土木信息的在线与共享，以随时、随地、互动的方式提供土木信息支持和完整的问题解决方案。 （2）从行业影响看，土木工程信息化是一个利用信息技术对土木工程建设与管理水平整体提升的过程，它涵盖了政府监管、企业管理、教育培训、勘测、设计、施工、监理、质量监督等诸多领域，尤其针对我国实际，土木信息化有效地解决了工程建设量大面广与信息知识资源分布严
5、重不均的矛盾，促使了整体的技术进步。 （3）从实现过程来看，与其他行业的信息化一样，土木信息化也是一个包含 3 个层面、6 大要素的动态过程，所谓 3 个层面，一是土木信息技术的开发和应用过程，主要指在互联网等信息技术的基础上，制定土木工程信息在软件、硬件方面的网络传输标准，同时大力开发研制土木工程信息的传输终端，这是信息化建设的基础；二是土木信息资源的开发和利用过程，主要指作为土木信息的提供者，完成国家土木工程信息公众网和企业局域网的建设，这是信息化建设的核心与关键；三是土木信息产品制造业不断发展的过程，主要指应发展一批土木工程信息技术开发制造的科研机构和企业，这是信息化建设的重要支撑。所谓
6、 6 大要素即指信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法规环境与信息人才。 1.3 土木工程信息化主要特点 （1）土木工程信息化具有鲜明的知识经济特点，其核心生产要素4是土木工程的各种信息、技术和知识，以互联网为工具，土木信息资源的生产、传输和应用是土木工程信息化的本质表现形式。 （2）实时性、远程性、互动性是土木工程信息化必须具备的 3 大属性，即在任何时间、任何地方都可互动地为土木工程界提供信息服务，完全打破时间地域等的限制。 （3）智能化、网络化的工作方式是土木工程信息化的又一特点，这势必会对人们的思维形式产生深刻影响。 （4）土木工程信息化的核心动力是人力资本，终生学习技能、专业
7、知识、IT 技能、信息的识别与管理技能等都是信息时代土木工程从业人员必须具备的能力。 1.4 集成化建筑设计系统 人们希望有了设计人员的知识、经验及设想后，通过 IBDS 用计算机进行分析、计算、比较、判断等，不仅将方案形象地表现出来，而且将量化的结果输出，工程师再依据它去修改方案，重新设计。因此，IBDS必须采用开放性的体系结构，把设计院的“人和资料“集成在一起，具体表现在： 1.不同专业的数据模型的集成 建立各专业通用的标准化的中央建筑数据库。该数据库把建筑设计涉及的建筑、结构、设备、电气、室内设计和概预算等专业所用的数据模型统一起来，集成在一起，保证各专业所用建筑信息的一致性。 2.不同
8、设计阶段所使用的模拟软件的集成 建筑设计在不同阶段需要用到性质不同，细致程度不同的模拟软件，5IBDS 应充分考虑建筑设计在方案选择、初步设计和施工图设计等不同阶段使用不同模拟软件对输入数据模型要求的一致性和相关性，尽量保证前一阶段的计算结果和数据可应用于后续阶段的设计计算，减少数据的重复输入和不一致性。 3.设计资源的集成 把建筑设计有关的设计手册、标准法规、工程图纸、设备产品手册等数据和资料以数据库、知识库等方式集成存储在计算机网络上，以便设计人员查询和使用。 第二章 如何发展土木工程信息化 2.1 土木工程以及信息化发展现状 土木工程信息技术的发展是一个信息技术在土木工程中应用逐步深入并
9、融和的过程。目前无论是国际还是国内都还没有形成一个完整体系，研究上主要表现为土木信息技术的开发应用，在对产业的支撑上还没有形成规模效应。尤其是我国，土木工程行业整体发展水平仍比较低，处于粗放型的工作模式，土木工程信息化建设更是任重道远。作为一个新的学科和新兴产业，土木工程信息化的研究无论在国内还是国际都处于起步阶段。 纵观国内外“土木工程信息化”的进程，大体可以分为以下三个阶段： 第一阶段：2O 世纪 5O7O 年代，科学计算阶段。CAD 和有限元法的6应用是这一阶段的代表，主要应用于设计和结构分析； 第二阶段：2O 世纪 8O9O 年代是专业软件蓬勃发展的阶段，如AI、最优化方法、仿真、人机交互界面和可视化技术，如比较通用的P3、Project 项目管理软件，造价软件、3s 系统、单项结构分析计算等软件； 第三阶段 ：1990 年代末至今是基于网络技术、嵌入式系统研究等基础上的发展阶段，如局域网互连，办公自动化系统，数据共享等 。 2.2 发展土木工程信息化的关键 （1）打破传统观念。可以将土木工程信息化的理念进行大力的宣传，让设计人员认识到发展土木工程信息化的必要性和紧迫性。
