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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，IBDS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。作為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 5O～7O年代，科学计算阶段。CAD和有限元法的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 8O～9O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。
（2）土木工程信息化框架的实现
土木信息技术的发展。主要包括四个方面：一是土木工程信息网络的发展，是整个土木工程信息化建设的核心；二是土木工程信息接收终端，包括台式终端和手持式终端 ；三是土木工程信息的网络传输标准，一方面保证土木工程信息可与中国电讯移动通讯网络相兼容，另一方面是保证不同土木工程信息网之间、信息网与接收终端之间能够顺畅地进行信息交换；四是信息土木集成与交互系统，信息土木集成与交互系统由一系列大型程序组成，是按照土木工程信息的网络传输标准开发的能进行土木工程信息整合、传播的软件平台，不同的土木信息制造商通过该平台可以准确、方便地向工程界提供合乎标准的各类信息，同时使信息通过该平台进行传输。
（3）土木工程的信息化建设须致力建设三大系统。
① 建立土木工程设计、施工的技术和控制信息系统。
② 建立土木工程标准、行业管理、工程管理、企业管理的信息系统
③建立土木工程基于互联网的方案优选、施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统互联网正在逐步深入土木工程，既在提供信息服务方面发挥越来越大、越来越广泛的作用，同時又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案、种种合作方案有效进行比较，高效进行优化，将大大提高企业的决策能力和水平。
第三章 施工企业信息化管理
施工企业信息化的目的就是要利用先进的信息技术和手段，把瞬息万变的信息变成企业管理者的知识，将知识变成企业领导者的正确决策，最后由正确的决策带来企业实实在在的利润，从而帮助企业抓住机遇，快速反应市场，提高经济效益。
3.1 施工企业信息化及管理措施
施工企业的信息化建设与实现过程包括三个方面：（1）办公的自动化和信息化。（2）事务处理的自动化和信息化。（3）建设项目生产过程的自动化和信息化。
实现施工企业信息化的过程包括两个重要环节：
1.企业信息网络硬件平台的建设。
2.企业信息化的组织管理。
3.2 实现施工企业信息化管理的技术途径
由于施工企业点多面广，企业总部往往要求各下属分支机构通过定期的工程报表向总公司报告当前的生产经营信息，下面我们将以施工企业的工程报表为例来简述施工企业信息化管理在技术上的三种实现途径。
1.电子报表邮件的自动汇总技术。这种方式是施工企业工程报表信息汇总的最基本的方式。
2.客户机/服务器模式的报表传送技术。由于一些公司的总部已建有规模不等的客户机/服务器模式局域网，各远程分部的计算机可以通过直接拨号方式访问总部的信息汇总服务器，从而形成信息共享的广域网。
3.浏览器/Web服务器模式的报表传送技术。随着In-ternet网络技术的不断发展，浏览器/Web服务器报表传送模式越来越受到人们的重视。
从经济性和可靠性的角度出发，当整个公司的信息化容量不是非常大且信息的保密性要求不是非常高时，应优先采取租用ISP/ASP服务商的Web服务器的措施，通过租用的网站服务器空间，建立公司的Web数据库。在计算机技术飞速发展的时代，盲目投入许多硬件来建立公司自己的网络系统，往往赶不上计算机系统的更新换代。
参 考 文 献
[1]聂梅生.住宅产业集团化与信息化.中国建筑学会2000年学术年会－－会议报告文集.2000.10
[2]Paulson, B.C., Computer-aids project planning and management, Computing in Civil and Building Engineering, Proc.of the six International Conference on, Computing in Civil and Building Engineering (Balkma, Rottedam, 1995) 31-38
[3]白庆华,何玉琳.CIMS中的系统集成和信息集成.北京:电子工业出版社,1997
[4]蔡青,高光焘.CAD/CAM系统的可视化 集成化 智能化 网络化.西安:西北工业大学出版社,1996
[5]Froese, T.M. and Paulson, B.C.Integrating project management systems through shared object-oriented models, Artificial Intelligence in Engineering, Proc.of the Seventh International Conference on Applications of Artificial Intelligence in Engineering (1992) 69-85.
[6]何清华,卢勇,陈发标.全寿命周期集成化管理系统（LMIS）开发总体方案.基建优化,2001,1,13-14.
