现代工程和工程系统概述课件

建工社课件副标题日期姓名建工社课件副标题日期姓名第1讲现代工程和工程系统1.工程的概念2.工程在国民经济和社会生活中的地位3.工程的发展过程4.现代工程的特点5.现代工程系统（本讲主要为书中第1、2章内容）第1讲现代工程和工程系统一、工程的概念1.工程（Engineering）的定义：《朗文当代高级英语辞典》定义工程是：一项重要且精心设计的工作，其目的是为了建造或制造一些新的事物，或解决某个问题（Animportantandcarefullyplannedpieceofworkthatisintendedtobuildorproducesomethingnew,ortodealwithaproblem.）。《新牛津英语词典》定义工程为：一项精心计划和设计以实现一个特定目标的单独进行或联合实施的工作（Anindividualorcollaborativeenterprisethatiscarefullyplannedanddesignedtoachieveaparticularaim）《辞海》解释工程为：（1）将自然科学的原理应用到工农业生产部门中去而形成的各学科的总称。（2）指具体的基本建设项目。一、工程的概念中国工程院咨询课题:《我国工程管理科学发展现状研究——工程管理科学专业领域范畴界定及工程管理案例》研究报告中的有关工程界定为：工程是人类为了特定的目的，依据自然规律，有组织的改造客观世界的活动。一般来说，工程具有产业依附性、技术集合性、经济社会的可取性和组织协调性。中国工程院咨询课题:2.工程范围（1）广义的工程在现代社会，工程的概念的应用更为广泛，到处都有“工程”。1）传统意义上的工程的概念包括建造房屋、大坝、铁路、桥梁，制造设备、船舶，开发新的武器，进行技术革新等。2）由于人们生活和探索领域的扩展，不断有新的科学技术和知识被发现和应用，开辟许多新的工程领域，如航天工程、空间探索工程、基因工程、微电子工程等。3）在社会领域，人们也经常用“工程”一词描述一些事务和事物，例如“扶贫工程”、“211工程”、“阳光工程”、“333工程”、经济普查工程、扫盲工程等。（2）狭义的工程指传统的“工程”，如土木建筑工程、水利工程和军事工程等。工程管理专业学生的就业主要在建筑工程和土木水利工程领域。2.工程范围3.工程有三层含义工程工程技术系统工程活动（项目）工程科学在不同的地方，“工程”有不同的含义。3.工程有三层含义工工程技术系统工程活动（项目）工程科学在不二、工程的作用（一）工程作为人类开发（征服）自然，改造自然的物资基础工程是为了解决一定的社会、经济和生活问题而建造的，它具有一定功能或具有一定价值的技术系统。1.通过工程改善人们的生存环境，丰富人们的物质和文化生活，如建筑房屋、道路、通讯设施、石油开采工程、矿山工程、化工厂、汽车制造厂等。2.人们认识自然，进行科学研究，探索未知世界，必须借助工程所提供的平台。如建立正负电子对撞机，建立大型空间站，发射宇宙探索装置等，探索大至外层宇宙空间，小到基本粒子的微观世界。二、工程的作用现代工程和工程系统概述3.人们改造自然，改变自然的特性，减低自然的负面影响。如近一百多年来，长江上先后爆发了五次特大洪水灾害，每次爆发，都伴随大量人员伤亡，良田被毁，房屋倒塌，交通中断。而兴建三峡工程就能够防洪蓄水，还可以蓄水发电、改善航运。4.人们为了社会、文化生活、特别是精神生活的需要。如古代的庙宇、宫殿、教堂、纪念馆、大会堂、运动场、剧场、图书馆。例如：我国普及大学教育，高等院校招生人数1977年仅27万人，到2014年达到近720万人。我国到处兴建的大学城为扩大招生提供了可能。3.人们改造自然，改变自然的特性，减低自然的负面影响。（二）工程作为人类文明的体现和历史传承的载体1．科学技术知识的大量内容是通过工程传承的工程蕴含着所在年代的科学知识和工程技术，标志着社会科学技术发展水平和文明程度。工程述说着文明，见证着历史，同时也记载了大量的经济、文化信息。人们考古大量通过古建筑遗址或古代陵墓考察当时的政治、经济、军事、科学技术和社会状况。工程又反映着人类文明和历史的变迁。因此历来的建筑和工程，我们可以清晰地了解到科学和技术发展的轨迹。（二）工程作为人类文明的体现和历史传承的载体2.建筑工程是文化艺术的一部分。建筑是凝固的音乐，永恒的诗歌，传承文化，具有所处时代的印记和所属民族的特质。中国传统建筑就体现中国传统文化和中国哲学。3．中华民族勤劳、勇敢和智慧的历史证明之一就是我们有前人留下的大量规模宏大，工艺精美的建筑工程夸耀于世界。如果没有长城、都江堰、秦兵马俑、大运河、苏州园林、北京故宫等建筑，我们这个民族在世界民族之林中就要暗淡得多，就会缺少许多吸引力。2.建筑工程是文化艺术的一部分。苏州园林就体现中国传统文化。苏州园林就体现中国传统文化。（三）工程是科学技术发展的动力1．工程科学是科学技术的一部分。在各种不同种类的工程建设和发展过程中，逐渐形成了一门门工程学科。科学家要发现问题，解释自然现象，获得科学技术。2．大量的科学知识是通过工程获得的。工程也是人们生产和生活的一部分，是社会实践。人们遇到许多新的问题，发现新的现象，研究解决问题的新方法或解决新问题的方法，就获得了新的科学知识。有时工程应用是先于科学知识的。如都江堰、赵州桥、埃及的金字塔，都是在数学知识和几何知识不甚发达时期修建的。（三）工程是科学技术发展的动力3．现代社会，科学家依托工程所提供的条件进行科学研究。科学家常常需要设计新的实验设备或模拟装置。如量子通讯的研究装置、天文望远镜又是工程系统。4．科学家为大型工程提供可靠性和适用性的模拟。例如在大型结构的应用中，首先制作模型在实验室里进行模拟试验。现在几乎所有的复杂的高科技项目都有这个过程。如大桥建设前的风洞试验、地震模拟实验等。3．现代社会，科学家依托工程所提供的条件进行科学研究。科学家（四）工程对社会发展的作用1．促进了城市化的发展。在我国城市化的进程中，需要建设大量的房屋工程、城市基础设施工程等。2.作为经济发展的依托，对社会发展、科学进步、国防、物质和文化生活水平的提高。工程也推动着社会的发展。如信息产业的发展需要工厂、网络设施；交通业发展需要高速公路、铁路、机场、码头；食品工业，第三产业发展需要设施；增加学生需要校园、大学城；房地产业发展需要多建房。国民经济的任何部门都要有基础设施，都离不开工程。（四）工程对社会发展的作用3.工程相关产业，特别是建筑业是国民经济的重要部门。建筑业直接通过工程建设完成建筑业产值，获取利润，提供税收，为国民经济的支柱产业。建筑业增加值占国内生产总值的比重2015年为6.8%。在国家统计局发布的中国统计年鉴国内生产总值统计中，指数值从高到低依次为工业、建筑业、交通运输仓储邮电通信业、批发和零售贸易餐饮业四大产业。3.工程相关产业，特别是建筑业是国民经济的重要部门。4.工程相关产业也是解决劳动力就业的主要途径。建筑业历来是劳动密集型产业，吸纳了大量的劳动力，2014年全行业从业人员数量为4537万人，占到全社会从业人员数量的5.9%，其中大部分来自农村。5.工程建设消耗大量的自然和社会资源，消耗其他部门的产品，拉动整个国民经济的发展，包括制造业、建筑材料、服务业、能源调度工程、环境工程、资本领域越来越强的参与能力。工程建设对社会投资的拉动，由此带动整个经济的发展。工程衰弱会影响国民经济所有领域。