自20世纪50年代以来,随着社会生产力的不断提高,大型及特大型的工程项目越来越多,并且人类的工程不再仅仅局限于以前的土木工程,出现了诸如航天工程、核武器研制工程、导弹研制工程等一系列工程,它们极大地推动了建筑工程技术思想的发展和完善。
受社会经济发展相对滞后的影响,这一阶段我国的建筑工程技术思想发展也滞后于发达国家。但由于建筑工程技术的普遍性和对社会发展的重要作用,在此期间我国在这些方面也取得了一些进展和成绩。在1954年,被誉为我国“导弹之父”的钱学森院士在主持导弹、火箭和卫星的研制工作与管理实践中,把工程实践中经常运用的设计原则和管理方法加以整理和总结,取其共性,提升为科学理论,出版了专著《工程控制论》。
在20世纪50年代,我国学习当时苏联的建筑工程技术方法,引入了施工组织计划与设计技术,用现在的观点来看,那时的施工组织计划与设计包括业主的工程建设项目实施计划和组织(建设项目施工组织总设计),以及承包商的工程施工项目计划和组织,其内容包括施工项目的组织结构、工期计划和优化、技术方案、质量保证措施、劳动力设备材料计划、后勤保障计划、施工现场平面布置等。
在20世纪60年代,华罗庚教授将网络计划方法引入国内,将它称为“统筹法”,并在纺织、冶金、建筑工程等领域中予以推广。网络计划技术的引入给我国的工程施工组织设计中的工期计划、资源计划和优化增添了新的内涵,提供了现代化的方法和手段,而且在现代项目管理方法的研究和应用方面缩小了我国和国际上的差距。
20世纪70年代,我国在重大项目建筑工程技术实践中引入了全寿命管理概念,并派生出全寿命费用管理、一体化后勤管理、决策点控制等方法。例如在上海的宝钢工程、秦山核电站等大型工程项目中相继运用了系统的建筑工程技术方法,保证了工程建设项目目标的顺利实现。
20世纪80年代以来,我国的建筑工程技术体制进行了改革,在建设工程领域引进了工程项目管理的相关制度。主要体现在:
(1)业主投资责任制,在投资领域推行建设工程投资项目业主全过程责任制,改变了以前建设单位负责工程建设,建成后交付运营单位使用的模式。
(2)建设监理制度,我国从1988年起开始推行建设工程监理制度。
(3)在我国施工企业中逐渐推行项目管理,推行项目经理责任制。
(4)推行了工程招投标制度和工程合同管理制度。
(5)在工程项目中出现了许多新的融资模式、管理模式,新的合同形式,新的组织形式。
1984年,鲁布革水电站(图1-12)在国内首先采用国际竞争性招标的方式,并通过合理的项目管理缩短了工期,降低了造价,取得了显著的经济效益,成为我国项目管理在建设工程方面成功应用的典范。此后,我国许多大中型的工程相继实行项目管理体制,逐步实现了项目资本金制、法人负责制、合同承包制、建设监理制等。至此,建筑工程技术思想在我国越来越多的工程领域中得到运用,为我国工程建设的蓬勃发展发挥了积极作用。
图1-12 鲁布革水电站
自20世纪90年代以来,伴随新型工业化的进程,建筑工程技术在社会经济发展中的地位和作用大幅提升,建筑工程技术得到全社会的高度重视,取得了长足的发展。现代建筑工程技术吸收、融合了系统论、信息论、控制论、行为科学等现代管理理论,其基础理论体系更加健全和完善。预测技术、决策技术、数学分析方法、数理统计方法、模糊数学、线性规划、网络技术、图论、排队论等现代管理方法的不断进步和有效应用,为解决建筑工程技术中各种复杂问题提供了更为有效的手段和工具,使建筑工程技术的技术方法日益科学化和现代化。计算机的广泛应用和现代图文处理技术及多媒体和互联网的使用,显著地提高了建筑工程技术工作的质量和效率。(www.xing528.com)
近年来我国在三峡工程、青藏铁路、国家游泳中心(水立方)、国家体育中心(鸟巢)等重大工程项目实践中努力创新工程项目管理的技术手段和方法,拓展了建筑工程技术的应用空间,提升了建筑工程技术在重大工程项目建设中的地位(图1-13)。
图1-13 近年来我国部分重大工程项目
(1)三峡工程。举世无双的三峡水利枢纽工程建设工期长达17年,动态总投资超过2000亿元。从1993年开工至今,一方面,相继攻破了175m直立高边坡开挖的边坡稳定、大坝高强度混凝土浇筑、截流和深水围堰施工等各类技术难题;另一方面,三峡工程的建设,导致了13个城市、县城全部或者部分被淹没,动态移民量超过110万人。如此大规模的搬迁和重建,必须解决大量的工程技术、生态环境、文物保护和社会经济问题。三峡水利枢纽工程的建设全过程必然是建筑工程技术的全方位、高强度的应用过程。我国工程专家通过十多年的努力,在引进西方发达国家先进管理理念、方法和模型的基础上,结合三峡工程建设的实际情况,开发出了在国际工程项目管理领域处于领先水平、具有自主知识产权的“三峡建筑工程技术信息系统(TGPMS)”和“电厂运行管理信息系统(EPMS)”。TGPMS系统的投入使用,实现了跨部门、跨地域、全方位的规范化管理,对工程建设的进度、质量、安全和总投资控制等,发挥了重要作用。
