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第12章 建筑施工管理中的信息技术应用
12.1 信息技术与建筑施工管理
12.2 信息技术在施工管理中的传统应用
12.3 建筑信息模型及其施工管理中应用
12.4 施工管理中的信息交流工具
12.5 施工项目信息管理系统
12.6 新兴信息技术的应用与发展
12.7 施工管理常用软件简介
12.1 信息技术与施工管理
1．应用信息技术的优势
随着信息技术应用的增加，劳动生产率将会随之提高。但是建筑行业采用计算机技术的进展还非常缓慢，主要原因如下：
（1）建筑业部分人士缺少对信息技术的了解和掌握。通常，建筑业人士多忙于项目管理工作，没有时间了解和掌握最新的信息技术。
（2）建筑行业高度分散，适用于大型项目的信息技术并不适用小项目。
（3）大型建筑承包商有雄厚的资金实力，因而愿意投资于复杂的信息技术，如门户网站，但对于小承包商则过于复杂和昂贵。由于短期内很难见到效益而不愿意投资，造成了信息孤岛的存在。
2．建筑施工中应用信息技术的必要性
12.1 信息技术与施工管理
（1）基于信息技术提供的可能性，对管理过程中需要处理的所有信息进行高效地采集、加工、传递和实时共享，减少部门之间对信息处理的重复工作，共享的信息为管理服务、为项目决策提供可靠的依据。
（2）使监督检查等控制及信息反馈变得更为及时有效，使以生产计划和物资计划为典型代表的计划工作能够依据已有工程的计划经验而变得更为先进合理，使建筑施工活动以及项目管理活动流程的组织更加科学化，并正确引导项目管理活动的开展，以提高施工管理的自动化水平。
3．施工项目应用信息技术的现状
调查结果表明：尽管许多小型建筑工程公司也可以从信息技术的应用中获利，但是由于资金限制或者认为在应用新技术时会存在困难，他们还没有真正地应用信息技术。
由于施工企业的信息化水平差别显著，承包商应用计算机的能力也有着很大的不同：有的公司只能运用一些简单的技术，有的则使用基于网络系统和移动计算技术。
4．信息技术在建筑公司内部应用的推动力
12.1 信息技术与施工管理
有时在投标时，业主会要求承包商使用某些信息技术。如果承包商在其同行们采用新的信息技术之前率先采用了此项新技术，就会拥有中标和提高生产效率上的优势，为企业带来更多的发展机会。
如果公司的高层管理者充分理解信息技术对工程建设的重要性，并且提倡技术进步，那么这些公司采用新技术时更易于取得成功，这也体现了信息系统开发与应用中的“一把手”原则。
提供足够的资源，包括资金、人力和培训等，这对于在公司中成功运用新信息技术也是十分重要的。
5．信息技术在工程项目中的主要应用
概预算软件
进度计划软件
财务软件
2D CAD
网络门户
网络日志
对等网
移动计算技术
内容管理
3D CAD
软件间的数据交换
知识管理
无线计算技术
4D CAD
5D CAD
协同工作
传统技术
较新的技术
新兴技术
6．信息技术应用方案
建筑企业的主要工作内容以及可以运用的信息技术如图所示：
管理职能 高层管理 概预算 进度计划与规划 项目管理 操作管理
典型任务 1.公司财务管理 2.项目和客户之间的信息交换 1.项目成本概预算 2.投标 1.项目进度安排 2.冲突识别 1.成本控制和进度控制 2.信息交换 3.现场数据收集 1.施工操作控制
2.技术规范指标检查
可应用的信息技术 会计软件 概预算软件 工程计划软件 工程计划软件 知识管理
门户网站 自动工程量计算 蒙特卡罗模拟 财务软件 电子书
与CAD文件的互操作性 三维CAD 门户网站 便携式电脑
四维CAD 便携式电脑 文件管理 内容管理 无线计算技术 内容管理
无线计算技术
12.1 信息技术与施工管理
公司的高层管理者对财务状况比较关心，通过追踪在建项目的进展情况来检查成本支出和进度状况。管理高层需要用财务软件来生成公司的财务报表，并监督在建项目的成本支出情况。高层管理者必须与现场人员进行沟通，并经常使用门户网站或者公司内部的内容管理系统。
概预算软件和网络进度计划软件是最早应用在工程项目中的信息技术，已经使用了很多年。
另外，许多进度计划和概预算软件之间能够进行信息交换，减少了输入数据所需的时间及数据错误。
12.1 信息技术与施工管理
6．信息技术应用方案
7．信息技术开发项目的计划和实施
对于大型建筑工程公司或设计机构而言，应用信息技术是一个复杂的过程。许多信息技术开发项目的成功需要建筑工程与设计公司的管理层与信息技术专家紧密配合。为了使信息系统适应项目经理的实际工作，需要将信息技术人员的工作和施工企业的需要与计划统一规划。信息技术的实施计划必须成为企业的战略规划的一部分。
公司的信息技术专家与管理者之间的良好沟通是计划信息技术开发项目的必要因素，并能够确保信息技术的成功运用。