4.工程相关产业也是解决劳动力就业的主要途径。建筑业历来是三、中国古代的工程（自学）在周朝的《周礼·考工记》中就有“知者创物，巧者述之，守之世，谓之工”，“百工为国有六职”之一。“百工”包括各种木制作（如车、房屋、弓、农具等）、五金制作（如刀剑、箭、钟等）、皮革制作（如皮衣、帐帏、甲等）、绘画、纺织印染、编织、雕刻（玉雕、石制作等）、陶器制作（如餐具）、房屋建筑、城市建设等。历史上的工程最典型的和主要的是土木建筑工程和水利工程，包括：城市建设、房屋工程（如皇宫、庙宇、住宅等）、水利工程（如运河、沟渠等）、道路桥梁工程、陵墓工程、军事工程（如城墙、兵站等）、园林工程等。三、中国古代的工程（自学）（一）房屋工程早期人们采用的多为天然材料，如木材、石材等，搭建各种棚屋。“构木为巢”是最原始的“房屋建筑工程”。易经中有“上古穴居而野处，后世圣人易之以宫室，上栋下宇，以避风雨”。在我国2500多年前就形成了以木结构作为主要构架，以青砖作墙，以碧瓦作为上盖的“梁柱式房屋建筑”形式。西欧古代主要为石材房屋建筑。这种建筑结构的特点：取材容易；易于制作构件，易于雕刻和艺术化处理。所以我国古代木建筑十分广泛，在建筑方式和工艺方面也达到很高的水平，可以雕梁画栋，“钩心斗角”。（一）房屋工程房屋木结构—源自“构木为巢”房屋木结构—源自“构木为巢”问题：1）木建筑耐久性差，易被兵火殃及。由于不能长久，容易腐蚀，容易为大火焚毁，或被大水冲毁，且取材容易，修旧不如盖新，所以我国历史上人们就不大研究建筑的修建，不注重保存旧建筑，而喜欢拆旧盖新。2）木建筑的广泛使用伤及山林和水土，如由于“阿房出”，导致“蜀山兀”。这种历代的大烧大建和大建又大烧导致我国现存的古房屋建筑不多，又导致我国森林覆盖率的降低和环境的破坏。3)对我国人们的整个建筑文化、工程目标的设立、建筑价值理念产生很大的影响。人们对建筑就不图长存和长寿，不图建筑的持久性，对工程建设的立项和拆除都十分轻率。我国在近几十年来盛行的大拆大建和大建又大拆。据统计，目前我国建筑平均寿命为不到30年。问题：(二)城市建设当人类发展到了新石器时代的后期，以农业作为主要生产方式，就形成比较稳定的劳动集体，产生了固定的集聚地。史记记载，舜由于其德行高尚，人们都愿意居住在他的周围，所以“一年所居成聚，二年成邑，三年成都。”在我国古代，“城”是以武装保护的土地，就要有防御性的构筑物，而“市”就是交易场所。《诗经·绵》中记载，周文王的祖父古公亶父之前周朝的人们穴居，不建房屋（“陶复陶穴，未有家室”），他率领他的子民来到歧山，选择城址，进行建设规划，任命司空管理工程，任命司徒管理土地和人口，建筑宫室，太庙，祭坛，由此形成周朝的都城。(二)城市建设《周礼·考工记》中就记载周代王城建设的空间布局：“匠人营国，方九里，旁三门。国中九经九纬，经途九轨。左祖右社，面朝后市。市朝一夫。”《周礼·考工记》中就记载周代王城建设的空间布局：“匠人营国，在我国古代中，城市规划是政治制度的一部分，不同等级的城市（如都城、王城、诸侯城），有不同的规则，如城市的位置、用地面积、道路宽度、城墙长度和高度、城门数目。超过规则，违背这个制度，就是违礼，“僭越”，要严惩不贷。我国古代的城市，特别是首都的建设都是集中全国的财力和物力，用集权化的强制手段完成的。在我国历史上，秦代的咸阳、汉长安，唐代长安、宋代汴梁城（开封），元大都（北京），明清代的北京城都是当时世界上最大的最先进的城市之一。在我国古代中，城市规划是政治制度的一部分，不同等级的城市（如现代工程和工程系统概述现代工程和工程系统概述(三)军事工程古代在居住点、城市，甚至国境线上建设壕沟、城墙。墨子认为，国有七大患，第一就是“城郭沟池不可守而治宫室”。万里长城：公元前9世纪的西周时期，周王朝为了防御北方游牧民族俨狁的袭击，曾建筑连续排列的城堡“列城”以作防御工事。公元前七、八世纪的春秋战国时期，齐、韩、魏、赵、燕、秦、中山等大小诸侯国家都相继修筑长城以自卫。公元前221年，秦始皇在原来燕、赵、秦部分北方长城的基础上，增筑扩建了很多部分，蜿蜒一万余里”的长城。自秦始皇以后，汉、晋、魏、北齐、北周、隋、唐、宋、辽、金、元、明、清等十多个朝代，都不同规模地修筑过长城，其中以汉、金、明三个朝代的长城规模最大，都达到了5000㎞至10000㎞。清朝康熙时期，停止了大规模的长城修筑。(三)军事工程修筑长城的工程巨大。据历史文献记载：秦代修长城除动用三十至五十万军队外，还征用民夫四五十万人，多时达到一百五十万人。北齐为修长城一次征发民夫一百八十万人。隋史中也有多次征发民夫数万、数十万乃至百万人修长城的记载。明代修筑长城用砖石5000万m3，土方一亿五千万m3，其用来铺筑宽l0m、厚35cm的道路的长度，可以绕地球赤道两周有余。修筑长城的工程巨大。(四)交通工程古代，人们扎木筏或“刳木为舟”，作为交通工具。秦朝建设的以咸阳为中心，通向全国的驰道和秦直道。凭借这些道路秦始皇周游天下。中国最早的高速公路－－秦直道；秦始皇为抵御匈奴势力南侵而建造的具有战略意义的国防工程。在原秦直道上约每隔30㎞就有一个宫殿建筑，在整个秦直道上共有26座。它们与现代高速公路上的休息区功能类似。秦直道遗迹，路面宽在二十多米到四十多米之间，路基与现代公路地基处理工艺几乎相同。秦始皇为了沟通渭河两岸的宫室，兴建了一座68跨咸阳渭河桥，这是世界上最早和跨度最大的木结构桥梁。秦朝就有现代立交桥的雏形（“复道行空，不霁何虹”）。在隋代修建了世界著名的空腹式单孔圆弧石拱桥－—赵州桥，净跨达37．02m。(四)交通工程咸阳渭河桥遗址咸阳渭河桥遗址(五)水利工程中国古代“大禹治水”----“全国性”的水利工程，总指挥为国家领导人。公元前5世纪至公元前4世纪，在我国河北的临漳，西门豹主持修筑了引漳灌邺工程。公元前3世纪中叶，我国战国时期的秦国蜀郡太守李冰及其子在四川主持修建了都江堰，解决了围堰、防洪、灌溉以及水陆交通问题，该工程被誉为世界上最早的综合性大型水利工程。公元前237年，秦王政采纳韩国水利专家郑国的建议开凿郑国渠，灌溉面积达18万ha，成为我国古代最大的一条灌溉渠道。(五)水利工程都江堰－－最“长寿”，最具有“可持续发展”能力，最符合科学发展观的工程--最好的系统工程案例都江堰－－最“长寿”，最具有“可持续发展”能力，最符合科学发都江堰水利工程：成就巴蜀千年“天府之国”都江堰水利工程：成就巴蜀千年“天府之国”世界上最长的运河――大运河大运河北起北京，南达杭州，流经北京、河北、天津、山东、江苏、浙江六个省市，沟通了海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系，全长1794公里。从公元前486年始凿，完成于隋代，繁荣于唐宋，取直于元代，疏通于明清，在我国历史上作为南北的交通大动脉，曾起过巨大作用。京杭大运河长度是巴拿马运河的21倍,是苏伊士运河的10倍。世界上最长的运河――大运河我国古代水利工程我国古代水利工程（六）具有最丰富文化和艺术内涵的工程－－苏州园林苏州古典园林可上溯至公元前6世纪春秋时吴王的园囿，最早见于记载的是东晋(4世纪)的辟疆园，后历代造园十分兴盛。明清时期，苏州成为中国最繁华地区，私家园林遍布城内外，有园林200余处，使苏州素有“人间天堂”的美誉。苏州园林宅园合一，可赏，可游，可居，这种建筑形态是在人口密集和缺乏自然风光的城市中，人类依恋自然，追求与自然和谐相处，美化和完善自身居住环境的一种创造。