[7]张维明,邓苏,罗雪山,肖卫东.信息系统建模技术与应用.北京:电子工业出版社,1997
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，IBDS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。作為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 5O～7O年代，科学计算阶段。CAD和有限元法的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 8O～9O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。
（2）土木工程信息化框架的实现
土木信息技术的发展。主要包括四个方面：一是土木工程信息网络的发展，是整个土木工程信息化建设的核心；二是土木工程信息接收终端，包括台式终端和手持式终端 ；三是土木工程信息的网络传输标准，一方面保证土木工程信息可与中国电讯移动通讯网络相兼容，另一方面是保证不同土木工程信息网之间、信息网与接收终端之间能够顺畅地进行信息交换；四是信息土木集成与交互系统，信息土木集成与交互系统由一系列大型程序组成，是按照土木工程信息的网络传输标准开发的能进行土木工程信息整合、传播的软件平台，不同的土木信息制造商通过该平台可以准确、方便地向工程界提供合乎标准的各类信息，同时使信息通过该平台进行传输。
（3）土木工程的信息化建设须致力建设三大系统。
① 建立土木工程设计、施工的技术和控制信息系统。
② 建立土木工程标准、行业管理、工程管理、企业管理的信息系统
③建立土木工程基于互联网的方案优选、施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统互联网正在逐步深入土木工程，既在提供信息服务方面发挥越来越大、越来越广泛的作用，同時又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案、种种合作方案有效进行比较，高效进行优化，将大大提高企业的决策能力和水平。
第三章 施工企业信息化管理
施工企业信息化的目的就是要利用先进的信息技术和手段，把瞬息万变的信息变成企业管理者的知识，将知识变成企业领导者的正确决策，最后由正确的决策带来企业实实在在的利润，从而帮助企业抓住机遇，快速反应市场，提高经济效益。
3.1 施工企业信息化及管理措施
施工企业的信息化建设与实现过程包括三个方面：（1）办公的自动化和信息化。（2）事务处理的自动化和信息化。（3）建设项目生产过程的自动化和信息化。
实现施工企业信息化的过程包括两个重要环节：
1.企业信息网络硬件平台的建设。
2.企业信息化的组织管理。
3.2 实现施工企业信息化管理的技术途径
由于施工企业点多面广，企业总部往往要求各下属分支机构通过定期的工程报表向总公司报告当前的生产经营信息，下面我们将以施工企业的工程报表为例来简述施工企业信息化管理在技术上的三种实现途径。
1.电子报表邮件的自动汇总技术。这种方式是施工企业工程报表信息汇总的最基本的方式。
2.客户机/服务器模式的报表传送技术。由于一些公司的总部已建有规模不等的客户机/服务器模式局域网，各远程分部的计算机可以通过直接拨号方式访问总部的信息汇总服务器，从而形成信息共享的广域网。
3.浏览器/Web服务器模式的报表传送技术。随着In-ternet网络技术的不断发展，浏览器/Web服务器报表传送模式越来越受到人们的重视。
从经济性和可靠性的角度出发，当整个公司的信息化容量不是非常大且信息的保密性要求不是非常高时，应优先采取租用ISP/ASP服务商的Web服务器的措施，通过租用的网站服务器空间，建立公司的Web数据库。在计算机技术飞速发展的时代，盲目投入许多硬件来建立公司自己的网络系统，往往赶不上计算机系统的更新换代。
参 考 文 献
[1]聂梅生.住宅产业集团化与信息化.中国建筑学会2000年学术年会－－会议报告文集.2000.10
[2]Paulson, B.C., Computer-aids project planning and management, Computing in Civil and Building Engineering, Proc.of the six International Conference on, Computing in Civil and Building Engineering (Balkma, Rottedam, 1995) 31-38
[3]白庆华,何玉琳.CIMS中的系统集成和信息集成.北京:电子工业出版社,1997
[4]蔡青,高光焘.CAD/CAM系统的可视化 集成化 智能化 网络化.西安:西北工业大学出版社,1996
[5]Froese, T.M. and Paulson, B.C.Integrating project management systems through shared object-oriented models, Artificial Intelligence in Engineering, Proc.of the Seventh International Conference on Applications of Artificial Intelligence in Engineering (1992) 69-85.
[6]何清华,卢勇,陈发标.全寿命周期集成化管理系统（LMIS）开发总体方案.基建优化,2001,1,13-14.
[7]张维明,邓苏,罗雪山,肖卫东.信息系统建模技术与应用.北京:电子工业出版社,1997