12.1 信息技术与施工管理
12.2信息技术在施工管理中的传统应用
12.2.1 信息技术在概预算中的应用
从数据处理的角度看，概预算工作是以单位工程为对象，按照有关文档资料（定额资料及主管部门的政策规定等），以及各管理层次上的用户需求对工程数据加工处理的一种数据处理系统。
概预算软件基本工作模型
输入工程数据
1．概预算软件基本功能
概预算软件的主要功能包括：
工程量计算；
套用定额；
数据加工；
报表输出。
2．概预算软件发展趋势
目前，用于工程项目概预算的软件包很多。有几种发展趋势比较引人注目。
12.2信息技术在施工管理中的传统应用
首先，是将概预算、财务和项目管理结合在一起的集成化软件。
另一个发展趋势是实现各种概预算软件与其他不同用途的软件之间的数据交换与共享。
概预算计算过程的自动化：目前可以利用CAD文件的互操作性能够自动生成概预算数据。CAD文件中可以通过编码的方式储存每一个项目构件的详细信息，可以直接将其转入到概预算程序包中。
一些程序可以利用电子表格的形式进行自动工程量计算。这样就实现了概预算过程“无纸化”，从而减少打印费用和手动输入数据的时间。
12.2.2 信息技术在进度计划中的应用
进度计划软件通常使用关键路径法（CPM）进行进度规划和管理。在小型项目上某些承包商有时也会利用电子数据表生成的简单的条形图进行进度管理。在建筑行业可以使用的CPM进度计划软件有很多，主要包括MS Project、P6等。
1．建筑行业对进度计划CPM软件的认可
一项在ENR前400名承包商中进行的CPM软件应用情况的调查研究发现：
（1）在被调查的企业中有98%的企业认为CPM软件是非常有效的管理工具。
（2）有80%的企业认为该软件可以增进企业与员工之间、员工与员工之间的有效沟通。
（3）这些承包商在工程建设开始之前就利用CPM软件进行项目计划，在工程建设过程中利用CPM软件定期更新进度计划。
（4）在概预算和投标阶段阶段，承包商对CPM软件的应用也在逐渐增加，用来加强他们对于将要实施的项目活动之间逻辑关系的理解。
12.2信息技术在施工管理中的传统应用
2．利用计算机进行关键路径进度计划
迄今为止，关键路径法（CPM）是在安排工程进度计划时最常用的工具。
CPM方法在计算机上的实现使得对复杂项目进行有效的进度规划和管理成为了可能。在计算机上使用CPM方法可以充分考虑活动之间的相互关系及如何安排有限的资源，可以在有限资源的情况下对施工活动进行优化。
在计算机上应用CPM有很多优点。随着现代工程项目的复杂程度日益提高，仅仅依靠手工计算很难使用CPM方法制定项目进度计划。另外，复杂的项目更易于产生变更和延误，利用计算机可以迅速更改和更新CPM进度计划，并对项目的相关活动作出迅速调整。
12.2信息技术在施工管理中的传统应用
3．CPM软件的功能
CPM软件的基本核心功能是计算项目工期、识别关键工作以及确定非关键工作的总时差。
（1）CPM软件的基本功能概括如下：
进度计划软件可以提供许多高级功能。尤其是将成本信息和活动进度联系起来能够改善工程建设过程中的成本控制。另外，进度计划软件可以在计算进度时考虑资源限制，并进行资源平衡。
1）在表格中为活动命名和编码，输入活动的持续时间以及活动之间的关系。
2）计算项目总工期。
3）确定关键工作并加以标示。
4）计算非关键工作的时差。
5）日程管理，包括扣除周末和节假日等工作间歇，以及使用多个日程表的功能。
6）生成高质量报表和图表来发布进度计划的相关信息。
7）用户可以更新活动并重新计算进度计划
（2）CPM软件的扩展功能：
12.2信息技术在施工管理中的传统应用
12.2.3 工程财务管理与项目费用控制软件
建筑业由于其生产管理的特殊性需要特制的财务软件
工程财务软件通常有两个不同的管理目标，即：
（1）能够确定单个工程项目的利润率以及控制单个工程项目的成本（从项目角度）。
（2）能够评估整个公司的财务状况，计算利润率，并且能够生成所要求的财务报告，比如资产负债表和损益表等（从公司角度）。
12.2信息技术在施工管理中的传统应用
（1）能够生成基本的财务报表，比如资产负债表和损益表。
（2）能够建立并管理一整套会计系统，包括应收账款、应付账款等。
（3）在项目结束时进行成本结算。
（4）计算项目预收款与预付款情况。因为工程以项目为基础，一个项目有可能不是刚好在会计期末完成，项目有可能会有预收或者预付款，这时要进行核算以确保反映正确的财务信息。
（5）控制单个项目成本。
（6）分析不同项目的利润率。
（7）制定上级管理费用预算，并随时跟踪。
（8）分析公司不同部门的利润率。
（9）控制施工设备费用与贬值。
（10）管理工程公司的现金流，以确保其能满足新上项目和支付到期债务的需要。