（六）具有最丰富文化和艺术内涵的工程－－苏州园林拙政园、网师园、留园、环秀山庄、沧浪亭、狮子林、艺圃、耦园、退思园等9家园林已被联合国教科文组织列入世界文化遗产。美国纽约大都会艺术博物馆的明轩，加拿大温哥华市中心公园内的中园，都是按照苏州园林式样兴建的。拙政园、网师园、留园、环秀山庄、沧浪亭、狮子林、艺圃、耦园、四、现代工程（一）我国现代工程建设概况近几十年来，我国经济高速发展，是我国历史上最大规模的工程建设时期。我国是建筑工程大国。1．在钢铁工业方面有宝山钢铁厂。它是我国改革开放以后第一个最大的钢铁工厂。2．水利工程方面，近几十年来有葛洲坝工程、鲁布革工程、小浪底工程、二滩水电站、三峡水利工程、南水北调工程等。金沙江、大渡河梯级电站等。3．核电工程方面，目前已经运行的有大亚湾核电站、秦山核电站等；在建的有4座：秦山核电站二期工程，秦山核电站三期工程，大亚湾核电站（岭澳）二期工程和连云港田湾核电站等。华龙一号与我国核电技术出口。四、现代工程4．铁路工程最大的有京九铁路、青藏铁路工程、高铁。高铁技术和高铁“走出去”。5．化工工程，在20世纪70年代我国就投资建设仪征化纤、扬子石化等，最近有扬子巴斯夫石化工程、广东茂名石油化工工程、福建石油化工工程等。6．近十几年来，我国在长江上兴建许多大桥。现在仅江苏段除了原来的南京长江大桥外，还有南京长江二桥、南京长江三桥、润扬长江大桥、苏通长江大桥、江阴长江大桥等。港珠澳大桥。4．铁路工程最大的有京九铁路、青藏铁路工程、高铁。7．已建及在建城市轨道交通工程（地铁或轻轨）的城市有北京、上海、广州、深圳、南京、武汉、重庆、大连、哈尔滨、长春、青岛、成都、沈阳、苏州、西安、杭州等几十个大城市。8．中国高速公路从零起步，经过几十年的建设，总里程位居世界第二。9.科技工程：500m天文望远镜FAST工程、量子通讯技术实验装置等。这些工程无论规模还是工程技术的先进性方面都是当代一流的。7．已建及在建城市轨道交通工程（地铁或轻轨）的城市有北京、上三峡工程三峡工程包括一座混凝重力式大坝，泄水闸，一座堤后式水电站，一座永久性通航船闸和一架升船机。三峡工程建筑由大坝、水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。大坝坝顶总长3035米，坝高185米，水电站左岸设14台，左岸12台，共表机26台，前排容量为70万千瓦的小轮发电机组，总装机容量为1820千瓦时，年发电量847亿千瓦时。三峡工程1．建设过程三峡工程分三期，总工期18年。一期5年（1992一1997年），主要工程除施工准备工程外，主要进行一期围堰填筑，导流明渠开挖。修筑混凝土纵向围堰，以及修建左岸临时船闸（120米高），并开始修建左岸永久船闸、升爬机及左岸部分石坝段的施工，以实现大江截流为标志。二期工程6年（1998-2003年），工程主要任务是修筑二期围堰，左岸大坝的电站设施建设及机组安装，同时继续进行并完成永久特级船闸，升船机的施工。以实现水库初期蓄水、第一批机组发电和永久船闸通航为标志。三期工程6年（2003一2009年），本期进行的右岸大坝和电站的施工，并继续完成全部机组安装。届时，三峡水库将是一座长远600公里，最宽处达2000米，面积达10000平方公里，水面平静的峡谷型水库。以实现全部机组发电和枢纽工程全部完建为标志。1．建设过程2．功能（1）首要目标是防洪：荆江防洪问题，是长江中下游防洪中最严重和最突出的问题。三峡水库正常蓄水位175米，有防洪库容221.5亿立方米。三峡水利枢纽是长江中下游防洪体系中的关键性骨干工程，可有效地控制长江上游洪水，使荆江河段防洪标准由现在的约10年一遇提高到100年一遇。（2）发电：与火电相比，水电不仅清洁，发电量大，而且不存在资源枯竭的问题。三峡水电站装机总容量为1820万kW，年均发电量847亿kW·h，为世界最大的电厂，将会解决我国全年三分之一的需电量。（3）航运：三峡水库将显著改善宜昌至重庆660公里的长江航道，万吨级船队可直达重庆港。航道单向年通过能力可由现在的约1000万吨提高到5000万吨，运输成本可降低35-37%。2．功能现代工程和工程系统概述3．资金需求和来源（1）需求。三峡工程所需投资，静态（按1993年5月末不变价）900.9亿元人民币，其中枢纽工程500.9亿元，库区移民工程400亿元。动态（考虑物价、利息等因素）为2039亿元。（2）来源。1992年，国务院决定，全国每千瓦时用电量征收三厘钱作为三峡工程建设基金，专项用于三峡工程建设。1994年，三峡基金征收标准提高到每千瓦时四厘钱。1996年，三峡工程直接受益地区及经济发达地区征收标准提高到每千瓦时七厘钱。同时，国务院还决定把葛洲坝发电厂划归中国三峡总公司管理，电厂上缴中央财政的利润和所得税全部作为三峡基金。2003年，财政部又批准三峡电厂所得税在工程建设期全额返还三峡总公司，作为国家注入三峡工程的资本金。3．资金需求和来源青藏铁路国家“十五”四大标志性工程之一西部大开发的重点工程之首。格尔木至拉萨全长1142公里，其中海拔4000米以上有960公里,连续多年冻土区有550公里，是世界上海拔最高.线路最长的高原冻土铁路。青藏铁路国家“十五”四大标志性工程之一我国现代其他有代表性的工程西气东输4000公里，总投资1643亿。年输气120~140亿立方米，气可用11~13年。我国现代其他有代表性的工程南水北调东线输水总干线1156公里；中线1267公里。南水北调东线输水总干线1156公里；中线1267公里。首都机场3号航站楼由曾经设计香港机场的建筑大师诺曼-福斯特设计，将是世界上最先进的机场。

3号航站楼建筑造型新颖、独特，平面布置呈“人”字型，屋面为双曲面外形，呈飞行体状；总投资：167亿元首都机场3号航站楼（二）现代工程的特点1.现代高科技方法在工程中的应用现代科学技术更是渗透到了工程的各个方面。（1）材料越来越向轻质化、高强化发展。混凝土的高强化，高强的合金，高分子材料，智能材料以及其他新型材料在工程中应用。（2）新型的（奇特、怪异的）结构形式，如国家大剧院、鸟巢、苏通大桥。（3）智能化技术和信息技术在工程中的应用。目前智能建筑，是四种4C技术，现代建筑技术（Architecture)、现代计算机技术（Computer)、现代控制技术（Control)、现代通信技术（Communication)和现代图象显示技术（CRT）集成后所打造的现代化工程。（二）现代工程的特点（4）施工工业化、装配化。推行工业化的生产方式，在工厂中成批地生产房屋、桥梁的种种构配件、组合体等，然后运到现场装配。（5）计算机技术在工程建设中的广泛使用。应用计算机进行辅助设计、辅助制图、现场管理、网络分析、结构优化及至人工智能。（6）工程向新的科技领域发展，如航天工程、深海油田工程、极地工程等。（4）施工工业化、装配化。推行工业化的生产方式，在工厂中成批2.工程规模大，难度高现代工程规模大，工程的技术难度高。三峡工程就是当今世界最大的水利枢纽工程。取得许多世界第一。苏通大桥取得13项世界第一。3.具有高度的复杂性、专业化和综合性特点（1）现代工程功能的多样化。住宅建筑已不再是徒具四壁的房屋了，而要求提供采暖、通风、给水、排水、供电、供热、供气、收视、通信计算机联网、报警等功能。