对建筑工程未来十年的展望
摘要:分析了我国建筑工程与科学发展观的内在联系,明确了科学发展观在建筑工程发展中的地位和作用,并对改善我国建筑工程的发展水平提出了一些建议,以进一步提高国内建筑企业的竞争力,改善企业的管理水平。
关键词:建筑工程,科学发展观,建筑企业
1 引言
建筑是空间构筑物的艺术,是工程技术与艺术结合的产物。它是人类在改造自然界过程中形成的一种人为地域空间,是人工环境的一种非常重要的表达形式,包含了一定的社会文化和地域特征,体现了时代的特点和人的生活水平。当然,建筑的这种特点也决定了它必然依赖于相应的技术,因而科技进步对建筑工程发展的制约和影响在设计、施工等许多方面表现得都非常明显。同时,科学技术的进步和发展使得造型美观、功能合理、环境舒适、经济适用的各式建筑不断涌现。可见,科学技术作为第一生产力,在建筑工程发展中发挥了强大推动作用。
2 建筑思想进步促进建筑工程发展
预应力思想源于1910年法国工程师金#弗来西奈设计建造的足尺试验拱桥,其原理是通过对结构构件预先施加一定的应力来消除或减少由于结构自重及施工荷载等影响引起结构的内力变化,从而达到提高建筑物承载能力的目的。
自架设体系思想是为了便于施工,将一个结构离散成若干小单元、小型结构,然后按照一定的施工步骤进行拼装或浇注,这样已完成的结构部分就可以作为下一部分的支撑体系参与到下一阶段的施工中去,并与下一部分合成一个整体,直到全部结构完成。这种思想在工业与民用建筑迭合楼板、迭合梁及桥梁建筑中得到灵活运用。
3 计算方法改进促进建筑工程发展
3.1 新型计算力学方法的出现与不断改进
随着科学技术的发展,计算力学理论不断得到改进和完善,出现了很多新的结构分析方法和数值计算方法,为新型复杂结构计算开辟了新的思路。从20世纪50年代开始,有限元法发展成为解决力学问题的有力工具,为解决工程中的力学问题开创了全新的局面,贡献极大。但随着其自身缺点的暴露,一些有特点的新方法如有限条法、有限点法、边界元法、加权残数法、子域法、QR法、能量配点法、有限元法等相继产生,不断克服旧有方法的缺点,突破传统方法的束缚,开拓了结构力学新领域。
3.2 电子计算机技术的应用
电子计算机的诞生为建筑工程发展开辟了一个新的时代,改变了结构工程尤其是高层与超高层建筑结构分析的历史。从最初以手算为基础的力矩分配法、分层计算法、反弯点法、D值法等到以杆件为单元的矩阵位移法(代表性程序有ETS3、TBSA、TAT),再到常微分求解器方法(COLSYS)和多种单元组合的有限元方法(代表性程序有通用程序SAP系列、AD-INA,专用程序ETABS、Super-ETABS、TBFEM210、SATWE),仿真技术得到空前发展,使得建筑结构的特性能够在计算机上模拟,可以帮助设计者设计出更安全、更合理的建筑。不仅如此,计算机技术的不断进步促成了计算机辅助设计系统(建筑CAD技术)的形成,从而使得建筑结构设计变得更加动态和灵活。
4 设计理论完善促进建筑工程发展
4.1 结构优化设计理论
最早在建筑设计中,人们只注重建筑结构的安全性,而忽略其设计的适用性、经济性、美观性。随着科学技术的进步,人们逐渐意识到结构优化设计的必要性。所谓优化设计,就是综合考虑设计中的经济、文化、社会等多种因素,通过详细的比较和慎重考虑,从多种建筑设计方案中选出最佳的一种设计方案作为最终的建筑施工方案。如果把施工看成人的躯体,施工管理则是人的思想、灵魂。