12.2.3 工程财务管理与项目费用控制软件
建筑工程公司通常需要财务软件具备以下几项基本的财务管理功能：
12.2信息技术在施工管理中的传统应用
12.3 建筑信息模型及其施工管理中应用
12.3.1 建筑信息模型BIM介绍
1．BIM的含义
美国国家BIM标准（NBIMS）对BIM的定义由三部分组成：
（1）BIM是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达；
（2）BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；
（3）在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。
BIM的理解：
（1）建筑信息模型不是简单的将数字信息进行集成，还是一种数字信息的应用，并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。
（2）在建筑工程整个生命周期中，建筑信息模型可以成为集成管理的重要支撑，这一模型既包括建筑物的信息模型，同时又包括建筑工程管理行为的模型。
（3）同时BIM可以四维模拟实际施工，以便于在早期设计阶段就发现后期真正施工阶段所会出现的各种问题，来提前处理，为后期活动打下坚固的基础。
2．BIM的特点
（1）可视化：BIM的可视化是一种能够同构件之间形成互动性和反馈性的可视。
（2）协调性：BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行检查，生成协调数据。
（3）模拟性：模拟性并不是只能模拟设计出的建筑物模型，还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。
（4）优化性：
基于BIM的优化可以做下面的工作：1）项目方案优化；2）特殊项目的设计优化。
（5）可出图性：
BIM是通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后，可以帮助业主出如下图纸：l）综合管线图；2）综合结构留洞图；3）碰撞检查侦错报告和建议改进方案。
12.3 建筑信息模型及其施工管理中应用
3．常用的BIM软件
根据实际应用不同，可以将BIM软件划分为核心建模、方案设计、结构分析、可视化、综合碰撞检查、造价管理和运营等几大类。
Autodesk
Bentley
Nemetschek
Graphisoft
Gery Technonlogy
Dassault
Revit
Architecture
Revit
Structural
Revit
MEP
Bentley
Architecture
Bently
Structural
Bentley Building
Mechanical
Systems
ArchiCAD
ALLPLAN
Vector works
Digital Project
CATIA
（1）常用的BIM核心建模软件如图所示：
12.3 建筑信息模型及其施工管理中应用
（2）BIM方案设计软件：其主要功能是把业主设计任务书里面基于数字的项目要求转化成基于几何形体的建筑方案。目前主要的BIM方案软件有Onuma Planning System和Affinity等。
（3）BIM结构分析软件：结构分析软件可以使用BIM核心建模软件的信息进行结构分析，分析结果对结构的调整又可以反馈回到BIM核心建模软件中去，自动更新BIM模型。 ETABS、STAAD、Robot等国外软件以及PKPM等国内软件都可以跟BIM核心建模软件配合使用。
（4）BIM可视化软件：使用可视化软件可以减少可视化建模的工作量、提高模型的精度和与设计（实物）的吻合度、在项目的不同阶段以及各种变化情况下可以快速产生可视化效果。常用的可视化软件包括3DS Max、Artlantis、AccuRender和Lightscape等。
（5）BIM模型综合碰撞检查软件：模型综合碰撞检查软件的基本功能包括集成各种三维软件创建的模型，进行3D协调、4D计划、可视化、动态模拟等，常见的模型综合碰撞检查软件有鲁班软件、Autodesk Navisworks、Bentley Projectwise Navigator和Solibri Model Checker等 。
12.3 建筑信息模型及其施工管理中应用
3．常用的BIM软件
（6）BIM造价管理软件：由于BIM模型结构化数据的支持，基于BIM技术的造价管理软件可以根据工程施工计划动态提供造价管理需要的数据，这就是所谓BIM技术的5D应用。常用的BIM造价管理有Innovaya、Solibri、广联达、鲁班、斯维尔等。
