现代工程系统课件

1、第二章 现代工程系统第一节 工程的分类工程分类按工程所在的行业按工程的用途工程的主要分类方式一、按照工程所在的国民经济行业分类工 程房屋工程铁路、道路、隧道水利和港口工程工矿工程其它土木工程 1房屋工程。包括： （1）居民住宅； （2）商业用建筑物； （3）宾馆、饭店、公寓楼； （4）写字楼、办公用建筑物； （5）学校、医院； （6）机场、码头、火车站、汽车站； （7）室内体育、娱乐场馆； （8）厂房、仓库； （9）其他房屋和公共建筑物。 2铁路、道路、隧道和桥梁工程。包括： （1）铁路、地铁、轻轨； （2）高速公路、快速路、普通公路； （3）城市道路、街道、人行道、过街天桥、行人地下通道、城

2、市广场、停车场； （4）飞机场、跑道； （5）铁路、公路、地铁的隧道； （6）铁路、公路桥梁及城市立交桥、高架桥。 3水利和港口工程。包括： （1）水库； （2）防洪堤坝、海堤； （3）行蓄洪区工程； （4）水利调水工程； （5）江、河、湖、泊及海水治理； （6）水土保持工程； （7）港口、码头、船台、船坞； （8）河道、引水渠、渠道； （9）水利水电综合工程。 4工矿工程 指除厂房外的矿山和工厂生产设施、设备的施工和安装，以及海洋石油平台的施工。包括： （1）矿山（含坑道、隧道、井道的挖掘、搭建）； （2）电力工程（如水利发电、火力发电、核能发电、风力发电等）； （3）海洋石油建设工程；（4

3、）工厂生产设施、设备的施工与安装（如石油炼化、焦化设备，大型储油、储气罐、塔，大型锅炉，冶炼设备，以及大型成套设备、起重设备、生产线等）；（5）自来水厂、污水处理厂；（6）水处理系统；（7）燃气、煤气、热力供应设施；（8）固体废弃物治理工程（如城市垃圾填埋、焚烧、分拣、堆肥等设施施工）； （9）其他未列明的工矿企业生产设备 5其他土木工程。包括： （1）体育场、高尔夫球场、跑马场等； （2）公园、游乐园、游乐场、水上游乐设施、公园索道以及配套设施； （3）水井钻探； （4）路牌、路标、广告牌； （5）其他未列明的土木工程建筑。 二、按照工程的用途分类工 程住宅工程公共建筑工程土木水利工程工业工

4、程 1住宅工程 主要是居民的住房，包括城市各种类型的房地产开发项目和农村的大多数私人自建房。 2公共建筑工程。按照不同用途还可以细分： （1）包括医院、机场、公共图书馆、文化宫、学校等文化、教育、体育公共服务设施。 （2）包括购物、智能化写字楼、剧院等商业用建筑。 是以满足公共使用功能为目的，建筑艺术性较高，要符合地方文化和独特的人文环境的要求。 3土木水利工程 土木水利工程主要指水利枢纽工程、港口工程、水电工程、高速公路、铁路和城市基础设施工程。这些工程主要由政府投资。 4工业工程 工业工程主要指化工、冶金、石化、火电、核电、汽车等工程。这些工程主要是建造生产这些产品的工厂，例如化工厂、发电

5、厂、汽车制造厂等。 第二节 工程系统结构分析 一.工程的系统结构 1.工程系统范围的定义 工程是在一定空间上的技术系统。由两方面体现工程系统的的规模和结构：（1）由工程“红线”所定义的空间范围。 工程作为一个整体系统而言，具有一定的功能。而工程红线界定了工程的空间范围，也是城市规划部门确定的工程法定土地范围。（2）工程系统结构。 一个工程通常由许多分部组合而成，是有一定系统结构形式的综合体。2. 工程系统结构分解（1）功能面 一个工程在一定的空间上布置，它同样有自身的系统结构形式。它是由许多空间分部组合起来的综合体。这些分部也有一定的作用，提供一定的功能。通常被称为功能面。一个工程可以分解为许

6、多功能面。最常见的是一个工程系统由许多单体建筑组成，每个单体建筑在总系统中提供一定的使用（生产）功能，是具有特定产品或服务的区域。（2）专业工程子系统 每个功能面（每栋建筑）是由许多有一定专业特点的要素构成的。例如学校的教学楼提供教学功能，它包括建筑、结构、给水排水、电力系统、消防、通风系统、通信、多媒体系统、语音系统、智能化、电梯、控制系统等许多专业工程要素。这些专业要素不能独立存在，它们通过系统集成共同组合成教学楼的功能。工程技术系统功能面1功能面2功能面3专业工程子系统1专业工程子系统2专业工程子系统3工程系统的结构二、建筑工程的主要专业工程子系统（工程专业）构成和作用 1、城市规划 城

