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

高新技術(shù)在建筑施工中的應用與發(fā)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(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，據(jù)報道繼工業(yè)和農(nóng)業(yè)之后，建筑業(yè)完成的增加值在國民經(jīng)濟各部門中居第三位。最新的國家統(tǒng)計數(shù)字顯示，2002年中國城市(鎮(zhèn))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(zhèn))化加速的起點，是國家建設(shè)的大好時期。同其他行業(yè)相比，建筑業(yè)無論是從科技含量、工業(yè)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(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，該產(chǎn)業(yè)才能以較快的速度發(fā)展。

    進入21世紀以后，全國各地一批又一批規(guī)模宏大，技術(shù)復雜的基礎(chǔ)設(shè)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(shù)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(shù)有些已達到或接近國際先進水平。但與發(fā)達國家相比，在技術(shù)的總體水平、技術(shù)裝備水平、職工技術(shù)素質(zhì)和管理的能力上，仍存在著相當大的差距。本文對高新技術(shù)在建筑施工中的應用做一點論述，并對其發(fā)展發(fā)向進行探討，以求拋磚引玉。

2、建筑施工中應用高新技術(shù)的應用展望

    建筑業(yè)是一個勞動密集型的產(chǎn)業(yè)，但這樣并不說明了它與高新技術(shù)非常遙遠，相反在建筑業(yè)中發(fā)展和應用高新技術(shù)更具有巨大的空間和潛力。

    現(xiàn)代高新技術(shù)主要包括信息技術(shù)、激光和空間技術(shù)、新材料科學技術(shù)、生態(tài)環(huán)境科學技術(shù)、智能化技術(shù)等；結(jié)合建筑施工的特點，高新技術(shù)的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

    2.1信息技術(shù)在建筑施工中的應用

    信息技術(shù)在建筑施工中的應用主要體現(xiàn)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(shù)，開發(fā)信息資源，以促進施工技術(shù)和管理水平不斷提高，施工生產(chǎn)效益顯著增加的過程。目前，信息技術(shù)在施工中的應用情況主要表現(xiàn)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(shù)進行各項計算作業(yè)和輔助管理工作，如辦公自動化系統(tǒng)、招投標系統(tǒng)(工程量計算、投標報價、標書制作，施工平面圖設(shè)計、造價計算、編制工程進度網(wǎng)絡(luò))、設(shè)計計算系統(tǒng)(深基坑支護設(shè)計、腳手架設(shè)計、模板設(shè)計、施工詳圖設(shè)計)、項目管理系統(tǒng)(項目成本、質(zhì)量、進度管理、日常信息管理)等。

    第二、以信息技術(shù)為特征的自動化控制技術(shù)，在施工中取得了較好的效果。如大體積混凝土施工質(zhì)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(shù)進行大型構(gòu)件和設(shè)備的整體安裝和整體爬升腳手架的提升、幕墻的生產(chǎn)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(shù)據(jù)采集等。

    第三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑施工中的應用，如應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，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(fā)現(xiàn)設(shè)計中的缺陷，或者進行施工方案的比較與優(yōu)化。又如地下過程虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，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(qū)域及范圍，為土釘支護設(shè)計提供可靠的依據(jù)。

    第四、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在施工中的應用。如施工現(xiàn)場圖象的傳輸，管理者坐在現(xiàn)場辦公室即可看到現(xiàn)場各種情況；施工現(xiàn)場采用攝像監(jiān)視系統(tǒng)，用以監(jiān)視工地現(xiàn)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(jiān)控管理。

    另外，我們提倡企業(yè)的信息管理系統(tǒng)要求逐步加入國際互聯(lián)網(wǎng)，做到資源共享，提高企業(yè)的決策能力和管理水平，從而實現(xiàn)施工信息化、工程流程化、技術(shù)管理規(guī)范化。

    2.2激光和空間技術(shù)在建筑施工中的應用

    激光掃描是利用激光束發(fā)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(jiān)理中得到廣泛應用。如運用激光掃描技術(shù)建立施工檔案的過程。

    空間技術(shù)在建筑施工中的應用主要是基于工程應用的“3s”集成技術(shù)。GIS(地理信息系統(tǒng))是采集、存儲、管理和分析地球表面與空間地理分布有關(guān)的空間信息系統(tǒng)，如運用GIS技術(shù)進行城市規(guī)劃；GPS(全球定位系統(tǒng))是通過衛(wèi)星測試測距導航來獲取三維空間坐標，已經(jīng)在越來越多的領(lǐng)域取代常規(guī)光學和電子測量儀器，其優(yōu)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(fā)展到較成熟的階段，如運用 RS技術(shù)將遙成圖象轉(zhuǎn)換成地圖；“3S”技術(shù)必將在工程上逐步推廣應用。