需要将其与材料、电子、通讯、能源、信息等高科技紧密结合起来。（2）要求高。工业建筑物往往要求恒温、恒湿、防微振、防腐蚀、防辐射、防火、防爆、防磁、防尘、抗震、耐高(低)温，并向大跨度、超重型、灵活空间方向发展。2.工程规模大，难度高（3）技术具有高度的复杂性，多种高科技技术应用，要面临很多前所未见的技术难题，由于功能多样化，面临着多专业的有机集成，这些都是技术上面临的复杂性。（4）工程建设过程的参加单位多。工程的组织系统十分复杂。（5）现代工程不仅包括传统的意义上的实体化的工程技术系统，而且包括软件系统（智能化系统、控制系统）、运行程序、维护和操作规程等。这方面有更大的难度和复杂性。（6）现代工程项目的资本组成方式（资本结构）、管理模式、组织形式、承包方式、合同形式是丰富多彩的。风险大。现代工程技术风险，特别是施工技术的风险相对减小，而金融风险、市场运营风险加大。（3）技术具有高度的复杂性，多种高科技技术应用，要面临很多前4.投资大、消耗的自然和社会资源多由于现代工程规模很大，投资总额通常达几十亿，几百亿，几千亿。如南京地铁一号线总投资达98亿，南京奥体中心总投资额度达21亿。我国社会固定资产投资一半以上用于工程建设。在这些工程中需要大量的建筑材料，能源。我国整个钢产量，水泥产量，玻璃产量，能源的大部分用于工程建设。4.投资大、消耗的自然和社会资源多5.对自然，对社会影响大，历史影响大国民经济的发展、社会的进步、地区的繁荣、企业的兴旺已越来越依赖于这些项目的实施与成功。工程是人类改造自然和征服自然的产物，是在自然界的人造系统，对自然产生巨大的影响，建设过程是不可逆的。永久性的环境影响，如污染，热岛效应。永久性的占用土地，破坏植被，水源，许多工程在拆除后，无法生态复原。大量的拆迁，对周围居民生活的影响，对社会文化的影响，对社会经济环境的影响等。对后世留下不可低估的社会影响和历史影响。现在的三峡工程，也将在未来很长一段历史时期内对我国的整个社会产生影响。5.对自然，对社会影响大，历史影响大高原生理（严寒缺氧、紫外线）冻土施工（土冰层，饱冰冻土）生态环境保护（敏感脆弱）高原抗震（板块运动、构造地震）作为世界海拔最高的铁路，青藏铁路需要解决许多世界级的技术难题。青藏铁路高原生理冻土施工生态环境保护高原抗震作为世界海拔最高的铁路，由此引起的问题：这些工程系统的基本构成？---对工程的基本认识这些工程的特点？这些工程如何出生？如何建设？经过什么过程？什么样的工程是成功的？如何取得工程的成功？在工程的建设过程中需要什么技术知识？哪些专业工作？在工程建设过程中有哪些经济和管理问题？需要哪些经济和管理的知识？在工程建设中需要哪些专业人员和管理人员？这些人员需要什么样的知识、能力和素质？工程将来的走向？各个工程专业和工程管理专业工作都是围绕这些问题进行的。由此引起的问题：四、现代工程系统（一）工程的分类基本作用：四、现代工程系统1.按照工程所在产业分类（1）第一产业工程，包括农业、林业、畜牧业、渔业的工程。（2）第二产业工程，包括采矿业、制造业、电力、燃气及自来水生产和供应、建筑业等方面的工程。（3）第三产业工程，包括交通运输业、批发和零售业、电子商务业、房地产业、金融业、医学卫生业、IT业、旅游、住宿和餐饮业、邮政业、教科文体和娱乐业、社会保障和福利业、租赁、仓储和物流业、科学研究和技术服务等方面的工程。涉及这些产业的工程建设，新型产品与装备的开发、制造和生产与技术创新，重大技术革新、改造、转型等，都属于该产业的工程。工程与国民经济所有产业相关！1.按照工程所在产业分类2.按照工程所在的国民经济行业分类国民经济行业分类是对全社会经济活动按照获得收入的主要方式进行的标准分类，国家标准《GB/T4754-2011》。代码

行业名称代码行业名称代码行业名称A

农、林、牧、渔业H住宿和餐饮业O居民服务、修理和其他

服务业B

采矿业I信息传输、计算机服务和软件业P教育C

制造业J金融业Q

卫生和社会工作D电力、燃气及水的生产和供应业K房地产业R文化、体育和娱乐业E建筑业L租赁和商务服务业S公共管理、社会保障和社会组织F批发和零售业M科学研究和技术服务业T国际组织G交通运输、仓储和邮政业N水利、环境和公共设施管理业2.按照工程所在的国民经济行业分类3.建设工程领域的分类方法在建设工程领域，为企业资质管理和建筑市场监管、法规和政策制定、标准制定和专业划分、国民经济行业分类和统计、部门职能设置等的需要，对工程有多种分解方法。（1）将建设工程按自然属性划分我国国家标准《建设工程分类标准GB/T50841-2013》，将建设工程按照自然属性分为建筑工程、土木工程和机电工程三大类。这是工程管理最基本的对象。3.建设工程领域的分类方法（1）将建设工程按自然属性划分1）建筑工程。①民用建筑工程：居住建筑、办公建筑、旅馆酒店建筑、商业建筑、居民服务建筑、文化建筑、教育建筑、体育建筑、卫生建筑、交通建筑、广播电影电视建筑等工程。②工业建筑工程，包括各种厂房（机房）和仓库。③构筑物工程：工业构筑物、民用构筑物、水工构筑物等。（1）将建设工程按自然属性划分2）土木工程。①道路工程，可分为：公路工程、城市道路工程、机场场道工程，以及其他道路工程。②轨道交通工程，可分为铁路工程、城市轨道交通工程和其他轨道工程。③桥涵工程，可分为桥梁工程和涵洞工程两大类。④隧道工程，可分为洞身工程、洞门工程、辅助坑道工程及隧道其他工程。⑤水工工程，可分为水利水电工程、港口工程、航道工程及其他水工工程。⑥矿山工程，可分为煤炭、黑色金属、有色金属、稀有金属、非金属和化工等矿山工程。⑦架线与管沟工程，可分为架线工程和管沟工程。⑧其他土木工程。2）土木工程。3）机电工程。①机械设备工程：通用设备工程、起重设备工程、电梯工程、锅炉设备工程、专用设备工程等。②静置设备与工艺金属结构工程：静置设备工程，气柜工程，氧舱工程，工艺金属结构工程，设备安装工程等。③电气工程：工业电气工程、建筑电气工程。④自动化控制仪表工程：过程检测和控制仪表工程，集中检测装置，集中监视与控制仪表工程，工业计算机等工程。⑤建筑智能化工程：智能化集成系统工程、信息设施系统工程、信息化应用系统工程、设备管理系统工程、公共安全系统工程、机房工程、环境工程等。⑥管道工程：长输油气管道、公用管道、工业管道等工程。⑦消防工程。⑧净化工程：净化工作台、风淋室、洁净室、净化空调、净化设备等工程。⑨通风与空调工程。⑩其他。3）机电工程。（2）按照使用功能划分按照使用功能，建设工程可以分为，房屋建筑工程、铁路工程、公路工程、水利工程、市政工程、煤炭矿山工程、水运工程、海洋工程、民航工程、商业与物资工程、农业工程、林业工程、粮食工程、石油天然气工程、海洋石油工程、火电工程、水电工程、核工业工程、建材工程、冶金工程、有色金属工程、石化工程、化工工程、医药工程、机械工程、航天与航空工程、兵器与船舶工程、轻工工程、纺织工程、电子与通信工程、广播电影电视工程等。由于这些工程的专业特点相异，由此带来了设计、建筑材料和设备、施工设备、专业施工的不同，由此决定建设工程类企业分类。（2）按照使用功能划分（二）工程系统构成工程作为一个整体系统而言，它具有一定的功能。按照系统方法工程还可以分解。工程功能面2专业工程系统1专业工程系统3专业工程系统2工程系统分解结构（EBS）············功能面1功能面3（二）工程系统构成工程功能面2专业工程系统1专业工程系统3专1．