建设工程管理信息化及BIM技术

1建设工程管理信息化及BIM技术张学辉河北科技大学建筑工程学院22.5信息化与建设工程管理信息化2.6基于建筑信息模型（BIM）的工程管理2.5建设工程信息化技术综合科目机电工程教学内容32.5信息化与建设工程管理信息化综合科目42.5.1信息化的背景及其发展战略信息化是人类社会继农业革命、城镇化和工业化后迈入新的发展时期的重要标志，是人类社会生产力发展的新标志。信息化是如何提出和发展的？5信息化的背景：•1959年美国学者丹尼尔▪贝尔（美国当代著名的社会学家和未来学家）提出“后工业社会”的概念，研究中已经有“信息社会”的含义；•1962年普林斯顿大学的F▪马克鲁普（美国经济学家）在《美国的知识生产和分配》一书中提出“知识经济（知识产业）”的概念；•1977年马克▪尤里▪波拉特（《信息经济》）以马克鲁普的理论为基础，吸收了丹尼尔▪贝尔的“后工业社会论”的思想，把第一、第二、第三产业中的信息和信息活动分离出来构成独立的信息产业。此后，以电子计算机为核心的信息处理设备的发展，为知识产业的兴起奠定了物质基础。6对信息化的含义学术界有多种观点，从广义上来说，信息化是人类全面利用信息技术，充分开发信息资源，提高各部门、各行业效率和效能的活动过程和结果。信息化的出现给人类带来新的资源、新的财富和新的社会生产力，形成了以创造型信息劳动者为主体，以数据处理设备等新型手段为基本劳动手段，以再生性信息为主要劳动对象，以高科技型企业为骨干，以信息产业为主导产业的新一代信息生产力。在以物质能转换为主体的传统经济中，人们对资源的争夺主要表现为占有土地、矿产和石油等，而今天，信息资源日益成为争夺的重点，带来了国际社会新的竞争方式、竞争手段和竞争内容。由于信息化发展水平不同，于是就产生国与国、地区与地区、产业与产业、社会阶层与社会阶层之间的“数字鸿沟”。7数字鸿沟体现了当代信息技术领域中存在的差距现象。这种差距，既存在于信息技术的开发领域，也存在于信息技术的应用领域，特别是由网络技术产生的差距（2012年底中国网民数量5.64亿，计算机网络已广泛深入到我们工作和生活的各个领域，成为我们获取信息最主要的途径）。20世纪90年代以来，随着数字化浪潮的推进，特别是互联网的不均衡发展，在信息技术开发和应用领域，尤其是网络技术方面存在的差距，导致信息获取和创新产生落差，即产生了数字鸿沟。8与工业发达国家相比，我国不仅在生产力各个领域应用信息技术存在较大的数字鸿沟，在国内各地区间也存在数字鸿沟，并有不断扩大的趋势，数字鸿沟造成的差别正在成为我国继城乡差别、工农差别、脑体差别“三大差别”之后的“第四大差别”。数字鸿沟现象已经渗透到人们的经济、政治和社会生活当中，成为在信息时代突现出来的社会问题。9目前建筑业信息技术的开发和应用及信息资源的开发和利用效率较差，使建筑业与其他产业相比较存在较大的数字鸿沟。在建筑业和基本建设领域，我国与工业发达国家之间的数字鸿沟即反映在信息技术在工程管理应用的概念上，也反映在有关的知识管理以及技术的应用等方面。（中国制造业信息化技术发展迅速）信息化造成数字鸿沟，而信息化建设又是消除或减小国与国之间、地区与地区之间、产业与产业之间数字鸿沟的最佳途径。10我国已把大力推进国民经济和社会信息化，作为覆盖现代化建设全局的战略举措，制定出了在完成工业化的过程中注重运用信息技术、提高工业化水准，在推进信息化地过程中注重运用信息技术改造传统产业，以信息化带动工业化，发挥后发优势，努力实现技术的跨越式发展的战略决策，旨在经济发展和社会进步的基础上缩小数字鸿沟。11原住建部在2004~2010年（“十一五”）全国建筑业信息化发展规划纲要中提出了建筑业信息化发展的指导思想：高度重视信息技术与传统建筑业的结合，发挥建设行政主管部门统筹规划、政策导向的指导作用；坚持“总体规划、分布实施、效益驱动、重点突破”的方针，立足国情、重点发展基于互联网的协同建造应用系统和建筑企业信息化的关键技术，推动标准化建设；全面提高信息化总体应用水平，实现建筑业跨越式发展。