计算机辅助施工组织与管理 -ppt课件

1、计算机辅助施工组织与管理计算机辅助施工组织与管理同济大学建设管理与房地产系9.1.1 9.1.1 开展阶段开展阶段 计算机运用技术可以实现设计、工程量计算、造价分析、招计算机运用技术可以实现设计、工程量计算、造价分析、招标招标、施工管理、施工技术等各系统间的数据共享，为提高工标招标、施工管理、施工技术等各系统间的数据共享，为提高工程管理程度、加强企业竞争力，提供了现代化的工具。程管理程度、加强企业竞争力，提供了现代化的工具。 9. 1 9. 1 概述概述同济大学建设管理与房地产系 计算机在工程施工建立领域的运用中也阅历了以下几个阶段： 1电子数据处置阶段(EDP:Electronic Data

2、 Processing System)； 2管理信息系统阶段MIS:Management Information System) 3决策支持系统阶段(DSS:Decision Support System) (4) 工程信息门户(PIP:Project Information Portal) 目前，国内计算机辅助工程施工管理软件的程度分布于各个阶段，但其中高程度的较少，大部分是电子数据处置软件。9. 1 9. 1 概述概述同济大学建设管理与房地产系 国内外运用最多的计算机辅助施工管理软件是进度方案类软件，从运用层次上可以将其分为两大类： 第一类是高层次管理软件: 主要适用于大型工程建立管理的各

3、种需求； 其特点是功能强，提供了范围广泛的调度选项，能对任 务进展准确的控制，具有计算机网络和通讯功能； 但普通运用复杂，需求进展专门的培训，而且价钱高， 运用面不广。9. 1 9. 1 概述概述同济大学建设管理与房地产系 第二类是普通层次的软件: 主要是为满足普通管理任务的需求，只能为工程施工的 某一方效力； 其特点是运用简单，运用者普通只需求经过很短时间 的培训就可以在任务中运用，而且价钱廉价； 缺陷是功能较简单，提供的目的和功能不是很完 善，能满足复杂工程建立的需求。 9. 1 9. 1 概述概述同济大学建设管理与房地产系 从整个工程建立和管理看，工程各阶段和施工管理的各方是有机联络的一

4、个整体。因此，理想的计算机系统是既能完成某一方的效力和功能，又能为其他各方提供数据共享。 9. 1 9. 1 概述概述同济大学建设管理与房地产系普通应包括以下根本功能：1提供施工组织设计文件的全套文档的编辑、管理、打 印功能。2根据实践工程条件，可以从模板素材库中选取相关内 容，恣意组合，自动生成规范合理完好的施工组织设 计文件。3可以与相关模板或数据库相结合，生成各种资源图 表、施工进度方案和施工网络方案图，以及施工平面 图。9 91 12 2 计算机辅助施工组织设计的内容计算机辅助施工组织设计的内容9. 1 9. 1 概述概述同济大学建设管理与房地产系 经过计算机辅助施工组织设计，可以做到

5、:施工组织设计文件所需数据与设计阶段的相关数据接口;不需求大量的计算和文字输入就可以快速、准确地制造施工组 织设计文件;可以随意更改补充施工组织设计内容，使任务变得更方便轻松。9. 1 9. 1 概述概述同济大学建设管理与房地产系计算机辅助生成的某施工组织设计文件的根本内容，如表9-1所示。9. 1 9. 1 概述概述同济大学建设管理与房地产系2要求 计算机辅助软件应储存大量典型工程和常用施工方案的根本要求，并有大量可用的图表和施工流程图。9 92 2 计算机辅助施工方案制定计算机辅助施工方案制定1 特点 施工方案与详细工程工程的地理位置、构造类型、建筑规划、设备种类等亲密相关，计算机辅助技术

6、为施工方案的制定提供了一种灵敏、方便、快捷、又能满足各种不同工程工程的施工组织设计的环境。同济大学建设管理与房地产系 根据详细工程工程的施工条件，选择适宜的施工方案，经过适当的组合、删减和增添，就可以迅速构成合理适用的施工组织设计文件。 施工方案丈量工程土方工程根底构造工程主体构造工程屋面工程装饰工程吊装工程设备安装技术措施3 3主要功能主要功能9 92 2 计算机辅助施工方案制定计算机辅助施工方案制定同济大学建设管理与房地产系9 92 21 1 土方工程土方工程 计算机辅助制定土方工程的施计算机辅助制定土方工程的施工方案时，首先应计算土方开挖和工方案时，首先应计算土方开挖和回填的工程量，然后