功能面。工程是由许多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。例如一个工厂由各个车间、办公楼、仓库、生活区等构成。一个校区由教学楼、图书馆、宿舍楼、实验楼、体育馆、办公楼等单体建筑物组成。每个单体建筑也可能是一个工程，还可以分解为子功能。例如，一个图书馆可以分解为许多子功能面。一栋教学楼可以分解为许多教室、教员休息室、通道（楼梯间、电梯间）、卫生间等。1．功能面。东南大学江宁校区的功能区要求：教学楼；宿舍楼；图书馆；体育馆；办公楼；实验楼；运动场东南大学江宁校区的功能区要求：现代工程和工程系统概述现代工程和工程系统概述东大功能面---教学区B区图东大功能面---教学区B区图2．专业工程要素。每个功能面是由许多有一定专业特点的要素构成的。例如一个教室，包括建筑、结构、给水排水、电力系统、消防、通风系统、通信、智能化、电梯、控制系统等许多专业工程要素。它们共同组合教室的功能。专业要素有不同的形态，有的是实体系统，如结构、给排水系统、电力系统等；有的是软件系统，如智能化系统、控制系统等。将整个工程的专业要素提取出来，就得到该工程的所包含专业工程体系。随着科学技术的发展和工程要求的提高，还会有新的专业工程系统出现。现代工程和工程系统概述教学楼的专业要素结构：规划：解决工程布局问题；建筑：建筑式样、色彩、艺术性等问题；结构：基础、柱、墙、梁、楼板、屋面等；材料：钢材、水泥、石子、木材、沥青、构件等；供排水；电系统；信号；园林绿化；道路；网络系统；语音系统；报警系统；设备系统；-------影响工程图纸、设计小组、施工小组的分类。决定工程学科分类。教学楼的专业要素结构：房屋建筑结构房屋建筑结构工程给排水管网图工程给排水管网图办公楼综合布线图办公楼综合布线图沪宁高速公路工程系统结构沪宁高速公路线路图沪宁高速公路工程系统结构沪宁高速公路线路图现代工程和工程系统概述高速公路路面高速公路路面高速公路功能区高速公路功能区南京地铁工程功能面分解南京地铁工程南京地铁功能区的划分：（1）车站：三山街，张府园、新街口、珠江路、鼓楼、玄武门、许府巷、南京火车站、小行、安德门、中华门、东井亭、迈皋桥等。不同的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。南京地铁功能区的划分：南京地铁工程的专业要素提取出来，大致有：建筑、土建结构工程、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、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、检票系统、环境监控系统、各种防灾报警系统、各种信号系统（ATS、ATP、ATO等）、各种通讯系统（有线、无线）、广播系统、报时系统、闭路电视系统。大家一经走进地铁就会感到各个系统的运作。进入工程了解和体会各个功能面和各个工程专业子系统的作用！南京地铁工程的专业要素提取出来，大致有：地铁的运营是各个工程系统综合作用的结果。地铁的运营是各个工程系统综合作用的结果。五、工程相关专业（学科）的结构1.概述工程需要科学技术的支持，而科学技术是分门别类的。在整个国民经济中，工程有不同的种类；而一个工程又是由许多专业要素构成的。在工程的设计、施工、供应、运行维护过程中，这些专业工程系统由一些专业人员完成。工程系统又与高等院校中的工程学科体系紧密联系。工程的分类和工程系统结构影响工程专业设置，而且对在工程领域从业的企业有规定性。五、工程相关专业（学科）的结构2.工程专业体系和工程相关企业类别（1）根据《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》，工学下的一级学科包括：门类编码门类名称门类编码门类名称门类编码门类名称0801力学类0812测绘类0823农业工程类0802机械类0813化工与制药类0824林业工程类0803仪器类0814地质类0825环境科学与工程类0804材料类0815矿业类0826生物医学工程类0805能源动力类0816纺织类0827食品科学与工程类0806电气类0817轻工类0828建筑类0807电子信息类0818交通运输类0829安全科学与工程类0808自动化类0819海洋工程类0830生物工程类0809计算机类0820航空航天类0831公安技术类0810土木类0821兵器类0811水利类0822核工程类许多一级学科是针对工程领域。2.工程专业体系和工程相关企业类别门类编码门类名称门类编码门（2）在一级学科下的许多工程专业以所包含的专业工程系统为研究对象的。例如，土木类中土木工程（结构工程）专业，岩土工程、供热、供燃气、通风及空调工程，桥梁与隧道工程，防灾减灾工程及防护工程等。（2）在一级学科下的许多工程专业以所包含的专业工程系统为研究由于现代建筑工程功能要求的多样性，需要许多专业工程的组合。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。例如一个纺织厂的工程建设（设计、施工、制造和运行维护）并不仅仅涉及纺织工程（081405），还涉及消防工程（082102）、环境工程（081001）、测绘工程（080901）、安全工程（081002）、交通运输（081201）、交通工程（081202）、电气工程及其自动化（080601）、电子信息工程（080603）、通信工程（080604）、计算机科学与技术（080605）、电子科学与技术（080606）、建筑学（080701）、土木工程（080703）、建筑环境与设备工程（080704）、给水排水工程（080705）、机械设计制造及其自动化（080301）、热能与动力工程（080501）等二级专业要素。带来专业之间的高度交融。由于现代建筑工程功能要求的多样性，需要许多专业工程的组合。某六、工程相关领域工程管理专业服务的三个主要领域。1.建设工程投资领域。国民经济各行业都需要进行工程投资。近5年来，我国主要领域固定资产投资统计见表。行业年份20112012201320142015制造业102594124971147370166918180365房地产业7568592357111424123690126674采矿业1181013129147501468112971电热燃气及水生产和供应业1460716536197442291626621水利、环境和公共设施管理业2453729296375984627455673交通运输、仓储和邮政业2726030296361944298448972建筑业32534036373744504895信息传输、软件和信息技术服务业21612834321641875517科学研究和技术服务业16502176314942054752教育38824679548666787723六、工程相关领域行业年份2011201220132014202.房地产业房地产业是仅次于制造业的第二大投资领域。（1）房地产的概念房地产属于国民经济第三产业大类。