12建筑业信息化发展的总体目标：运用信息技术全面提升建筑业，实现建筑业跨越式发展，提高建设行政主管部门的管理、决策和服务水平；全面提升企业管理水平和核心竞争能力；促进建筑业软件产业化。以发达国家相应行业现有的水平为背景，加快与国际先进技术接轨的步伐，使之涌现出一批具有国际水平的现代化的建筑企业。13发展规划纲要中提出建筑业信息化在2008年前应达到以下水平：（1）建筑业信息化基础建设结合建筑业现有的基础，提高信息技术应用的标准化水平，制定信息化标准规范体系与编码体系；制定信息技术应用与信息安全的管理制定。（2）电子政务建设按照国务院关于全国政府系统政务信息化建设的要求，建立政府机关内部办公业务网、办公业务资源网、以互联网为依托的公众信息服务网、建筑业的电子信息资源库，即“三网一库”。（3）建筑企业信息化建设建筑企业信息化应以基于互联网协同建造的应用系统为主线，提出了工程总承包类和施工总承包类的发展规划，其他类的建筑企业可以参照执行。14在此发展规划纲要中还提出了建筑业信息化保障措施。（1）各级建设行政主管部门加强行业指导，积极推进建筑业信息化1）加强建筑业信息化组织体系建设2）研究与制定建筑业信息化发展的各类政策与措施①、②、③、④、⑤、⑥、⑦条。（2）发挥行业协会的组织协调作用，运用市场机制推进建筑业信息化1）组织开展信息化标准制定，逐步打通软件之间数据流通的瓶颈，逐步解决行业信息化的信息及数据的流动问题。2）加大信息化宣传和培训力度，普及信息化知识，培养信息化人才。153）建立建筑业软件产品评测体系，开展优秀软件的评议和推荐等活动，保障企业信息化的投资效益。4）加大数据库建设力度。（3）加强建筑企业信息化建设1）企业应实行信息化建设的“一把手责任制”，建立相应的领导机构和实施机构，广泛推行信息主管制度。2）企业要重视信息化的基础工作和标准化工作，普及信息化知识，以岗位培训和继续教育为重点，对建筑企业人员进行不同类型和不同层次的信息技术教育，培养一批精通信息技术和业务的复合型人才。3）建立企业信息安全保障体系，在信息系统中，信息安全的投资应占系统投资的一定比例，对于已建的信息系统，要完善信息安全的建设，并进行系统安全评测认证。16在2011年7月发布的建筑业发展“十二五”规划中提出“全面提高行业信息化水平。加强引导，统筹规划，分类指导，重点推进建筑企业管理与核心业务信息化建设和专项信息技术的应用。建立涵盖设计、施工全过程的信息化标准体系，加快关键信息化标准的编制，促进行业信息共享。运用信息技术强化项目过程管理、企业集约化管理、协同工作，提高项目管理、设计、建造、工程咨询服务等方面的信息化技术应用水平，促进行业管理的技术进步。”17信息化是指信息资源的开发和利用以及信息技术的开发和应用。完整的信息化应该包括：（1）一定的信息技术水平；（2）信息基础设施；（3）信息产业水平；（4）社会信息基础环境，以及社会、经济、文化等方面允许信息化发展的自由度；（5）信息活动的不断提升和丰富的过程等。18（1）信息资源的开发和利用信息资源是人类社会信息活动中积累起来的信息、信息生产者和信息技术等信息活动要素的集合。从便于管理的角度出发，信息资源通常为以下四种类型。1）记录型信息资源记录介质包括传统介质（纸张、竹、帛）和现代介质（磁盘、光盘、胶片）存储信息的形式：图书、期刊、报纸、数据库、网络等。192）实物型信息资源实物型信息是由实物本身来存储和表现的知识信息，如某种样品、样机所代表的一种技术信息。3）智力型信息资源智力型信息资源主要表现为人脑存储未编码的知识信息，包括人们掌握的诀窍、技能和经验，又称为隐性知识，它由人的活动携带，难以记录和保存。（具有很强的个体性）204）零次信息资源零次信息资源是指各种渠道中由人们口头传播的信息，是对应于记录型的一次信息、二次信息、三次信息而提出的新概念。零次信息是人们通过直接交流获得的信息，是信息客体的内容直接作用于人的感觉的结果。