（7）BIM运营软件：BIM模型为建筑物的运营管理阶段服务是BIM应用重要的推动力和工作目标，在这方面美国运营管理软件ArchiBUS是最有市场影响的软件之一。
12.3 建筑信息模型及其施工管理中应用
3．常用的BIM软件
4 常用的BIM硬件
BIM不仅有丰富的软件，还可以和许多硬件设备一起使用。常用的BIM相关硬件设备有建筑放样机器人、三维激光扫描仪和3D打印机。
（1）BIM放样机器人。传统机电管线施工，借助CAD图纸使用卷尺等工具纯人工现场放样，存在放样误差大、无法保证施工精度、工效低等缺点。BIM放样机器人将BIM模型中的数据直接转化为现场的精准点位，具有快速、精准、智能、操作简便、劳动力需求少的优势。
（2）三维激光扫描仪。三维激光扫描仪，是一种可以用来采集和获取物体表面三维数据的扫描仪器。它用来侦测并分析现实世界中物体的外观数据，搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。通过手握三维激光扫描仪的把柄，对着目标平滑移动，即时采集三维物体的表面数据。扫描完的数据可以自动消除重叠的部分，极大地节省了三维数据的建模时间。这些数据可以保存成标准的点云图形格式，应用在其它软件程序中。
（3）3D打印机。3D打印（3 Dimensional Printing）它是一种以数字模型文件为基础，运用可粘合材料通过逐层打印的方式来构造物体的技术，如图12-5(c)所示。3D打印在复杂构件制作、微缩模型（方案展示模型、风洞模拟模型、沙盘等）制作等方面均有应用，利用3D打印机打印整体的房屋也有实验性应用。在装配式建筑中，BIM技术与3D打印集成应用，在设计完成后采用3D打印技术打印出预制外墙板、内墙板、预制阳台、叠合梁、叠合板等预制构件，用等比例缩小的实物展现构件的设计细节，提前发现设计中的“错漏碰缺”等问题。
建立以BIM应用为载体的项目管理信息化体系，可以提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短工期、降低建造成本。具体体现在：
（1）三维渲染，宣传展示
（2）快速算量，精度提升
（3）精确计划，减少浪费
（4）多算对比，有效管控
（5）虚拟施工，有效协同
（6）碰撞检查，减少返工
（7）冲突调用，决策支持
12.3 建筑信息模型及其施工管理中应用
12.3.2 建筑信息模型在施工管理中的应用
12.4 施工管理中的信息交流工具
12.4.1 适用于小型公司与小型项目使用的网络工具
1．网络日志（Weblog）
网络日志（也称博客）实际上是由简单的、按时间顺序排列的并且经常更新的帖子组成。
由于网络日志简单易用的特点，因此比较适合于在建筑业中使用，因为建筑业中很多人不具备很多的计算机编程知识和网页设计知识。
网络日志也是一种可以增进各方合作的方式。
2．维基（Wiki）
维基能够为信息管理、知识管理和合作提供一个简单易用的环境。
维基软件有很多种，大多是开放源代码软件。
软件装在网络服务器上，用户端不需要安装任何软件。
维基用户只需要使用有限的几个命令就可以在已有的网页上输入文本，也可以建立新的链接页。
在维基网站中，用户利用网络浏览器就可以编辑网页或者建立新的网页。
3．对等网（Peer to Peer）
对等网是一种不需要中心服务器或者应用服务供应商的数据交换方式（不同于客户机/服务器模式）。因此对于小型建筑工程公司来说是一种不错的选择。
与客户机/服务器网络相比，对等网是一种每台计算机都有平等的权利和责任的网络。
利用对等网时，用户不需要网络浏览器，但是通常必须购买对等网软件安装在对等网络中的每台计算机上，但是不需要花费任何其他设备费用（硬件）。
对等网系统的典型特点包括：系统中的计算机扮演了客户机和服务器双重角色，所用的软件容易使用和集成，系统提供可供用户创建内容的支持工具，并提供与其它的用户的连接。
12.4 施工管理中的信息交流工具
2．使用门户网站的优点
通过使用门户网站可以使所有的项目参与各方都可以获得关键的项目信息；
使用门户网站的另一个优点是减少所需的纸制计划和文件的数量；
通过门户网站可以交换各种类型的文件；
项目的门户网站提供了一个供所有的项目参与方使用的平台，方便沟通；
门户网站的另一个主要优点是能够跟踪文件；
门户网站还能够加强项目全寿命周期（包括项目规划、设计和工程建设过程）的集成化管理。
1．门户网站的定义
12.4 施工管理中的信息交流工具
12.4.2 适用于大型复杂项目的门户网站
项目门户网站就是运用基于网络的系统和适当的工程项目管理技术，通过更好的沟通和工作流程管理，实现在线适时合作。
门户网站为工程项目提供了一个门户网页，用户可以通过它获得相关的项目文件，并通过门户网站传递消息实现彼此之间项目信息的合作。