主要包括如下产业活动：1）土地开发和再开发；2）房屋开发和建设；3）地产经营，包括土地使用权的出让、转让、租赁和抵押；4）房地产经营，包括房产（含土地使用权）买卖、租赁、抵押等；5）房地产中介服务，包括信息、咨询、估价、测量、律师、经纪和公证等；6）房地产物业管理服务，包括家居服务、房屋及配套设施和公共场所的维修养护、安全管理、绿地养护、保洁、车辆管理等；7）房地产金融服务，包括信贷、保险和房地产金融资产投资等。2.房地产业（2）我国房地产业的发展我国房地产业投资的发展：（2）我国房地产业的发展3．我国建筑业（1）建筑业的概念与工程建设关系最重要的行业是建筑业。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、建筑环境设施的运行、相关的教育科研培训等活动。2）狭义的建筑业是按照国民经济行业产业分类标准（GB/T4754-2011）确定的范围，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。3．我国建筑业建筑业（门类：E）的产业内容一览表代码名称47房屋建筑业48土木工程建筑业481铁路、道路、隧道和桥梁工程建筑4811铁路工程建筑4812公路工程建筑4813市政道路工程建筑4819其他道路、隧道和桥梁工程建筑482水利和内河港口工程建筑4821水源及供水设施工程建筑4822河湖治理及防洪设施工程建筑4823港口及航运设施工程建筑4834830海洋工程建筑4844840工矿工程建筑485架线和管道工程建筑4851架线及设备工程建筑4852管道工程建筑4894890其他土木工程建筑49建筑安装业50建筑装饰和其他建筑业建筑业（门类：E）的产业内容一览表代码名称47房屋建筑业48（2）建筑业概况13年建筑业企业法人单位和从业人员资本属性企业类型单位个数（个）占比(%)从业人员（万人）占比(%)内资企业345940

99.65291.899.5其中：国有企业55331.6247.44.7集体企业69642181.93.4有限责任公司8916925.72205.341.5私营企业22606865.12263.442.5其他内资企业182065.2393.87.4港澳台商投资企业8510.217.40.3外商投资企业7120.211.40.2共计3475031005320.6100（2）建筑业概况13年建筑业企业法人单位和从业人员资本属性企ThanksThanks建工社课件副标题日期姓名建工社课件副标题日期姓名第1讲现代工程和工程系统1.工程的概念2.工程在国民经济和社会生活中的地位3.工程的发展过程4.现代工程的特点5.现代工程系统（本讲主要为书中第1、2章内容）第1讲现代工程和工程系统一、工程的概念1.工程（Engineering）的定义：《朗文当代高级英语辞典》定义工程是：一项重要且精心设计的工作，其目的是为了建造或制造一些新的事物，或解决某个问题（Animportantandcarefullyplannedpieceofworkthatisintendedtobuildorproducesomethingnew,ortodealwithaproblem.）。《新牛津英语词典》定义工程为：一项精心计划和设计以实现一个特定目标的单独进行或联合实施的工作（Anindividualorcollaborativeenterprisethatiscarefullyplannedanddesignedtoachieveaparticularaim）《辞海》解释工程为：（1）将自然科学的原理应用到工农业生产部门中去而形成的各学科的总称。（2）指具体的基本建设项目。一、工程的概念中国工程院咨询课题:《我国工程管理科学发展现状研究——工程管理科学专业领域范畴界定及工程管理案例》研究报告中的有关工程界定为：工程是人类为了特定的目的，依据自然规律，有组织的改造客观世界的活动。一般来说，工程具有产业依附性、技术集合性、经济社会的可取性和组织协调性。中国工程院咨询课题:2.工程范围（1）广义的工程在现代社会，工程的概念的应用更为广泛，到处都有“工程”。1）传统意义上的工程的概念包括建造房屋、大坝、铁路、桥梁，制造设备、船舶，开发新的武器，进行技术革新等。2）由于人们生活和探索领域的扩展，不断有新的科学技术和知识被发现和应用，开辟许多新的工程领域，如航天工程、空间探索工程、基因工程、微电子工程等。3）在社会领域，人们也经常用“工程”一词描述一些事务和事物，例如“扶贫工程”、“211工程”、“阳光工程”、“333工程”、经济普查工程、扫盲工程等。（2）狭义的工程指传统的“工程”，如土木建筑工程、水利工程和军事工程等。工程管理专业学生的就业主要在建筑工程和土木水利工程领域。2.工程范围3.工程有三层含义工程工程技术系统工程活动（项目）工程科学在不同的地方，“工程”有不同的含义。3.工程有三层含义工工程技术系统工程活动（项目）工程科学在不二、工程的作用（一）工程作为人类开发（征服）自然，改造自然的物资基础工程是为了解决一定的社会、经济和生活问题而建造的，它具有一定功能或具有一定价值的技术系统。1.通过工程改善人们的生存环境，丰富人们的物质和文化生活，如建筑房屋、道路、通讯设施、石油开采工程、矿山工程、化工厂、汽车制造厂等。2.人们认识自然，进行科学研究，探索未知世界，必须借助工程所提供的平台。如建立正负电子对撞机，建立大型空间站，发射宇宙探索装置等，探索大至外层宇宙空间，小到基本粒子的微观世界。二、工程的作用现代工程和工程系统概述3.人们改造自然，改变自然的特性，减低自然的负面影响。如近一百多年来，长江上先后爆发了五次特大洪水灾害，每次爆发，都伴随大量人员伤亡，良田被毁，房屋倒塌，交通中断。而兴建三峡工程就能够防洪蓄水，还可以蓄水发电、改善航运。4.人们为了社会、文化生活、特别是精神生活的需要。如古代的庙宇、宫殿、教堂、纪念馆、大会堂、运动场、剧场、图书馆。例如：我国普及大学教育，高等院校招生人数1977年仅27万人，到2014年达到近720万人。我国到处兴建的大学城为扩大招生提供了可能。3.人们改造自然，改变自然的特性，减低自然的负面影响。（二）工程作为人类文明的体现和历史传承的载体1．科学技术知识的大量内容是通过工程传承的工程蕴含着所在年代的科学知识和工程技术，标志着社会科学技术发展水平和文明程度。工程述说着文明，见证着历史，同时也记载了大量的经济、文化信息。人们考古大量通过古建筑遗址或古代陵墓考察当时的政治、经济、军事、科学技术和社会状况。工程又反映着人类文明和历史的变迁。因此历来的建筑和工程，我们可以清晰地了解到科学和技术发展的轨迹。（二）工程作为人类文明的体现和历史传承的载体2.建筑工程是文化艺术的一部分。建筑是凝固的音乐，永恒的诗歌，传承文化，具有所处时代的印记和所属民族的特质。中国传统建筑就体现中国传统文化和中国哲学。3．中华民族勤劳、勇敢和智慧的历史证明之一就是我们有前人留下的大量规模宏大，工艺精美的建筑工程夸耀于世界。如果没有长城、都江堰、秦兵马俑、大运河、苏州园林、北京故宫等建筑，我们这个民族在世界民族之林中就要暗淡得多，就会缺少许多吸引力。2.建筑工程是文化艺术的一部分。苏州园林就体现中国传统文化。苏州园林就体现中国传统文化。（三）工程是科学技术发展的动力1．工程科学是科学技术的一部分。在各种不同种类的工程建设和发展过程中，逐渐形成了一门门工程学科。科学家要发现问题，解释自然现象，获得科学技术。2．大量的科学知识是通过工程获得的。工程也是人们生产和生活的一部分，是社会实践。