(2)青藏铁路。全世界海拔最高的铁路——青藏铁路,全长1956km,海拔在4000m以上的路段有960km,总投资330亿元。工程建设面临着穿越世界上最复杂的冻土区等大量的技术难题,开创了世界上在极不稳定冻土区的高含冰量地质条件下“以桥代路”修筑路基的先例,确保了工程质量和进度。此外,青藏铁路修建过程中高度重视生态环境和野生动物的保护,环保投资超过12亿元,并为野生动物的迁徙设计了专门的路线,最大限度地降低了工程建设对生态环境的破坏,充分体现了我国建筑工程技术中的柔性化管理。青藏铁路的顺利通车和所取得的良好社会效应,标志着我国在复杂地理地形条件下,工程建设和建筑工程技术工作达到了相当高的水平。
(3)国家游泳中心(水立方)。作为北京奥运会标志性建筑之一的国家游泳中心——“水立方”,总投资达10.2亿元人民币,总建筑面积约8万平方米,高约30m,是世界上唯一完全由膜结构来进行全封闭的公共建筑。它的设计与建设完美地体现了北京奥运会“科技、绿色、人文”的三大理念。
①科技奥运。“水立方”攻克了三大科技难关,分别是钢结构关键技术、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)膜结构装配系统关键技术和室内环境系统关键技术,同时,在很大程度上填补了国内外在建筑科技领域的技术空白,LED景观照明、钢结构安全与健康监测、基于ETFE膜的大空间声学效果控制、热回收空调技术、智能应急照明控制系统……美轮美奂的“水立方”中体现的科技奥运元素不胜枚举。
②绿色奥运。“水立方”采用ETFE膜围护结构设计,通过腔通风、自然通风、自然采光等一系列的节能措施来降低建筑物的运行能耗,此外,“水立方”采用了大量专门措施降低自来水消耗,减少废水排放。全年可收集雨水1万吨、洗浴废水7万吨、游泳池用水6万吨,建筑物所需的绿化、冷却塔补水、护城河补水、冲厕及冲洗地面等用水全部通过废水回用解决,每年可减少废水排放量14万吨。
③人文奥运。“水立方”是北京奥运会唯一由港澳台侨胞捐资建设的奥运场馆,它处处体现对运动员、观众的人文关怀,赛场内的直饮水处理设备、多语言智能引导系统、快速泳池设施、地板采暖、无障碍设施等技术,为观众和运动员提供舒适、安全、便捷的比赛和观赛环境。
(4)国家体育中心(鸟巢)。作为北京奥运会最重要的标志性建筑——“鸟巢”,总投资27亿元人民币,建筑面积28.5万平方米。它的建筑顶面呈现马鞍形,长轴为332.3m,短轴为296.4m,最高点高度为68.5m,最低点高度为42.5m,是世界上最大的钢结构建筑体育馆。
鸟巢是一个大跨度的曲线结构,有大量的曲线箱形结构,设计和安装均具有很大的挑战性,在施工的过程中处处离不开科技的支持。它采用了当今最先进的建筑科技,全部工程共有30多项科研难题,其中面临的钢结构难题更是世界上独一无二的。我国的科技工作者和建设建筑工程技术人员经过不懈的努力,不仅攻克了一个又一个技术难关,而且还节约了大量的建设成本。
随着工程建设规模的迅速扩大和建造难度的不断增加,建筑工程技术行业所面临的形势和实践过程中诸多亟待解决的实际问题推动建筑工程技术的学术研究不断深入。我国最具权威的科研机构——中国工程院于2000年成立了建筑工程技术学部,这是国内学术界对建筑工程技术学科地位认同的重要体现。2007年4月中国首届建筑工程技术论坛在广州举行。论坛以我国建筑工程技术发展现状及关键问题为主题,交流了建筑工程技术的先进理念和成功经验,探讨了建筑工程技术行业未来的发展趋势。论坛的成功举办有力地推动了我国建筑工程技术行业和学科的发展。
伴随着国家社会经济的持续发展,特别是新型工业化进程的加速推进,建筑工程技术在基础理论和技术方法上都得到了全面的发展。一方面,系统工程、科学管理、运筹学、价值工程、网络技术、关键路线法等一系列理论和方法诞生并被应用于工程实践,逐步发展成为管理科学的核心理论和方法。另一方面,现代科学技术的飞速发展和社会经济领域对建筑工程技术行业的巨大需求,为建筑工程技术的进一步完善和发展提供了广阔的空间,注入了新的活力,促使建筑工程技术理论和技术体系不断健全和完善,推动建筑工程技术逐步成为社会经济发展中具有重要地位和作用的行业。
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