3．提供门户网站服务的厂商
建筑公司使用门户网站可以有两种方式，可以购买或租用门户网站软件安装在公司自己的服务器上。
目前，提供门户网站服务的厂商有很多，包括Primavera、Prolog、Constructware和Buzzsaw等。
在建筑业中的一些门户网站服务基本上是由一些著名公司提供的：Expedition是由开发进度计划软件Primavera Project Planner的Primavera公司提供的；Buzzsaw是由开发AutoCAD的AutoDesk公司提供的。
12.4 施工管理中的信息交流工具
12.5 施工项目信息管理系统
1．基于互联网的工程建设项目信息管理系统的特点
（1）以Extranet作为信息交换工作的平台，其基本形式是项目主题网。与一般的网站相比，它对信息的安全性有较高的要求。
（2）采用B/S结构，用户在客户端只需要安装一台浏览器即可。
（3）系统的核心功能是项目信息的共享和传递，而不是对信息进行加工、处理。
（4）该系统不是一个简单的文档管理系统和群件系统，它可以通过信息的集中管理和门户设置，为项目参与各方提供一个开放、协同、个性化的信息沟通环境。
2．系统的逻辑结构
一个完整的基于互联网的建设工程信息管理系统的逻辑结构应具有八个层次，从数据源到信息浏览界面分别为：
（1）基于Internet的项目信息集成平台，可以对来自不同信息源的各种异构信息进行有效集成。
（2）项目信息分类层，对信息进行有效的分类编目以便于项目各参与方的信息利用。
3．系统的功能结构
基于互联网的建设工程信息管理系统的功能分为基本功能和拓展功能两部分。
基本功能是大部分商业和应用服务所具备的功能，是核心功能；
拓展功能是部分应用服务商在其应用平台上所提供的服务。
（3）项目信息搜索层，为项目各参与方提供方便的信息检索服务。
（4）项目信息发布与传递层，支持信息内容的网上发布。
（5）工作流支持层，使项目各参与方通过项目信息门户完成一些工程项目的日常工作流程。
（6）项目协同工作层，使用同步或异步手段使项目各参与方结合一定的工作流程进行协作和沟通。
（7）个性化设置层，使项目各参与方实现个性的界面设置。
（8）数据安全层，通过安全保证措施，用户一次登录就可以访问所有的信息源。
12.5 施工项目信息管理系统
4．基于互联网的工程项目信息管理系统的实现方式
（1）自行开发
（2）直接购买
（3）租用服务
日历管理
任务管理
项目管理软件共享
项目信息平台PIP
变更与
桌面管理
文档管理
工作流
管理
项目通信
与讨论
项目管理
网站管理
电子商务
变更通知
公告发布
团队目录
书签管理
信息定制
目录管理
信息查询
版本控制
上传与下载
在线批阅
业务流程支持
信息处理跟踪
处理情况统计
项目邮件
聊天
视频会议
在线讨论
用户管理
历史记录
数据安全控制
在线帮助与培训
用户界面定制
信息发布
材料采购
电子招投标
在线报批
基于互联网的建设工程信息管理系统的功能结构
12.5 施工项目信息管理系统
12.6 新兴信息技术的应用与发展
12.6.1 三维、四维、五维CAD软件在工程中的应用
1．三维CAD软件
应用三维CAD软件可以生成三维图和效果图。
三维CAD软件可以帮助设计师和工程师使图纸形象化及识别设计冲突。
三维绘图的优点主要包括：1）检查净空及通路；2）从不同视角观察工程细部；3）在工程会议中作为参考模型使用；4）可建造性评价；5）减少冲突；6）减少返工等。
2．四维、五维CAD软件
四维CAD软件将工程的三维模型与进度计划信息相整合，其中一些软件已经可以在修改三维模型设计的同时，自动修改进度计划和二维设计图纸及文件。
五维模型则可将三维模型的修改直接反映到费用变化上。新的模型不仅提供了三维视图，还将许多独立的工程软件的功能集成起来，形成一个完整的建筑模型。
12.6.2 移动与无线计算技术在工程项目中的应用
1．在施工现场使用计算机
无线网络技术使得现场的计算机不但可以通过网络互联还可以接入因特网。
使用者可以在现场使用各类工程软件，还可以向门户网站和知识管理系统实时地上传数据。
现场施工人员还可以通过研究网站上关于如何施工的案例直接获得知识和经验，有利于指导如何进行更好的施工。
2．移动计算技术的优点
移动计算技术最大的优点就是在现场与办公室之间传递项目信息和文件成为了可能。另外在施工现场利用移动计算技术使得施工现场的数据和信息可以更及时地输入到计算机系统中，管理者可以根据这些数据准确及时地确定何处发生了问题。
3．移动计算技术的硬件
（1）笔记本电脑；（2）平板电脑；（3）PDA。
12.6 新兴信息技术的应用与发展
典型工程现场的Wi-Fi网络图
4．无线网络