人们遇到许多新的问题，发现新的现象，研究解决问题的新方法或解决新问题的方法，就获得了新的科学知识。有时工程应用是先于科学知识的。如都江堰、赵州桥、埃及的金字塔，都是在数学知识和几何知识不甚发达时期修建的。（三）工程是科学技术发展的动力3．现代社会，科学家依托工程所提供的条件进行科学研究。科学家常常需要设计新的实验设备或模拟装置。如量子通讯的研究装置、天文望远镜又是工程系统。4．科学家为大型工程提供可靠性和适用性的模拟。例如在大型结构的应用中，首先制作模型在实验室里进行模拟试验。现在几乎所有的复杂的高科技项目都有这个过程。如大桥建设前的风洞试验、地震模拟实验等。3．现代社会，科学家依托工程所提供的条件进行科学研究。科学家（四）工程对社会发展的作用1．促进了城市化的发展。在我国城市化的进程中，需要建设大量的房屋工程、城市基础设施工程等。2.作为经济发展的依托，对社会发展、科学进步、国防、物质和文化生活水平的提高。工程也推动着社会的发展。如信息产业的发展需要工厂、网络设施；交通业发展需要高速公路、铁路、机场、码头；食品工业，第三产业发展需要设施；增加学生需要校园、大学城；房地产业发展需要多建房。国民经济的任何部门都要有基础设施，都离不开工程。（四）工程对社会发展的作用3.工程相关产业，特别是建筑业是国民经济的重要部门。建筑业直接通过工程建设完成建筑业产值，获取利润，提供税收，为国民经济的支柱产业。建筑业增加值占国内生产总值的比重2015年为6.8%。在国家统计局发布的中国统计年鉴国内生产总值统计中，指数值从高到低依次为工业、建筑业、交通运输仓储邮电通信业、批发和零售贸易餐饮业四大产业。3.工程相关产业，特别是建筑业是国民经济的重要部门。4.工程相关产业也是解决劳动力就业的主要途径。建筑业历来是劳动密集型产业，吸纳了大量的劳动力，2014年全行业从业人员数量为4537万人，占到全社会从业人员数量的5.9%，其中大部分来自农村。5.工程建设消耗大量的自然和社会资源，消耗其他部门的产品，拉动整个国民经济的发展，包括制造业、建筑材料、服务业、能源调度工程、环境工程、资本领域越来越强的参与能力。工程建设对社会投资的拉动，由此带动整个经济的发展。工程衰弱会影响国民经济所有领域。4.工程相关产业也是解决劳动力就业的主要途径。建筑业历来是三、中国古代的工程（自学）在周朝的《周礼·考工记》中就有“知者创物，巧者述之，守之世，谓之工”，“百工为国有六职”之一。“百工”包括各种木制作（如车、房屋、弓、农具等）、五金制作（如刀剑、箭、钟等）、皮革制作（如皮衣、帐帏、甲等）、绘画、纺织印染、编织、雕刻（玉雕、石制作等）、陶器制作（如餐具）、房屋建筑、城市建设等。历史上的工程最典型的和主要的是土木建筑工程和水利工程，包括：城市建设、房屋工程（如皇宫、庙宇、住宅等）、水利工程（如运河、沟渠等）、道路桥梁工程、陵墓工程、军事工程（如城墙、兵站等）、园林工程等。三、中国古代的工程（自学）（一）房屋工程早期人们采用的多为天然材料，如木材、石材等，搭建各种棚屋。“构木为巢”是最原始的“房屋建筑工程”。易经中有“上古穴居而野处，后世圣人易之以宫室，上栋下宇，以避风雨”。在我国2500多年前就形成了以木结构作为主要构架，以青砖作墙，以碧瓦作为上盖的“梁柱式房屋建筑”形式。西欧古代主要为石材房屋建筑。这种建筑结构的特点：取材容易；易于制作构件，易于雕刻和艺术化处理。所以我国古代木建筑十分广泛，在建筑方式和工艺方面也达到很高的水平，可以雕梁画栋，“钩心斗角”。（一）房屋工程房屋木结构—源自“构木为巢”房屋木结构—源自“构木为巢”问题：1）木建筑耐久性差，易被兵火殃及。由于不能长久，容易腐蚀，容易为大火焚毁，或被大水冲毁，且取材容易，修旧不如盖新，所以我国历史上人们就不大研究建筑的修建，不注重保存旧建筑，而喜欢拆旧盖新。2）木建筑的广泛使用伤及山林和水土，如由于“阿房出”，导致“蜀山兀”。这种历代的大烧大建和大建又大烧导致我国现存的古房屋建筑不多，又导致我国森林覆盖率的降低和环境的破坏。3)对我国人们的整个建筑文化、工程目标的设立、建筑价值理念产生很大的影响。人们对建筑就不图长存和长寿，不图建筑的持久性，对工程建设的立项和拆除都十分轻率。我国在近几十年来盛行的大拆大建和大建又大拆。据统计，目前我国建筑平均寿命为不到30年。问题：(二)城市建设当人类发展到了新石器时代的后期，以农业作为主要生产方式，就形成比较稳定的劳动集体，产生了固定的集聚地。史记记载，舜由于其德行高尚，人们都愿意居住在他的周围，所以“一年所居成聚，二年成邑，三年成都。”在我国古代，“城”是以武装保护的土地，就要有防御性的构筑物，而“市”就是交易场所。《诗经·绵》中记载，周文王的祖父古公亶父之前周朝的人们穴居，不建房屋（“陶复陶穴，未有家室”），他率领他的子民来到歧山，选择城址，进行建设规划，任命司空管理工程，任命司徒管理土地和人口，建筑宫室，太庙，祭坛，由此形成周朝的都城。(二)城市建设《周礼·考工记》中就记载周代王城建设的空间布局：“匠人营国，方九里，旁三门。国中九经九纬，经途九轨。左祖右社，面朝后市。市朝一夫。”《周礼·考工记》中就记载周代王城建设的空间布局：“匠人营国，在我国古代中，城市规划是政治制度的一部分，不同等级的城市（如都城、王城、诸侯城），有不同的规则，如城市的位置、用地面积、道路宽度、城墙长度和高度、城门数目。超过规则，违背这个制度，就是违礼，“僭越”，要严惩不贷。我国古代的城市，特别是首都的建设都是集中全国的财力和物力，用集权化的强制手段完成的。在我国历史上，秦代的咸阳、汉长安，唐代长安、宋代汴梁城（开封），元大都（北京），明清代的北京城都是当时世界上最大的最先进的城市之一。在我国古代中，城市规划是政治制度的一部分，不同等级的城市（如现代工程和工程系统概述现代工程和工程系统概述(三)军事工程古代在居住点、城市，甚至国境线上建设壕沟、城墙。墨子认为，国有七大患，第一就是“城郭沟池不可守而治宫室”。万里长城：公元前9世纪的西周时期，周王朝为了防御北方游牧民族俨狁的袭击，曾建筑连续排列的城堡“列城”以作防御工事。公元前七、八世纪的春秋战国时期，齐、韩、魏、赵、燕、秦、中山等大小诸侯国家都相继修筑长城以自卫。公元前221年，秦始皇在原来燕、赵、秦部分北方长城的基础上，增筑扩建了很多部分，蜿蜒一万余里”的长城。自秦始皇以后，汉、晋、魏、北齐、北周、隋、唐、宋、辽、金、元、明、清等十多个朝代，都不同规模地修筑过长城，其中以汉、金、明三个朝代的长城规模最大，都达到了5000㎞至10000㎞。清朝康熙时期，停止了大规模的长城修筑。(三)军事工程修筑长城的工程巨大。据历史文献记载：秦代修长城除动用三十至五十万军队外，还征用民夫四五十万人，多时达到一百五十万人。北齐为修长城一次征发民夫一百八十万人。隋史中也有多次征发民夫数万、数十万乃至百万人修长城的记载。明代修筑长城用砖石5000万m3，土方一亿五千万m3，其用来铺筑宽l0m、厚35cm的道路的长度，可以绕地球赤道两周有余。修筑长城的工程巨大。(四)交通工程古代，人们扎木筏或“刳木为舟”，作为交通工具。秦朝建设的以咸阳为中心，通向全国的驰道和秦直道。凭借这些道路秦始皇周游天下。中国最早的高速公路－－秦直道；秦始皇为抵御匈奴势力南侵而建造的具有战略意义的国防工程。在原秦直道上约每隔30㎞就有一个宫殿建筑，在整个秦直道上共有26座。