7、明确土方开挖回填的工程量，然后明确土方开挖的顺序和开挖分区，并且做好土方的顺序和开挖分区，并且做好土方边坡的支护，保证土方边坡的稳定，边坡的支护，保证土方边坡的稳定，进展降水处置，最后安排土方运输进展降水处置，最后安排土方运输和土方回填。土方工程的程序功能和土方回填。土方工程的程序功能构造如图构造如图9-29-2所示。所示。地基加固土方工程土方开挖土方运输边坡支护降水土方回填爆破工程9 92 2 计算机辅助施工方案制定计算机辅助施工方案制定同济大学建设管理与房地产系 计算机辅助土方工程设计时，根据记录和储存大量典型和通用工程工程的土方工程施工的布置和设计，针对详细工程工程，可以较快速方便地选择

8、与之相关的内容，组成一份有针对性、且思索全面的土方工程施工方案设计文件。9 92 2 计算机辅助施工方案制定计算机辅助施工方案制定同济大学建设管理与房地产系9 92 22 2 根底构造工程根底构造工程 根底构造工程包根底构造工程包括根底工程和根底的构括根底工程和根底的构造工程两部分。根底工造工程两部分。根底工程的施工方案可分为浅程的施工方案可分为浅根底工程的施工方案和根底工程的施工方案和深根底工程的施工方案。深根底工程的施工方案。根底构造工程的程序功根底构造工程的程序功能构造如图能构造如图9-39-3所示。所示。根底工程浅根底工程深根底工程地下延续墙强夯深层搅拌堆载预压沙桩挤密化学加固桩根底墩

9、根底沉井根底沉箱根底机械压实9 92 2 计算机辅助施工方案制定计算机辅助施工方案制定同济大学建设管理与房地产系9 92 23 3 钢筋混凝土工程钢筋混凝土工程 钢筋混凝土资料运用范围广泛，在大多数工程工程的根底构钢筋混凝土资料运用范围广泛，在大多数工程工程的根底构造工程和主体构造工程中均得到运用。计算机辅助钢筋混凝土施造工程和主体构造工程中均得到运用。计算机辅助钢筋混凝土施工方案的编制，分别由以下各功能模块组成：工方案的编制，分别由以下各功能模块组成： 1 1 钢筋工程钢筋工程 2 2 混凝土工程混凝土工程 3 3 模板工程模板工程 4 4 脚手架工程脚手架工程 5 5 预制构件工程预制构件

10、工程9 92 2 计算机辅助施工方案制定计算机辅助施工方案制定同济大学建设管理与房地产系 钢筋工程施工方案的重钢筋工程施工方案的重点在于：点在于：钢筋类型选择；钢筋类型选择； (2) (2) 钢筋进场前的检验；钢筋进场前的检验；(3) (3) 钢筋下料和加工；钢筋下料和加工；(4) (4) 钢筋衔接。钢筋衔接。 以及围绕上述各阶段任以及围绕上述各阶段任务的质量控制措施和平安务的质量控制措施和平安控制措施的制定，见图控制措施的制定，见图 9- 9-4 4所示。所示。钢筋工程钢筋下料钢筋冷加工调直剪切镦头弯曲钢筋衔接钢筋冷拉钢筋冷拔钢筋绑扎钢筋焊接机械衔接9 92 2 计算机辅助施工方案制定计算机

11、辅助施工方案制定同济大学建设管理与房地产系9 93 31 1 根本原理根本原理 近年来，随着人工智能近年来，随着人工智能AIAI技术的迅速开展，为施工进度技术的迅速开展，为施工进度方案的自动安排发明了条件。施工进度自动安排是建筑、工程和方案的自动安排发明了条件。施工进度自动安排是建筑、工程和施工施工AECAEC平行工程技术中非常重要的一个环节。平行工程技术中非常重要的一个环节。 Morad Morad和和Beliveau(1993Beliveau(1993提出提出KNOWKNOWPLANPLAN专家系统，利专家系统，利 用三维计算机模型产生所需的输入数据，进展进度安排。用三维计算机模型产生所需

12、的输入数据，进展进度安排。 Zozaya ZozayaGorostizaGorostiza等等19901990开发开发CONSTRUCTION CONSTRUCTION PLANEX PLANEX专家系统，估算工程本钱，安排施工进度。专家系统，估算工程本钱，安排施工进度。 Chang Chang和和Beliveau(2019)Beliveau(2019)开发开发SCaxRCSCaxRC专家系统，对时间约专家系统，对时间约 束和资源约束条件下的工程进度进展自动安排。束和资源约束条件下的工程进度进展自动安排。9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系根本知

