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摘要：本文論述了信息技術、激光和空間技術、新材料科學技術、生態環境科學技術、智能他技術等高新技術在建筑施工中的應用情況和展望；并就我國建筑業之現狀提出了發展對策，以實現高新技術在建筑施工中應用的跨越式發展目標。...

高新技術在建筑施工中的應用與發展對策

林表文

莆田學院土木建筑工程學系  351100

1、前言

    建筑業是我國國民經濟的重要支柱產業，據報道繼工業和農業之后，建筑業完成的增加值在國民經濟各部門中居第三位。最新的國家統計數字顯示，2002年中國城市(鎮)化率已達39．1％，估計到2020年，這個比率可超過50％，也就是說，目前中國正處在城市(鎮)化加速的起點，是國家建設的大好時期。同其他行業相比，建筑業無論是從科技含量、工業化、自動化、智能化、還是組織管理等方面，都相對滯后；只有利用高新技術改造傳統產業，該產業才能以較快的速度發展。

    進入21世紀以后，全國各地一批又一批規模宏大，技術復雜的基礎設施，大型公用工程和高層住宅相繼建成，這標志著我國的施工技術水平和施工能力又上了一個新的臺階，施工中采用的高新技術有些已達到或接近國際先進水平。但與發達國家相比，在技術的總體水平、技術裝備水平、職工技術素質和管理的能力上，仍存在著相當大的差距。本文對高新技術在建筑施工中的應用做一點論述，并對其發展發向進行探討，以求拋磚引玉。

2、建筑施工中應用高新技術的應用展望

    建筑業是一個勞動密集型的產業，但這樣并不說明了它與高新技術非常遙遠，相反在建筑業中發展和應用高新技術更具有巨大的空間和潛力。

    現代高新技術主要包括信息技術、激光和空間技術、新材料科學技術、生態環境科學技術、智能化技術等；結合建筑施工的特點，高新技術的應用主要表現在以下幾個方面：

    2.1信息技術在建筑施工中的應用

    信息技術在建筑施工中的應用主要體現信息化施工上，信息化施工就是以建筑信息化為總體目標，在施工過程涉及的各部門，各階段廣泛應用信息技術，開發信息資源，以促進施工技術和管理水平不斷提高，施工生產效益顯著增加的過程。目前，信息技術在施工中的應用情況主要表現在以下四個方面：第一、在建筑施工中，通過電腦辦公利用計算機技術進行各項計算作業和輔助管理工作，如辦公自動化系統、招投標系統(工程量計算、投標報價、標書制作，施工平面圖設計、造價計算、編制工程進度網絡)、設計計算系統(深基坑支護設計、腳手架設計、模板設計、施工詳圖設計)、項目管理系統(項目成本、質量、進度管理、日常信息管理)等。

    第二、以信息技術為特征的自動化控制技術，在施工中取得了較好的效果。如大體積混凝土施工質量控制、高層建筑垂直度控制，預拌混凝土上料自動控制、采用同步提升技術進行大型構件和設備的整體安裝和整體爬升腳手架的提升、幕墻的生產與加工、建筑物或深基坑支護的沉降、變形觀測和工程測量、建筑材料檢測數據采集等。

    第三、虛擬現實技術在建筑施工中的應用，如應用虛擬現實技術，可以對大型復雜施工項目進行施工過程預演，在實際施工前發現設計中的缺陷，或者進行施工方案的比較與優化。又如地下過程虛擬現實系統，可以對土方的開挖過程進行模擬，計算并演示可能塌方的區域及范圍，為土釘支護設計提供可靠的依據。

    第四、多媒體技術和網絡技術在施工中的應用。如施工現場圖象的傳輸，管理者坐在現場辦公室即可看到現場各種情況；施工現場采用攝像監視系統，用以監視工地現場安全，消防等。遠程專家事故會診；基于計算機的施工過程的交接班處理和對道路橋梁等工程的監控管理。

    另外，我們提倡企業的信息管理系統要求逐步加入國際互聯網，做到資源共享，提高企業的決策能力和管理水平，從而實現施工信息化、工程流程化、技術管理規范化。

    2.2激光和空間技術在建筑施工中的應用

    激光掃描是利用激光束發射到物體不同部位后返回時間的不同來獲知物體各部位的三維空間坐標。對具有三維空間坐標的點集進行三維立體建模，就可以在工程測量，維修和監理中得到廣泛應用。如運用激光掃描技術建立施工檔案的過程。

    空間技術在建筑施工中的應用主要是基于工程應用的“3s”集成技術。GIS(地理信息系統)是采集、存儲、管理和分析地球表面與空間地理分布有關的空間信息系統，如運用GIS技術進行城市規劃；GPS(全球定位系統)是通過衛星測試測距導航來獲取三維空間坐標，已經在越來越多的領域取代常規光學和電子測量儀器，其優點精度高、速度快，全天候無需通視和點位不受限制；RS(遙感)目前已發展到較成熟的階段，如運用 RS技術將遙成圖象轉換成地圖；“3S”技術必將在工程上逐步推廣應用。