无线网络的使用使得现场与办公室之间传递项目信息和文件更加方便快捷低成本，使得现场的管理人员可以花费更多的时间在现场从事管理工作。典型的工程现场Wi-Fi网络如图所示。
12.6 新兴信息技术的应用与发展
12.6.3 自动化与机器人技术在施工项目中的应用
1．自动化技术
随着自动化技术的发展，不同的发展阶段可以实现不同程度的自动化。
在初始阶段，可以在建筑机械上加载一种装置，提供给机械操作人员相关信息。
第二阶段，使用电脑装置可以自动操控建筑机械设备，不需要或很少需要机械操作人员的干预。
最后，使用机器人实现完全自动化操作。
2．机器人技术
机器人应当具备如下特征：
（1）机器人必须具备一定程度的移动能力；
（2）可以通过编制程序使机器人完成各种不同的工作；
（3）程序编制完成以后机器人就可以自动操作。
12.6 新兴信息技术的应用与发展
3．在工程项目中使用自动化和机器人技术的动因和问题
4．自动化在交通市政工程中的应用
12.6 新兴信息技术的应用与发展
推动建筑领域自动化和机器人技术发展的动因有：（1）竞争的需要；（2）缺少熟练工人，降低人工成本；（3）减少人身伤害的风险；（4）技术进步；（5）提高工程项目质量。
目前建筑领域使用自动化和机器人技术但仍有许多障碍。包括：（1）一些自动化技术不适用于大型建筑工程；（2）建筑行业的产品数量和其他领域相比较少（工程项目的单件性）；（3）传统设计方案及材料不利于使用自动化设备操控；（4）自动化设备非常昂贵。如何推进建筑业的工业化进程并向自动化和智能化方向发展是今后相当长时期必须研究解决的大问题。
在房屋施工中建筑工人需要使用各种工具以及技术在建筑物中安装零碎的部件，而在土方工程中搬运大量建筑材料之类的活动中实现自动化要比在房屋建设工程中的很多活动要容易得多。
自动化在交通市政工程中的应用主要包括地面找平、挖掘、铺砌、沥青摊铺等。
在建筑业中，每个工程时间相对较短，机器人必须被移动到各个工程项目地点，并且在项目现场也需要移动（比如在高层建筑的楼层间移动）。同时机器人的高成本及其技术复杂性也成为了在建筑领域应用的最大障碍。
机器人在制造业中的应用已经非常广泛，可以长期安装在流水线上不用移动。而自动化和机器人技术在日本建筑施工领域的具体应用的一个例子就是SMART系统。该系统可用于高层建筑自动作业，系统包括自动运输、自动焊接、安放房屋楼板以及综合信息管理系统。为了方便机器人和自动化的应用，项目上大量使用了预制部件和简化的连接。
一些最新的关于机器人技术的研究包括：
（1）美国国家标准技术研究所（NIST）正在开发一个试验平台，该平台用于研究钢结构的自动化技术。NIST测试了一台装有三维激光定位测量系统的机器人起重机，该系统具备自动路径选择及定向移动功能。
（2）最近的一项研究讨论了把机器人技术从制造业领域向建筑领域转移的可能性。有人探讨了如何使用轮廓工艺（一种自动分层制造技术）一次性建造整个房屋及其子部件。也有关于将3D打印技术应用于房屋建造的传闻。
12.6 新兴信息技术的应用与发展
5．机器人技术在工程施工中的应用
6．电子标签与传感器设备
（1）RFID电子标签
RFID即无线电频率识别。RFID标签是一个电子小标签，可以用来标记建筑材料，对建筑材料进行追踪、分类和识别。RFID标签已广泛用于一些组织的供应链管理，如沃尔玛、美国国防部等。
一个RFID系统包括三个组成部分：标签、读取器和处理与翻译接收数据的软件。
（2）传感器
传感器用途：
主要用于建筑物中测量结构性能、建筑物的长期性能和老化进程。
也有一些传感器是专用于整个设施生命周期的施工阶段的。
传感器的最新发展趋势是用于测量建筑材料的质量。
使用传感器可以实现各种不同的功能，包括温度和湿度测量、加速度追踪、移动物体监控等。
12.6 新兴信息技术的应用与发展
（3）网络摄像机
因特网可以使不在现场的用户也能看到现场图片以及流媒体录像，其用途为：
①项目管理者可以利用这一技术在现场之外的任何地点掌握工程正在实施的项目和进度信息。
②可以以直观方式记录工程进度、工程活动以及重要事件。
③向业主、设计方、承包商以及公众展示工程图片和视频以促进工程参与方间的交流。
④网络照相机不仅可以作为工程参与人员交流的工具，而且还是公众了解工程进展的途径。
⑤网络照相机可以作为营销的工具为潜在的客户展示以前的工程绩效。
12.6 新兴信息技术的应用与发展
自动化技术发展日新月异。许多网站可以提供关于自动化技术在建筑领域的发展与应用的信息。值得一提的是FLATECH联盟（www.）。FLATECH联盟是一个非营利性组织，其资金主要用于多种建筑信息化和自动化技术的研究。
7．其它关于自动化的信息
12.7 施工管理常用软件简介
12.7.1 MS Project软件