13、识系统的施工进度自动安排的根本原理：根本知识系统的施工进度自动安排的根本原理： 经过思索工期定额和施工阅历，对施工活动分类，经过思索工期定额和施工阅历，对施工活动分类，建立不同施工活动之间的逻辑关系，计算不同施工活动建立不同施工活动之间的逻辑关系，计算不同施工活动的资源需求量和继续时间，然后进展施工总进度方案安的资源需求量和继续时间，然后进展施工总进度方案安排和子工程进度自动安排，并且可根据需求，人工调整排和子工程进度自动安排，并且可根据需求，人工调整进度安排。如图进度安排。如图9-59-5所示。所示。9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系从CAD

14、来用户输入工程量生成工程分解活动分类工期定额库工程阅历基于知识系统进度安排人工调整资源需求量方案进度生成显示 打印工程数据9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案图9-5同济大学建设管理与房地产系 9 93 32 2 进度方案管理软件进度方案管理软件 进度方案管理软件从运用角度可从以下两个层次：进度方案管理软件从运用角度可从以下两个层次： 1 1大型进度方案管理软件大型进度方案管理软件 高层次进度方案管理软件中，比较好的主要有：高层次进度方案管理软件中，比较好的主要有： PrimaveraPrimavera公司的公司的Primavera Project Planner(Pri

15、mavera Project Planner(即即P3P3 Welcom Software Technology Welcom Software Technology公司的公司的Open PlanOpen Plan Computer Aided Management Computer Aided Management公司的公司的PARISS EnterprisePARISS Enterprise Lucas Management System Inc. Lucas Management System Inc.公司的公司的Artemis PrestigeArtemis Prestige Appl

16、ied Business Technology Corp Applied Business Technology Corp公司的公司的Project Project Workbench Workbench 大型进度方案管理软件之间的区别主要在于它们的容量和运大型进度方案管理软件之间的区别主要在于它们的容量和运用的网络协调多个工程的才干不同。用的网络协调多个工程的才干不同。9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系 Primavera Project Planner在多次评选中获得好评，并且在 大型工程建立工程中获得了广泛的运用； Primavera公司

17、是著名的工程管理软件供应商，2000年在软件100 强中排名32，2019年以7400万美圆的销售额列25位，是最大的项 目管理软件供应商； P3primavera project planner是最早的、专业级的基于网络 的方案技术CPM)的工程管理软件之一，1983年始发第一版； P3工程管理系列软件在工程管理市场占60%，在工业界占80%，在 大型工程中有92%的市场份额； ENR(Engineer News-record)评选的建筑企业400强中有375家使 用，业主200强中有150家运用：属高端工程管理软件。P3P3软件的根本情况：软件的根本情况：9 93 3 计算机辅助施工进度方

18、案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系P3P3软件的开展：软件的开展：P3P3EP3E/CTeamplayPMerMMPRPAPV方案管理知识管理基于WEB的信息沟通投资组合分析基于WEB的方案管理9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系P3P3软件的根本功能：软件的根本功能： 可集成和二次开发 可同时管理多个工程 能有效的管理和控制大型、复杂工程 信息编码和任务构造分解WBS) 方案的编制、跟踪和比较分析 费用管理 资源管理 丰富的报表和图表9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系国内国内P3

19、P3软件的运用现状：软件的运用现状：运用层次运用层次 大多用于方案的编制、跟踪和控制，部分进展了资源和费用的管理，较少进展了集成和开发，软件的运用层次还比较低。运用范围运用范围 从上海普华公布的资料看，国内曾经有1800家用户，但大多集中在石化、电力系统、交通等，其他行业也开场浸透，如房地产等。9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系P3P3软件运用应留意的主要问题：软件运用应留意的主要问题： 正确认识工程管理软件，工程管理的推行先于工程管理软 件的运用； P3软件的运用需求组织保证、制度保证以及人员保证； P3软件的运用需求一个过程，在这个过程中需

20、求进展工程 管理； P3软件会在一定程度上改动传统的任务方式，组织要有接 受变革的思想，构成良好的企业文化或工程文化；9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系 影响P3软件运用的要素有：组织要素、管理要素、运用方式、运用过程的管理、运用对象以及软硬件要素等； P3软件的运用要不断地进展培训，包括工程管理的培训和软件的培训； P3软件的运用可以从最低层次运转，在某个工程或部门试点，有点既面、由深到浅的逐渐推行。9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系应用单位应用单位项目准备阶段项目准备阶段项目实施阶段项目实施