但我国建设监理制度的发展从1988年试点到目前还不到20年,足可见其理论的不成熟和经验的缺乏、管理机构的不完善等。由此,我国施工技术的水平不高,对员工的健康、安全、施工中的噪声、污染等还关注不够。其根本的原因如下:
1)安全目标在施工过程中并没有被提升到与工程质量、进度、成本等目标相同的高度,只是在工程开始时作为整个项目管理规划中的一部分被提出来,以此来应付有关部门的检查,在实施过程中又缺乏必要的检查和执行。
2)认为员工的健康是无法预料的,不善于做必要的预防措施,往往等出了事之后才做处理,没有做好安全隐患的预控和排除。忽视员工健康对项目实施的潜在影响,忽视对周围环境的保障,缺乏/以人为本0的意识和全面、协调、可持续发展的科学发展观。随着时间的一维坐标观察我国建筑设计的发展可以明确地看出,我国建筑业正是走的“科学发展”的道路,所谓人性化设计,更是明确地提出了“以人为本”的理念,体现了科学发展观的核心
5 建筑材料革新促进建筑工程发展
科学技术的进步,促进了建筑材料的发展。建筑工程发展史表明,建筑材料的每一次革新都对建筑工程的发展产生巨大影响,使建筑工程获得了一次又一次的飞跃。公元前5世纪至公元前3世纪,砖在中国的出现实现了建筑工程的第一次飞跃,开始了砖木结构的建筑时代。19世纪,水泥和钢材在欧洲的出现实现了建筑工程的第二次飞跃。本世纪初,预应力混凝土的出现实现了建筑工程的第三次飞跃,开创了混凝土建筑的新时代。近些年来,又出现了以碳纤维为代表的高级复合
材料以及轻质高强混凝土材料,并逐步应用到建筑工程的各个领域中,今后必将会得到大力推广和使用。
6 施工技术改良促进建筑工程发展
6.1 施工工艺的改良和发展
早期的建筑施工中,人们主要采用支架就地浇筑的办法施工,很大程度上限制了建筑结构形式的变化,同时对工期也有制约作用。随着科学技术的不断进步,旧的工艺得到改良,新的工艺不断出现,推动了建筑事业向前发展。大量的预制构件可以现场制作,然后通过吊装技术完成安装,解决了建筑施工中的一系列问题。升模滑模、连升带滑施工方法在混凝土工程中得到应用,大大加快了施工速度,缩短了工期。逆作法施工工艺更是使高层建筑的地下和地上结构可同时并行施工,节省了基础开挖和地下室施工时间,并可相应解决在大城市繁华地段因施工场地狭窄所带来的交通、安全、噪音、环境污染等一系列困扰问题。泵灌混凝土工艺的出现使钢管混凝土结构施工技术的应用和进一步发展成为可能。钢管混凝土技术、现代高强混凝土技术和泵灌混凝土技术三者的结合,将会对未来土木工程产生深远的影响
6.2 施工仪器、设备的更新
技术含量高、构造复杂的先进仪器和机械设备使得超高层、大空间、大跨度等技术复杂的建筑能够得以顺利施工,而这些是简单仪器、设备所不可及的,所以施工仪器、设备的更新也成为建筑工程发展所必须。水准仪、经纬仪等高精密度检测仪器的使用可以随时给施工提供定位、倾斜、沉降等检测,将建筑施工误差减至最小。商品混凝土的出现保证了混凝土坍落度、和易性、流动性的要求,确保了混凝土工程施工的质量。
总结
科学技术的进步推动了建筑工程的发展,表现在建筑结构形式、建筑风格、用途、舒适性、施工过程等方面的变化,同时促使了新结构、新理论、新材料、新方法的产生。科学技术是第一生产力,也是建筑工程发展的基本动力。我们相信,随着时代进步,科学技术在建筑工程发展中的作用会更加重要,对建筑工程发展的影响也会更加明显。
参考文献：
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[2] 胡振杰,曹宇成.建筑施工新技术在我国的应用研究[J]. 黑龙江科技信息. 2009(06)