7、市规划是指对城市的空间和建筑工程实体发展进行预先安排，涉及城市中产业的区域布局、建筑物的区域布局、道路及运输设施的设置、城市工程的安排等。2.建筑学 建筑学所要解决的主要问题包括，建筑物与周围环境协调配合，建筑物外表与内部的表现形式与艺术效果，建筑物内部的各种使用功能和使用空间的合理安排，各个细部的构造方式，建筑与结构、建筑与各种设备等相关技术的综合协调等。3.建筑结构 是建筑工程的“骨骼”和肢体，一般建筑基本构件有基础、框架（包括柱、梁）、墙、楼板、屋面、桁架、网架、拱、壳体、索、薄膜等构件。4.工程材料 是构成工程实体的物质，工程实体的质量和耐久性等常常是由其材料决定的。 传统的建筑工程材

8、料有，木材、砖、瓦、砂、石、灰、钢材、水泥等。5.给排水工程（1）城市给水排水系统（2）建筑给水排水系统6.建筑电气7.其他建筑设备8.园林绿化系统等。三、工程系统的协调性要求 工程的总体目标是为社会提供预定的产品和服务，它是工程的各个功能面和各个专业工程子系统共同作用的结果。工程的各个功能面和工程专业子系统必须有系统相关性和协调性。主要体现在： 1、功能上的均衡性。既不残缺，也不显冗余； 2、工程的设计质量是均衡的，最好各个功能区（建筑）和专业工程子系统能够均衡地达到预定的使用寿命。 3、功能面之间、专业工程子系统界面之间无障碍，能够形成高效率运行的整体。 4、工程与周边环境的协调。第三节

9、工程系统构成举例（一）大学校区系统构成 1总体功能要求：某大学新校区预计建成后供30 000学生（本、硕、博）学习和生活。 2功能区 按照校区学生和教师规模，以及他们生活、学习、工作、后勤保障的需要，该校区规划有如下规模的功能区：（1）教学区：教学楼，图书馆，实习中心、实验楼、学校行政办公楼，各学院（系）专业用房。 （2）学生生活区：研究生公寓、本科生公寓、学生食堂、大学生活动中心。 （3）教师生活区：教工公寓及生活设施； （4）外事活动区：国际交流中心、留学生楼； （5）科研区：科技创业中心、科研大楼、研发基地； （6）后勤、保卫区：综合楼、后勤服务中心、接待中心及教工活动中心、幼儿园、医院

10、、车库、停车场； （7）体育运动场地：体育馆、室外游泳池。另外标准田径场3个、篮球场93个、排球场120个、网球场9个、足球场3个。 （8）保障设施：供水、供气、供汽、供配电、垃圾中转、污水处理。 附属工程：大门、围墙、湖水面积及河岸，道路，绿化、园林。3专业要素 每个功能面由不同的专业要素构成。将教学区，教师和学生生活区，外事活动区，后勤区域和运动场地等上述功能区各工程的专业要素提取出，得到本校区工程的主要专业要素。它包括：规划，建筑，土木工程（结构工程），给排水，供电，供气（汽）、园林绿化，道路工程，设备工程，卫生系统，装饰工程，信号系统，卫星接受系统，多媒体系统，通讯网络系统，交通系统，

11、消防系统，人防工程，环境工程，校园智能化系统工程等。 （二）地铁工程系统结构 以南京地铁为例。 1功能区的划分 （1）车站：三山街站，张府园站、新街口站、珠江路站、鼓楼站、玄武门站、许府巷站、南京火车站站、小行站、安德门站、中华门站、东井亭站、迈皋桥站等。 各个车站还会划分为不同的子功能区，如出入口通道、地下大厅、票务和检票处、商务中心等。（2）区间段：为两车站之间的隧道或高架桥。 （3）车辆段基地：小行车辆站，迈皋桥车辆站。还可以细分为综合维修中心、车辆段、材料库房、培训中心等。 （4）总控制中心。 （5）办公行政大楼。 （6）变电所等。 2地铁工程的专业要素 整个地铁工程的专业要素主要有：