21、阶段业主方工程管理咨询单位工程监理单位主设计单位工艺设备总集成商施工总承包管理单位P3P3软件运用范围：软件运用范围：参与单位阶段9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系P3P3软件运用规划的主要内容：软件运用规划的主要内容：总体规定操作规定运用范围和运用目的1P3运用的组织构造2方案的层次和任务内容3参与单位与职能部门的职责4进度方案的过程管理6考核制度10数据传送的规定9P3操作手册10用户与权限的设置87编码的定义和编码的规那么5进度方案文件、过滤器、视图和图表的规定9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房

22、地产系 目前常用的中、小型进度方案管理软件种类很多，主要有： Microsoft公司的Project 4/98/2000/2019； Primavera公司的Primavera Sure Trak Project Planner， Scitor公司的Project Scheduler， Symantec公司的Time Line Computer Associates公司的CASuper Project Leach Management Systems公司的CS Project, Asta Development Corporation Limited公司的ASTA Power Project

23、2 2中、小型进度方案管理软件中、小型进度方案管理软件9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系 我国国内开发的进度方案管理软件根本属于该层次。市场上可以看到的软件主要有： 北京梦龙科技开发公司的智能化工程管理软件PERT 大连同洲电脑的Tz Project 清华大学和同济大学等开发的进度方案管理软件 国内软件的共同特点是结合我国的实践情况，运用中文界面，有些软件提供单代号、双代号网络图的转换，普通均可输出国内比较通行的双代号网络图。9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系 日程安排工具资源管理工具费用管理工

24、具进度跟踪功能组织大规模工程的根本功能报告、表格和图形 自定义功能二次开发工具与Microsoft公司的其他软件互为补充 在普通层次的进度方案管理软件中，以Microsoft公司的MS Project的市场占有率最高，约占五成以上。具有如下功能：9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系 第1步：设定用户格式与操作环境第2步：设置工程根本信息第3步：确定任务分解构造第4步：输入详细工序称号 第5步：输入工序继续时间第6步：确定工序之间的逻辑关系 第7步：检查网络逻辑关系 采用采用Microsoft ProjectMicrosoft Project软件编

25、制工程工程进度方案软件编制工程工程进度方案可分为可分为1515个步骤：个步骤：9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系第8步：资源分配和资源平衡 第9步：输入费用数据第10步：设置横道图格式 第11步：修正时间坐标 第12步：确定外加约束时限第13步：将当前方案设置为基准方案 第14步：打印报告第15步：保管进度方案和根底数据9 93 3 计算机辅助施工进度方案计算机辅助施工进度方案同济大学建设管理与房地产系9.4.1 9.4.1 计算机辅助施工平面图布置系统的主要功能和程序计算机辅助施工平面图布置系统的主要功能和程序 计算机辅助施工平面图布置系统的

26、主要功能：计算机辅助施工平面图布置系统的主要功能： 1 1经过人机交互式图形界面，用户可以方便地进展施工经过人机交互式图形界面，用户可以方便地进展施工 平面图的生成、修正、显示切换、放大，并能生成动平面图的生成、修正、显示切换、放大，并能生成动 态施工平面图；态施工平面图；2 2对生成的施工平面图进展评判；对生成的施工平面图进展评判；3 3提供相应的辅助设计功能，例如，塔吊的选择、供水提供相应的辅助设计功能，例如，塔吊的选择、供水 供电系统的计算等；供电系统的计算等；4 4生成用户所需的各种图、表，并能以数据文件、屏生成用户所需的各种图、表，并能以数据文件、屏 幕、打印机或绘图仪等多种方式输出

27、。幕、打印机或绘图仪等多种方式输出。 9 94 4 计算机辅助施工平面图布置计算机辅助施工平面图布置同济大学建设管理与房地产系 施工平面图应根据施工方案和施工进度方案的要求进展设计。设计人员必需在仔细研讨有关资料、勘查现场，获得第一手资料的根底上，最终决议施工平面的布置方案。施工平面图布置的根本程序如图9-11所示。9 94 4 计算机辅助施工平面图布置计算机辅助施工平面图布置同济大学建设管理与房地产系 施工平面图布置的计算模型需求处理三方面的问题：形状描画，尤其是初始形状的描画方式；算符集合，即形状之间的转换规那么；目的形状的描画。.4.2.施工平面图布置的计算模型施工平面图布