Project Server 2010将对项目和项目组合实现一体化管理，进而帮助组织根据战略层面的优先级排序，来协调资源和投资行为，对所有类型的工作实现全面掌控，以及利用强大的仪表板直观显示绩效信息。其功能如下：
1.一体化项目与项目组合管理
2.利用管理工作流来实现权责分明和控制力
3.实现项目活动的标准化和简约化
4.选择符合战略要求的恰当项目组合
5.轻松构建Web项目计划
6.直观地提交时间和任务更新
7.通过报表和仪表板实现可见性和控制力
8.简约型管理及其灵活性
9.从Microsoft平台中获取更多价值
10.可扩展和可编程的平台
1）有效评估和传导企业战略
2）在各种限制条件下执行假设分析
3）掌握重新编排计划的主动权，最大化资源利用率
12.7.2 Oracle Primavera P6 软件
Oracle Primavera P6 是一个综合的项目组合管理（PPM）解决方案，包括各种特定角色工具，以满足每位团队成员的需求、责任和技能。
其核心模块是Project Management（PM）。
P6软件功能特点：
1） 强大的进度计划管理
2） 强大的资源与费用管理
12.7 施工管理常用软件简介
12.7.3 斯维尔系列软件
斯维尔建设行业软件产品线涵盖领域全，能够提供建设工程全生命周期BIM解决方案，形成了具有自身鲜明技术特点的BIM产品线。其三大系列软件集成关系如图所示：
三大系列软件集成关系示意图
12.7 施工管理常用软件简介
（1）项目管理类软件
1）斯维尔TH-BDC标书编制软件可以快速制做导出word格式标准标书。TH-BDC标书编制软件是一款支持多媒体标书的编制与组织集成；
2）斯维尔项目管理软件TH-PM将网络计划及优化技术应用于建设项目的实际管理中，以国内建设行业普遍采用的横道图和双代号时标网络图作为项目进度管理与控制的主要工具；
3）斯维尔TH-ID平面图布置软件操作简便，可从容应对准备时间短而对文档要求高的投标，及高水平施工组织设计中施工平面图设计的要求；
4）斯维尔TH-CM合同管理软件是为建筑施工企业提供的施工合同电脑管理系统，它实现了建筑企业对施工合同管理的科学化、规范化；
5）斯维尔材料管理软件TH-MM根据用户的需求，将材料的进、销、存、退、盘、调等业务融于其中。
12.7 施工管理常用软件简介
12.7.3 斯维尔系列软件
（2）造价软件系列
斯维尔造价软件包含土建、钢筋、装饰、安装，全面解决项目预决算问题，并且提供造价咨询服务。
1）斯维尔三维算量软件THS-3DA通过三维图形建模，直接识别设计院电子文档，把电子文档转化为面向工程量及套价计算的图形构件对象，以面向图形的方法直观地解决工程量的计算及套价，提高了建设工程量计算速度与精确度。
2）斯维尔清单计价软件THS-BQ主要适用于发包方、承包方、咨询方、监理方等单位管理建设工程造价计算，编制工程预、决算，以及招投标需求
3）斯维尔安装算量软件THS-3DM是基于AutoCAD平台的三维设备算量软件。软件支持清单算量、定额算量两种方式。与三维算量软件建模紧密结合，利用三维可视化技术，进行真实的三维建模，生成的模型更加符合工程实际，算量也更加准确。
12.7 施工管理常用软件简介
12.7.3 斯维尔系列软件
12.7.4 鲁班系列软件
软件主要分为四大产品线，主要包括算量系列软件、互联网功能、非算量的BIM应用和企业基础数据系统，采用先进的“云+端”模式，突破了单机软件功能的局限，使算量软件有了更大的创新空间。
鲁班这四类软件分别支撑不同的管理过程：
（1）建模、算量、造价，创建BIM模型；
（2）BIM维护、更新，设计阶段进行量指标分析；
（3）招投标阶段对量进行分析并评估策略方案；
（4）项目管理全过程数据提供；
（5）各专业碰撞检查、钢筋翻样；
（6）现场服务；
（7）工程资料录入，建立基于BIM的工程档案到现场提供数据。
12.7 施工管理常用软件简介
1．鲁班算量系列软件（LubanCal）
按照不同的专业分为：鲁班土建、鲁班安装、鲁班钢筋预算、鲁班钢筋施工、鲁班总体、鲁班钢构和鲁班造价工七个部分。
2．云应用功能（iLuban）
云功能主要是围绕算量软件而存在的一种精确建模的云端服务，主要包括云模型检查、云指标检查、云指标库、云构件库、云自动套、云资源库以及企业账号。
12.7 施工管理常用软件简介
3．工程基础数据解决方案
工程基础数据解决方案LubanEDS（企业基础数据管理系统）包括 LubanPDS（基础数据分析系统）、LubanMC（管理驾驶舱）、LubanBE（BIM浏览器）和LubanExpress（企业级材价解决方案）共同构成的以BIM技术为依托的工程成本数据平台以及一些前端应用。
4．BIM应用
鲁班BIM技术的主要应用有：
（1）建造阶段碰撞检查