它们与现代高速公路上的休息区功能类似。秦直道遗迹，路面宽在二十多米到四十多米之间，路基与现代公路地基处理工艺几乎相同。秦始皇为了沟通渭河两岸的宫室，兴建了一座68跨咸阳渭河桥，这是世界上最早和跨度最大的木结构桥梁。秦朝就有现代立交桥的雏形（“复道行空，不霁何虹”）。在隋代修建了世界著名的空腹式单孔圆弧石拱桥－—赵州桥，净跨达37．02m。(四)交通工程咸阳渭河桥遗址咸阳渭河桥遗址(五)水利工程中国古代“大禹治水”----“全国性”的水利工程，总指挥为国家领导人。公元前5世纪至公元前4世纪，在我国河北的临漳，西门豹主持修筑了引漳灌邺工程。公元前3世纪中叶，我国战国时期的秦国蜀郡太守李冰及其子在四川主持修建了都江堰，解决了围堰、防洪、灌溉以及水陆交通问题，该工程被誉为世界上最早的综合性大型水利工程。公元前237年，秦王政采纳韩国水利专家郑国的建议开凿郑国渠，灌溉面积达18万ha，成为我国古代最大的一条灌溉渠道。(五)水利工程都江堰－－最“长寿”，最具有“可持续发展”能力，最符合科学发展观的工程--最好的系统工程案例都江堰－－最“长寿”，最具有“可持续发展”能力，最符合科学发都江堰水利工程：成就巴蜀千年“天府之国”都江堰水利工程：成就巴蜀千年“天府之国”世界上最长的运河――大运河大运河北起北京，南达杭州，流经北京、河北、天津、山东、江苏、浙江六个省市，沟通了海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系，全长1794公里。从公元前486年始凿，完成于隋代，繁荣于唐宋，取直于元代，疏通于明清，在我国历史上作为南北的交通大动脉，曾起过巨大作用。京杭大运河长度是巴拿马运河的21倍,是苏伊士运河的10倍。世界上最长的运河――大运河我国古代水利工程我国古代水利工程（六）具有最丰富文化和艺术内涵的工程－－苏州园林苏州古典园林可上溯至公元前6世纪春秋时吴王的园囿，最早见于记载的是东晋(4世纪)的辟疆园，后历代造园十分兴盛。明清时期，苏州成为中国最繁华地区，私家园林遍布城内外，有园林200余处，使苏州素有“人间天堂”的美誉。苏州园林宅园合一，可赏，可游，可居，这种建筑形态是在人口密集和缺乏自然风光的城市中，人类依恋自然，追求与自然和谐相处，美化和完善自身居住环境的一种创造。（六）具有最丰富文化和艺术内涵的工程－－苏州园林拙政园、网师园、留园、环秀山庄、沧浪亭、狮子林、艺圃、耦园、退思园等9家园林已被联合国教科文组织列入世界文化遗产。美国纽约大都会艺术博物馆的明轩，加拿大温哥华市中心公园内的中园，都是按照苏州园林式样兴建的。拙政园、网师园、留园、环秀山庄、沧浪亭、狮子林、艺圃、耦园、四、现代工程（一）我国现代工程建设概况近几十年来，我国经济高速发展，是我国历史上最大规模的工程建设时期。我国是建筑工程大国。1．在钢铁工业方面有宝山钢铁厂。它是我国改革开放以后第一个最大的钢铁工厂。2．水利工程方面，近几十年来有葛洲坝工程、鲁布革工程、小浪底工程、二滩水电站、三峡水利工程、南水北调工程等。金沙江、大渡河梯级电站等。3．核电工程方面，目前已经运行的有大亚湾核电站、秦山核电站等；在建的有4座：秦山核电站二期工程，秦山核电站三期工程，大亚湾核电站（岭澳）二期工程和连云港田湾核电站等。华龙一号与我国核电技术出口。四、现代工程4．铁路工程最大的有京九铁路、青藏铁路工程、高铁。高铁技术和高铁“走出去”。5．化工工程，在20世纪70年代我国就投资建设仪征化纤、扬子石化等，最近有扬子巴斯夫石化工程、广东茂名石油化工工程、福建石油化工工程等。6．近十几年来，我国在长江上兴建许多大桥。现在仅江苏段除了原来的南京长江大桥外，还有南京长江二桥、南京长江三桥、润扬长江大桥、苏通长江大桥、江阴长江大桥等。港珠澳大桥。4．铁路工程最大的有京九铁路、青藏铁路工程、高铁。7．已建及在建城市轨道交通工程（地铁或轻轨）的城市有北京、上海、广州、深圳、南京、武汉、重庆、大连、哈尔滨、长春、青岛、成都、沈阳、苏州、西安、杭州等几十个大城市。8．中国高速公路从零起步，经过几十年的建设，总里程位居世界第二。9.科技工程：500m天文望远镜FAST工程、量子通讯技术实验装置等。这些工程无论规模还是工程技术的先进性方面都是当代一流的。7．已建及在建城市轨道交通工程（地铁或轻轨）的城市有北京、上三峡工程三峡工程包括一座混凝重力式大坝，泄水闸，一座堤后式水电站，一座永久性通航船闸和一架升船机。三峡工程建筑由大坝、水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。大坝坝顶总长3035米，坝高185米，水电站左岸设14台，左岸12台，共表机26台，前排容量为70万千瓦的小轮发电机组，总装机容量为1820千瓦时，年发电量847亿千瓦时。三峡工程1．建设过程三峡工程分三期，总工期18年。一期5年（1992一1997年），主要工程除施工准备工程外，主要进行一期围堰填筑，导流明渠开挖。修筑混凝土纵向围堰，以及修建左岸临时船闸（120米高），并开始修建左岸永久船闸、升爬机及左岸部分石坝段的施工，以实现大江截流为标志。二期工程6年（1998-2003年），工程主要任务是修筑二期围堰，左岸大坝的电站设施建设及机组安装，同时继续进行并完成永久特级船闸，升船机的施工。以实现水库初期蓄水、第一批机组发电和永久船闸通航为标志。三期工程6年（2003一2009年），本期进行的右岸大坝和电站的施工，并继续完成全部机组安装。届时，三峡水库将是一座长远600公里，最宽处达2000米，面积达10000平方公里，水面平静的峡谷型水库。以实现全部机组发电和枢纽工程全部完建为标志。1．建设过程2．功能（1）首要目标是防洪：荆江防洪问题，是长江中下游防洪中最严重和最突出的问题。三峡水库正常蓄水位175米，有防洪库容221.5亿立方米。三峡水利枢纽是长江中下游防洪体系中的关键性骨干工程，可有效地控制长江上游洪水，使荆江河段防洪标准由现在的约10年一遇提高到100年一遇。（2）发电：与火电相比，水电不仅清洁，发电量大，而且不存在资源枯竭的问题。三峡水电站装机总容量为1820万kW，年均发电量847亿kW·h，为世界最大的电厂，将会解决我国全年三分之一的需电量。（3）航运：三峡水库将显著改善宜昌至重庆660公里的长江航道，万吨级船队可直达重庆港。航道单向年通过能力可由现在的约1000万吨提高到5000万吨，运输成本可降低35-37%。2．功能现代工程和工程系统概述3．资金需求和来源（1）需求。三峡工程所需投资，静态（按1993年5月末不变价）900.9亿元人民币，其中枢纽工程500.9亿元，库区移民工程400亿元。动态（考虑物价、利息等因素）为2039亿元。（2）来源。1992年，国务院决定，全国每千瓦时用电量征收三厘钱作为三峡工程建设基金，专项用于三峡工程建设。1994年，三峡基金征收标准提高到每千瓦时四厘钱。1996年，三峡工程直接受益地区及经济发达地区征收标准提高到每千瓦时七厘钱。同时，国务院还决定把葛洲坝发电厂划归中国三峡总公司管理，电厂上缴中央财政的利润和所得税全部作为三峡基金。2003年，财政部又批准三峡电厂所得税在工程建设期全额返还三峡总公司，作为国家注入三峡工程的资本金。3．资金需求和来源青藏铁路国家“十五”四大标志性工程之一西部大开发的重点工程之首。格尔木至拉萨全长1142公里，其