2.3新材料科學技術(shù)在建筑施工中的應用

    新材料的出現(xiàn)，可以促使建筑形式的變化，結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工技術(shù)的革新。目前，通過對傳統(tǒng)建材的諸多改進，涌現(xiàn)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(yōu)點，它將大大加速了建筑施工的發(fā)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(wǎng)絡(luò)智能板、綠色建材等。因此，科研，設(shè)計和建筑施工企業(yè)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(tài)環(huán)境科學技術(shù)在建筑施工中的應用

    生態(tài)環(huán)境技術(shù)是生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域中的新概念，是模擬自然界物質(zhì)生產(chǎn)創(chuàng)造過程的新技術(shù)形式。在建筑施工中應用生態(tài)技術(shù)，體現(xiàn)在具有生態(tài)環(huán)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(huán)境的協(xié)調(diào)，創(chuàng)造良好和諧的施工環(huán)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(chǔ)施工中要防止水源的污染，在施工中提倡采用新型環(huán)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(huán)境的原貌，保持生態(tài)平衡，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

    2．5智能化技術(shù)在建筑施工中的應用

    智能化技術(shù)在建筑施工中的應用主要是建筑機器人，隨著計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)、機電一體化技術(shù)、模糊控制技術(shù)等提高和發(fā)展，建筑機器人的研制開發(fā)步伐已經(jīng)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(fā)有待于進一步加強。

3、建筑施工高新技術(shù)化發(fā)展對策的探討

    建筑施工采用高新技術(shù)是今后建筑業(yè)發(fā)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(shù)才能大大提高我國企業(yè)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(tǒng)，規(guī)范政府行為

    國家及地方建設(shè)主管部門宏觀上要積極引導、支持和促進高新技術(shù)的應用發(fā)展。政府部門可以用經(jīng)濟、法律等手段建立推廣和應用高新技術(shù)的激勵機制和制約機制，制定采用新技術(shù)的鼓勵政策和優(yōu)惠措施。例如現(xiàn)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(yè)若采用高新技術(shù)，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(yōu)勢。這種機制能主動自覺地推進高新技術(shù)的運用。同時政府還要制定限制使用消耗大、效益差、質(zhì)量低、安全無保障的落后技術(shù)的規(guī)定。

    3.2打破部門分割，統(tǒng)籌科學規(guī)劃

    國家及地方建設(shè)主管部門首先要充分重視制定高新技術(shù)應用的戰(zhàn)略規(guī)劃的重要性，要強調(diào)規(guī)劃的嚴肅性，要克服“短期行為”和“部門分割”。一些重要的戰(zhàn)略規(guī)劃和戰(zhàn)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(guī)劃。

    3.3加大科技投入，重視成果轉(zhuǎn)化

    科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力，面對經(jīng)濟全球化的趨勢不斷加快建筑業(yè)科技進步和技術(shù)創(chuàng)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(zhuǎn)化。

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

    3.4發(fā)展專業(yè)化隊伍，推行工程總承包

    改變我國施工企業(yè)組織結(jié)構(gòu)不合理的格局，鼓勵和支持部分企業(yè)向?qū)�業(yè)化方向發(fā)展，加強技術(shù)改造，發(fā)展專用設(shè)備，逐步建立一批有專業(yè)特點的科技先導型企業(yè)。同時推導工程總承包方式，總承辦企業(yè)為綜合管理型企業(yè)，在總承包的管理協(xié)調(diào)下，發(fā)揮各專業(yè)企業(yè)的高新技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)高新技術(shù)在建筑施工中的應用和發(fā)展。

    3.5抓好教育培訓建設(shè)，關(guān)注高新技術(shù)動向

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

4、結(jié)語

    隨著全球經(jīng)濟一體化的形成，我國建筑業(yè)單純在高新技術(shù)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(huán)境建設(shè)和能源需求為高新科技的發(fā)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(diào)自力更生，大力依靠自主創(chuàng)新，并在此前提下注重引進國外先進技術(shù)，實現(xiàn)高新技術(shù)在建筑施工中應用的跨越式發(fā)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(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)

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