28、置的计算模型9 94 4 计算机辅助施工平面图布置计算机辅助施工平面图布置同济大学建设管理与房地产系 施工平面图的设计形状可以由图上的布置内容表示。在每一个形状下，平面图都包括两方面的内容：一是已有的固定设备已建建筑物、构筑物、现 有的道路、管线等，在设计过程中一经设定即 不再改动；二是新布置的各种设备、设备，须在设计过程中 确定其参数和平面位置。9 94 4 计算机辅助施工平面图布置计算机辅助施工平面图布置同济大学建设管理与房地产系 可以把场地平面图的布置内容按几何方式归结为点、线、多边形三种，即：点如混凝土搅拌站、变电房、水泵房、各种临建房 屋等的布置；线如道路、供水供电管网、通讯线路等的

29、规划与布 置；多边形用多边形表示布置场地。如各种资料、构 件、设备的堆放场地、起重机械运转场地、构造装配 和组装场地等平面位置的规划，以及对其运用期限进 行的安排。9 94 4 计算机辅助施工平面图布置计算机辅助施工平面图布置同济大学建设管理与房地产系 以此为根底，先设定四个表： 待布置物体表； 待布置物体位置表； 初始占用空间表； 可供布置的空间表。 由待布置物体表中选取待布置的物体，并根据初始占用空间表和可供布置的空间确定其平面位置的过程是一个相当复杂的搜索和推理求解过程。如图9-12所示。9 94 4 计算机辅助施工平面图布置计算机辅助施工平面图布置同济大学建设管理与房地产系开场初始化：

30、根据现场条件和工程要求，建立相应的待布置物体表、待布置物体位置表、初始占用空间表、可供布置的空间获取问题的初始形状终了确定该物体的参数生成该物体的能够位置集确定该物体的“最终平面位置调整待布置物体表、待布置物体位置表、可供布置的空间表，得到新的设计形状根据待布置物体位置表、初始占用空间表、可供布置的空间获取布置结果从待布置物体表中选定以待布置物体待布置物体表为空？布置规划 布置要求 约束条件 评判准那么初始形状搜索求解过程目的形状NY9 94 4 计算机辅助施工平面图布置计算机辅助施工平面图布置同济大学建设管理与房地产系.3施工平面图布置的计算机设计方法施工平面图布置的计算机设

31、计方法1 1计算机辅助的人工布置方法计算机辅助的人工布置方法 布置物体的选定及平面位置确实定均由用户完成，计布置物体的选定及平面位置确实定均由用户完成，计算机仅提供存储、计算和修正的便利，充任用户进展布置算机仅提供存储、计算和修正的便利，充任用户进展布置设计的辅助工具。设计的辅助工具。 进展施工平面布置设计时须思索的要素是多方面的，进展施工平面布置设计时须思索的要素是多方面的，很难采用确定的算法进展描画和分析。因此，将求解过程很难采用确定的算法进展描画和分析。因此，将求解过程中客观性和阅历性较强的决策留给用户去做。中客观性和阅历性较强的决策留给用户去做。9 94 4 计算机辅助施工平面图布置计

32、算机辅助施工平面图布置同济大学建设管理与房地产系2 2 计算机自动生成布置方案计算机自动生成布置方案 运用这种方法，系统可根据用户提供的条件，自动运用这种方法，系统可根据用户提供的条件，自动选择待布置设备、设备，并按照一定的方法确定其平面位选择待布置设备、设备，并按照一定的方法确定其平面位置，生成满足用户要求的假设干可行方案。置，生成满足用户要求的假设干可行方案。 在用户给定评价要素和准那么时，系统选定一个或多在用户给定评价要素和准那么时，系统选定一个或多个优化解作为最终布置结果。个优化解作为最终布置结果。9 94 4 计算机辅助施工平面图布置计算机辅助施工平面图布置同济大学建设管理与房地产系

33、3 3人、机交互的计算机辅助设计人、机交互的计算机辅助设计 该方法在充分发扬人的直观了解力，让用户灵敏运该方法在充分发扬人的直观了解力，让用户灵敏运用其阅历、习惯做法和客观要求的根底上，利用计算机用其阅历、习惯做法和客观要求的根底上，利用计算机的存储和计算功能，实现部分布置设计的智能化，生成的存储和计算功能，实现部分布置设计的智能化，生成总体布置结果，并进展假设干可行布置方案的评价和比总体布置结果，并进展假设干可行布置方案的评价和比较，从而得出最终的优化布置结果。较，从而得出最终的优化布置结果。9 94 4 计算机辅助施工平面图布置计算机辅助施工平面图布置同济大学建设管理与房地产系9 94 44 4工平面图的动态布置工平面图的动态布置 施