12、建筑、土建结构工程、水文地质工程、给排水工程、照明、空气调节工程、装饰工程、综合布线、隧道工程、桥梁工程、道路工程、轨道工程、电梯、动力工程、消防工程、设备安装工程、供电系统、机车工程、自动检售票系统（AFC）、环境监控系统、各种防灾报警系统（FAS）、各种信号系统（ATS、ATP、ATO）、各种通信系统（有线、无线）、广播系统、报时系统、闭路电视系统、综合监控系统等。 （三）住宅小区的系统结构 1功能面： 在平面上，该住宅小区可以分为3栋住宅楼，停车场、园林绿化区、道路、物业管理办公区（包括智能建筑的系统集成中心）、进出口、维护工程等功能面。 2专业要素包括：规划，建筑，结构工程，给排水，供

13、电，绿化和景观，设备，卫生系统，交通工程，智能系统、装饰工程，消防工程，人防工程等。（道路、桥梁。） 该住宅小区的智能系统又可以细分为： （1）智能建筑的系统集成中心。 （2）综合布线系统。 （3）3A系统 1）楼宇设备自动控制系统（BAS）。包括供电监控系统、照明监控系统、暖通空调监控系统、给排水监控系统、电梯监控系统、停车场监控系统、消防监控系统、安全监控系统等。 2）办公室自动化系统（OAS）。 3）通信自动化系统（CAS）。包括电话通信线路、电话交换机、网络电话（IP电话）、计算机网络。 （4）门禁系统、停车场管理系统。防盗报警系统、电子巡更系统、闭路电视监控系统。 （5）消防系统：火

14、灾报警系统、消防联动控制系统（控制对象包括灭火设施、火灾事故广播、消防通信、防排烟设施、防火卷门、防火门等）。 （6）公共广播系统和有线电视系统等等。 【课后训练】请每个同学收集一个工程资料、分析其功能组成及专业要素。 可针对如下工程：大型公共设施，如CBD、商业中心、医院；大型体育设施；铁路；高速公路；水利设施；工业项目。第四节 工程相关学科专业的结构 工程系统又与我国高等院校中的工程学科分类体系紧密联系。 1根据普通高等学校本科专业目录和专业介绍，工学下的工程一级学科类别包括有地矿类、材料类、机械类、仪器仪表类、能源动力类、电器信息类、土建类、水利类、测绘类、环境与安全类、化工与制药类、交

15、通运输类、海洋工程类、轻工纺织食品类、航空航天类、武器类、工程力学类、生物工程类、农业工程类、林业工程类、公安技术类等21个门类。 2在高等院校中，在一级工程学科下还设置许多二级或三级学科。这些工程技术专业主要是按照工程的专业要素划分的。许多工程专业就是以研究工程中的专业要素子系统为对象的。例如，建筑学、土木工程、给排水、暖通空调、电器工程、机械工程、通信工程等。 由于现代建筑工程功能要求的多样性，需要许多专业要素组合。某一类工程需要许多跨一级的二级或三级工程学科的配合与协调。 例如一个纺织厂工程的建设（设计、施工、制造）和运营维护并不仅仅涉及纺织工程，还涉及消防工程、土木工程、环境工程、测绘

16、工程、安全工程、交通运输、交通工程、电气工程及其自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、建筑学、建筑环境与设备工程、给水排水工程、机械设计制造及其自动化、热能与动力工程等二级专业要素。第五节 工程相关企业和行业 一、工程相关企业类别 工程的设计、施工、供应、运营维护和管理（包括咨询、技术）服务工作任务是由一些工程界企业（或专业人员）完成的，所以工程系统又与工程界企业分类体系有密切的关系。工程是建筑业的收入载体，所以与工程关系最大的领域是建筑业、建筑市场和建筑业企业。工程相关的企业是工程技术和工程管理专业的毕业生就业的主要选择对象。 （一）按照工程相关行业划分 如房屋建

17、筑工程企业、石油化工工程企业、公路工程企业、水利水电工程企业、核工业工程企业、铁路工程企业、矿山（冶炼）工程企业、民航工程企业、港口与航道工程企业、电力工程企业、市政公用工程企业、通信与广电工程企业、机电安装工程企业等。这些企业就以承包该大类工程为目标。 有些企业专业化更细，如土建工程中的基础工程施工企业、土方工程施工企业、装饰装修工程企业等。 （二）按照在工程中所承担的任务划分 如工程承包（施工）类企业、咨询类（可行性研究、造价咨询、招标代理、工程管理）企业、勘察和规划设计类企业、供应（制造）类企业、运营维护（如物业管理）类企业等，也有综合性的工程总承包企业。 这决定了我国工程领域的执业资质