（2）材料过程控制
（3）对外造价管理
（4）内部成本控制
（5）基于BIM的指标管理
（6）虚拟施工指导
（7）钢筋下料优化
（8）工程档案管理
（9）设备（部品）库管理
（10）建立企业定额库
12.7 施工管理常用软件简介
12.7.5 PKPM系列软件
PKPM是中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所开发的建筑工程系列软件，PKPM有结构、建筑、施工、造价、节能、信息化等系列软件。
这里主要介绍造价类和施工类软件：
造价类软件主要包括工程量计算、钢筋计算、概预算软件和计价分析软件；
施工类软件主要包括投标系列、工程资料系列、管理系列、施工技术系列、安全计算系列。
12.7 施工管理常用软件简介
1．工程量计算软件
功能介绍：
（1）提供PKPM成熟的三维图形设计技术，方便快速录入建筑、结构、基础模型；
（2）可直接读取PKPM结构设计软件的设计数据，省去重新录入模型的工作量；
（3）可在自主的平台上直接将AutoCAD设计图形转化成概预算模型数据 ，快速统计工程量；
（4）独到的三维模型立体显示，便于审查校核；
（5）基础模型可在任意楼层上布置，解决了建筑物底层标高不同的难题；
（6）灵活的异型构件处理功能，用户可单独绘制或在楼层中绘出异型构件，提取计算结果并能任意组合工程量表达式；
（7）真正的三维扣减计算，准确的计算结果，并同时提供计算式的反查功能。
（8）依据构件的属性自动套取定额子目，
（9）提供装修做法、预制构件等标准图籍；
（10）提供30多个省市的计算规则库，依据不同地区的计算规则，可实现一模多算。
（11）多种的统计方式，可按定额模式或工程量清单模式统计工程量。
12.7 施工管理常用软件简介
2．钢筋自动统计软件
功能介绍：
12.7 施工管理常用软件简介
（1）直接读取PKPM结构设计数据，程序自动统计钢筋工程量；可读取平法标注的AUTOCAD钢筋图形，自动获取集中标注、原位标注的信息；
（2）提供平法输入、梁表法输入、直接输入、参数输入等多种输入方法；
（3）自动处理钢筋搭接、锚固、弯钩、构造、定尺长度等，用户也可以根据实际情况对这些参数进行修改。
（4）构件钢筋的三维显示，按构件配筋的实际情况显示出来，可清晰显示钢筋的锚固、搭接及箍筋加密，方便用户的校核；
（5）板钢筋完全采用04G101-4现浇板平法图集的表示和计算方法。
（6）简便准确的板放射筋、圆弧筋的布置和统计；
（7）详细的工程量计算表达式，便于用户的校核工作。
3．概预算软件
特点：
（1）分级分专业管理
（2）纠错功能
（3）一套软件，多种功能
（4）能方便进行工程洽商变更及索赔的计算与管理
（5）轻松地实现数据交流
12.7 施工管理常用软件简介
（1）全国通用的软件功能与地区特殊的功能相分离
（2）便捷高效的Excel格式计价文件导入功能
（3）完备的变量体系有助于更好地解决异常特殊的计价需求
（4）实用便捷的数据查找与标记功能
（5）图形计算功能使得工程量的计算得心应手
（6）清晰易懂的定额子目换算记录功能
（7）自主知识产权的基于数据分组技术的报表引擎
（8）万无一失的数据安全策略
（9）满足不同用户应用需求的数据分析功能
4．计价分析软件
12.7 施工管理常用软件简介
特点分析：
5．投标系列软件
功能介绍
（1）标书制作与管理
（2）网络计划编制
（3）现场平面图制作
（4）施工方案图库
（5）三维现场平面图
12.7 施工管理常用软件简介
功能介绍
（1）建筑工程资料
（2）工程质量验收
（3）安全资料管理
6．工程资料系列软件
7．管理系列软件
（1）项目管理：本软件除了具有网络计划软件的所有功能外，可以导入国际大型项目管理软件P3数据；用户可以增加工序扩展信息，利用扩展信息对工序进行分组、排序、过滤等，实现多角度多种方式的查看；可以导入导出子网，实现逐步细化的多级管理；可进行合同、计划、实际三种时间的动态比较。
（2）形象进度：软件通过建筑模型与工程进度计划的有机结合，实现施工现场实际进度情况的三维动态展示，为企业、施工管理者和技术人员提供了一套快速、方便而有效的制定施工进度计划，掌握施工现场情况的工具。
12.7 施工管理常用软件简介
8．施工技术系列软件
（1）脚手架专业设计软件
（2）模板设计软件
（3）塔吊基础设计软件
（4）钢筋下料单软件
（5）结构计算工具箱
（6）冬期施工软件
9．施工安全系列软件
（1）建筑施工安全设施计算2012版
（2）施工安全设施计算监理审核软件
（3）临时用电方案
（4）市政施工计算
12.7 施工管理常用软件简介

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