21信息资源开发活动是我国实施“以信息化带动工业化，实现后发优势”的国家发展战略的核心内容。目前，信息资源开发的主流是指数字信息资源的开发，包括网络信息的开发和数据库信息资源开发和信息系统的开发等。图2.5-1信息资源开发利用流程图信息资源开发是信息资源利用的基础，信息资源开发和利用的流程图如图2.5-1所示。22信息资源的利用虽然给人类带来了巨大的财富，但同时也产生了许多新的问题：①信息污染与信息紊乱问题；②信息产权保护和信息资源共享问题；③信息编码与信息标准问题；④信息保密与信息安全问题。23（2）信息技术的开发和利用广义的信息技术是用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称，是指有关信息的收集、识别、提取、变换、存贮、传递、处理、检索、检测、分析和利用等技术。信息技术主要包括传感技术、通信技术、计算机技术（数据处理设备技术）和缩微技术等，计算机技术与现代通信技术一起构成了信息技术的核心内容。信息技术的应用包括数据处理设备和软件，网络和通讯技术，应用软件开发工具等。24据1999年英国有关报告指出，英国建筑业在5年内，通过更好地运用信息技术、新的方法、加强培训等可节省约30％的建筑成本。而由于网站的使用，英国建筑市场每年可以节约大量资金，同时施工工期缩短15％。美国的招标网站（）和建造网（）都宣称通过将建筑市场带入互联网将可以节约30％～35％的项目成本。目前世界各国都在建筑业信息化方面进行深入地研究开发与工程实践。2.5.2建设工程信息化的概念1.建筑工程管理信息化概念产生的背景作为国家经济的主要支柱之一，传统的建筑业也不断受到信息化地冲击和影响。2520世纪80年代以来，国内外建设项目规模不断扩大，科技含量不断增加，研究、开发、建设、运行逐渐相结合，建设项目越来越需要全过程的控制。建设项目管理模式和管理理念也在不断发展变革，工程管理越来越呈现出信息化、集成化和虚拟化的特点，建设工程项目全寿命管理将成为工程管理的重要发展方向之一。26以上这些变化，对建设工程信息管理都提出了更高的要求，主要包括以下三方面：（1）工程管理的新发展对信息的正确性、及时性、针对性提出了更高的要求，工程项目信息的收集、传递、存储、处理、运用等工作都需要利用信息技术。（2）信息的无障碍交流要求信息在整个项目生命周期的不同阶段之间、在不同组织，特别是业主、设计方、承包方、项目管理方中的不同职能部门之间实现无障碍的沟通和交流。（3）建设项目的各个参与方、社会的各方面对项目信息都有各自的需求，要打破“信息孤岛”现象，实现项目信息的共享，并充分满足各自的个别化需求。272.建设工程管理信息化的内涵建设工程管理信息是指在整个建设工程项目生命周期内产生的，反映和控制工程管理活动的所有组织、管理、经济、技术信息，其形式为各种数字、文字、声音、图像等。建设工程管理信息化指的是建设工程管理信息资源的开发和利用，以及信息技术在建设工程管理中的开发和应用。建设工程管理信息化为建筑业跨越“数字鸿沟”提供了前所未有的机遇。建设工程管理信息化有利于提高建设工程项目的经济效益和社会效益，以达到为建设项目增值的目的。282.5建设工程信息化技术机电工程29随着计算机、网络、通信等信息技术的迅猛发展，信息化成为当今社会发展的主题，信息资源及其管理已经成为各行各业提升其核心竞争力的重要课题。在机电工程项目管理领域，随着机电工程项目迅速发展，项目技术水平不断提高、大型项目越来越多、项目实施难度提高，加上机电工程项目的管理，涉及多个专业和多个学科，随着技术的提高和学科的发展而对项目的管理提出了更高的要求。项目管理软件和网络技术在机电工程项目管理中正在得到重视和应用，使项目现场与项目总部的沟通和信息交流更加便捷，项目的管理更加高效。2.5.1机电工程项目信息化管理系统301.以进度控制为核心功能的专业软件进度控制：在一定的约束条件下，以高效率地实现项目的目标