18、的划分和工程管理专业的毕业生就业去向。 （三）按照企业规模划分 按照企业规模划分企业资质的标准可以随着行业发展水平进行调整。 1工程承包企业资质。我国现行工程承包企业资质等级划分为特级、一级、二级、三级。不同资质的企业可以承接不同规模的工程。特级企业可承担各类房屋建筑工程的施工。 2005年，我国具有资质等级的总承包和专业承包建筑业企业有55962家，其中特级企业占到总数的0.2%；一级企业约占到7.5%；二级企业约占到25.6%，三级及以下企业占总数的66.7%。 企业资质主要按照企业业绩、企业总经理和三总师的资质、工程技术和经济管理人员数量和职称要求，企业的一级资质项目经理（建造师）数量要

19、求，企业注册资本金，企业净资产，近3年最高年工程结算收入，企业与承包工程范围相适应的施工机械和质量检测设备要求等决定的。 2设计企业资质。我国工程设计单位资格分甲、乙、丙三个级别，主要是依据设计单位拥有的各级技术人员的数量确定的。 3监理企业资质。根据我国现行工程监理企业资质管理规定监理单位分为甲级、乙级和丙级企业。 4造价咨询企业资质。主要承担建设项目的可行性研究和投资估算，项目经济评价，工程概算、预算、结算、竣工决算、工程招标标底、投标报价的编制和审核，对工程造价进行监控以及提供有关工程造价信息资料等业务工作。 按照 工程造价咨询单位管理办法的规定，工程造价咨询单位资质分为甲、乙、丙三个等

20、级。 目前还设有项目管理公司、招标投标代理公司。 二、建筑业 （一）建筑业的概念 1广义的建筑业不仅包括房屋建筑、桥梁、堤坝、港口、道路等建构筑物建造施工，线路、管道、设备安装及建筑物装饰装修，还包括相关的建设规划、勘察、设计、技术、管理、咨询等服务活动，以及建筑构配件、建材生产、建筑环境设施的运营、相关的教育科研培训等活动。建筑业是工程建造全过程及参与进行相关建筑活动的产业群体。 2狭义的建筑业是指国家标准的产业分类中的建筑业。包括房屋建筑工程和土木工程的建造、设备、线路、管道安装、装饰装修等活动。 代码类别名称说明门类大类E建筑业47房屋和土木工程指建筑工程从破土动工到工程主体结构竣工(或

21、封顶)的活动过程。48建筑安装业指建筑物主体工程竣工后，建筑物内的各种设备的安装活动，以及施工中的线路敷设和管道安装。49建筑装饰业指对建筑工程后期的装饰、装修和清理活动，以及对居室的装修活动50其他（二）我国建筑业企业状况 12004年末，全国共有建筑业法人企业单位12.8万个，其中国有企业及国有独资公司0.95万个，占7.4%；集体企业1.49万个，占11.6%；私营企业6.69万个，占52.2%；港澳台商投资企业0.08万个，外商投资企业0.08万个，均占0.6%；其余类型企业3.51万个，占27.6%。 建筑业企业法人单位中，房屋和土木工程建筑业占44.3%；建筑安装业占18.3%；建

22、筑装饰业占29.3%；其他建筑业占8.1。 到2006年，全国建筑业从业人数约4000万人。勘察设计企业共有15545家；施工企业共有104297家；工程监理企业约有6665家。 2（2004）建筑业企业法人单位就业人员2791.43万人（不包括工程临时用工人员），其中国有企业及国有独资公司人数占17.4%，集体企业人数占2.9%，私营企业人数占26.0%，其他有限责任公司人数占33.0%，其余类型企业人数占10.7%。 建筑业企业法人单位就业人员中，房屋和土木工程建筑业占84.0%；建筑安装业占8.8%；建筑装饰业占4.4%；其他建筑业占2.8%。 2006年，全国建筑业企业（指具有资质等级

23、的总承包和专业承包建筑业企业，不含劳务分包企业，下同）完成建筑业总产值40975亿元，比上年增加6423亿元，增长18.6%；完成竣工产值26051亿元，比上年增加2185亿元，增长9.2%；建筑业增加值8182.4亿元，比上年增长18.6%。2006年，全国具有资质等级的总承包和专业承包建筑业企业实现利润1071亿元，比上年增长18.1%；上缴税金1404亿元，增长21.0%。2006年，全国建筑业企业按建筑业总产值计算的劳动生产率为130015元/人，比上年增长10.8%。 建筑业企业数量和从业人员数量增幅下降，特级、一级国有建筑业企业利润增长较快； 建筑业企业数量调控和结构调整的政策初见成效，