2.3新材料科學技術在建筑施工中的應用

    新材料的出現，可以促使建筑形式的變化，結構設計和施工技術的革新。目前，通過對傳統建材的諸多改進，涌現了大量新材料，這些材料具有重量輕、強度高、能耗低、綜合性能好的優點，它將大大加速了建筑施工的發展。比如金屬板材涂膜材料、自密實混凝土、活性粉末混凝土、智能混凝土、耐火耐候鋼、鐳射玻璃制品、高效吸臭涂料、自清潔外墻納米涂料、多功能網絡智能板、綠色建材等。因此，科研，設計和建筑施工企業應積極開展新材料應用方面的研究或試驗工作，對有一定價值的新材料要及時的介紹推廣、吸收和采納。

    2.4生態環境科學技術在建筑施工中的應用

    生態環境技術是生產技術領域中的新概念，是模擬自然界物質生產創造過程的新技術形式。在建筑施工中應用生態技術，體現在具有生態環境的思想意識，主要是做好防止施工污染，處理好建筑垃圾，做好文明施工，求得與環境的協調，創造良好和諧的施工環境。例如，打預制樁時嚴格控制噪音和振動，泥漿護壁灌注樁施工要注意廢泥漿的排放與處理，基礎施工中要防止水源的污染，在施工中提倡采用新型環保材料，在施工中保護植被，避免砍伐樹木，對建筑垃圾及時處理，綜合利用，盡量保持環境的原貌，保持生態平衡，實現可持續發展。

    2．5智能化技術在建筑施工中的應用

    智能化技術在建筑施工中的應用主要是建筑機器人，隨著計算機技術、人工智能技術、機電一體化技術、模糊控制技術等提高和發展，建筑機器人的研制開發步伐已經加快。建筑機器人在日本已用于吊裝、砼布料、鋼筋焊接、混凝土地面壓光、隧道開鑿、噴涂、搬運建材、固定螺栓等方面，而在我國建筑機器人主要用于建筑涂料的噴涂和鋼筋的焊接等方面，其研究和開發有待于進一步加強。

3、建筑施工高新技術化發展對策的探討

    建筑施工采用高新技術是今后建筑業發展的方向，特別是我國加入wr0，面對國際建筑市場，只有應用高新技術才能大大提高我國企業的競爭力。從目前情況看，可以從以下幾個方面著手：

    3.1健全法制系統，規范政府行為

    國家及地方建設主管部門宏觀上要積極引導、支持和促進高新技術的應用發展。政府部門可以用經濟、法律等手段建立推廣和應用高新技術的激勵機制和制約機制，制定采用新技術的鼓勵政策和優惠措施。例如現行的工程量清單計價模式，即采用量價分離，合理低價中標，由原來定額確定價格到市場確定價格，企業若采用高新技術，施工成本降低，就能獲得巨大的高科技效益，在市場競爭中占有優勢。這種機制能主動自覺地推進高新技術的運用。同時政府還要制定限制使用消耗大、效益差、質量低、安全無保障的落后技術的規定。

    3.2打破部門分割，統籌科學規劃

    國家及地方建設主管部門首先要充分重視制定高新技術應用的戰略規劃的重要性，要強調規劃的嚴肅性，要克服“短期行為”和“部門分割”。一些重要的戰略規劃和戰略舉措往往由于部門分割和利益平衡被肢解而打折扣，難以形成合力。所以要花大力氣去組織專家制定實事求是的中長期的科學規劃。

    3.3加大科技投入，重視成果轉化

    科學技術是第一生產力，面對經濟全球化的趨勢不斷加快建筑業科技進步和技術創新步伐已成為目前我國一項刻不容緩的任務，當然在加大科技投入的同時，需要準確的預測，重視成果轉化。

    我國的高等學校是國家自主創新的重要力量，更是基礎研究方面的主力，一定要加強高新技術的研究在成果轉化方面的意識，注重與建筑施工相結合。

    3.4發展專業化隊伍，推行工程總承包

    改變我國施工企業組織結構不合理的格局，鼓勵和支持部分企業向專業化方向發展，加強技術改造，發展專用設備，逐步建立一批有專業特點的科技先導型企業。同時推導工程總承包方式，總承辦企業為綜合管理型企業，在總承包的管理協調下，發揮各專業企業的高新技術優勢，實現高新技術在建筑施工中的應用和發展。

    3.5抓好教育培訓建設，關注高新技術動向

    建筑施工企業是發展高新技術的載體，企業應用和發展高新技術應著重以下幾項工作：(1)培養施工技術方面的人才，只有重視對技術工人的教育培訓，讓他們掌握計算機、信息、現代新興科技方面的知識，經過實際操作鍛煉后，為企業全面技術進步貢獻力量。(2)企業自己加大科技投入，開發適合自己需要的高、精、尖技術，同時鼓勵工人對自身的技術成就和施工經驗進行不斷總結、推廣應用。(3)企業要注意高新技術的新動態和管理新方向，要注意搜集這方面的動態，結合自身情況，注意消化吸收，并加以充分發揮作用。

4、結語

    隨著全球經濟一體化的形成，我國建筑業單純在高新技術方面與西方強國展開競爭有很大難度。但是，我國正處在城市化加速的起點，大量的人居環境建設和能源需求為高新科技的發展提供了巨大的載體和最佳的機遇。我們要審時度勢高度強調自力更生，大力依靠自主創新，并在此前提下注重引進國外先進技術，實現高新技術在建筑施工中應用的跨越式發展目標。

參考文獻

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[4]葉列平．土木工程科學前沿[M]．清華大學出版社，2(X)6．

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)

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