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关键词:水利工程造价;概预算编制;体会
水利工程概、预算的编制是一项十分严肃而细致的工作,是设计文件的重要组成部分,是决定工程结构设计的综合文件,是基本建设管理工作中的依据,为了确保概、预算文件的编制质量,本人浅谈一下在概、预算编制过程的体会:
1.了解工程概况。从事各阶段概预算编制工作的人员要熟悉上一阶段的设计文件和本阶段的设计工作,从而了解工程规模、地形地质、主要建筑物的结构形式和技术数据,以及工程兴建地点、海拔高程、对外交通条件、工程布置形式、施工组织设计、主要工程内容等等。这样有助于造价员合理确定工程的规模和编制出有效工程造价文件。
2.必须采用国家规定编制原则及依据。工程造价人员必须遵循国家、水利部和地方主管部门颁布的有关法令、法规制度和规程,水利部颁布的水总[2002]116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》、《水利建筑工程预算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》、水建管[1999]523号文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》、《水利水电设备安装工程预算定额》、水总[2005]389号文补充定额,以及当地政府和职能机构的补充规定和相关文件。
3.正确采用工程量。现工程量虽然是由设计人员提供并根据《水利水电工程设计工程量计算规定》SL328-2005,但造价员也要熟悉设计图纸要认真核对设计图纸及有关表格,要复核工程量的计量单位如:工程特性一览表、工程量汇总表等。要注意工程量的计量单位计算规则应与定额的计量单位一致。如道路工程定额单位为m2,而设计人员给出的是m3,伸缩缝定额单位为m2而设计人员给出的是m3,有些虽然工程量与定额单位相统一,但存在一定的换算关系,如土石方松实系数。其计量单位分别为自然方、松方和实方编制单价时,宜按设计提供的干密度、空隙率等有关资料进行换算。该系数能否正确运用将极大影响工程造价。另外原定额砼浇筑中含有模板用量,而现行定额将模板制作、安拆定额单独计列,不包含在砼浇筑定额中,设计人员提供工程量时容易漏掉此项,当设计图纸上的工程细目数量不能满足概、预算编制要求时,还需做必要的计算或补充,若有不明确或遗漏的部分应另行调查,以保证概、预算的准确和合理。
4.基础单价的编制。基础单价是编制工程单价时计算人工费、材料费和机械使用费所必需的最基本的价格资料。是编制工程概予、算的最重要的基础数据。很多造价员往往忽略基础资料的重要性。要做好现场的调查工作,要了解当地材料(的价格、材料的来源、运输的路径、运距附近的情况、土石的来源弃土点的距离;施工用电是电网还是自备电源供电。除了运用电话、网上等快捷工具询价外,有条件的话要深入实地调查材料来源、施工技术、工程所在地区有关规定及工程具体特点等编制人工预算单价、材料预算价格、施工用用风、水、电、风预算价格、施工机械台班费、砂石料单价及混凝土料单价,作为计算建筑安装工程单价的基本依据。在编制过程中,必须坚持事实求是的原则,按工程所在地编制的价格水平计算,认真、慎重地计算、确定基础单价。
5.工程单价的编制。工程单价是编制水利水电工程建筑安装工程投资的基础,它直接影响工程总投资的准确程度。进行工程单价分析时,应与施工组织设计相结合。采用不同的施工工艺、施工机械,会计算出不同的单价,通过技术经济的分析比较,以起到优化设计的作用,节约了投资。在工程单价分析套用定额时还应注意三个方面的问题;一是定额的专业专用。水利水电工程除水工建筑物和水利水电设备外,一般还有房屋建筑、公路、输电线路、通信线路等永久性设施。水工建筑物和水利水电设备安装应采用水利、电力主管部门颁布的定额,其他永久性工程应分别采用所属主管部门颁发的定额。二是工程定额与费用定额配套使用。在计算各类永久性设施工程投资时,采用的工程定额应执行专业专用的原则外,其他费用定额也应遵照专业专用的原则,与工程定额相适应。三是吃透定额的有关规定。由于各系统之间的标准、习惯有差异,故使用定额前应先阅读总说明和有关章节说明、工作内容、适用范围。切忌按自己的习惯“想当然”。
6.工程定额的选用。使用现行定额时,必须熟悉定额的总说明、章节说明及定额表附注,如果设计的要求、工作内容及工程项目、完全与相应定额的工程项目符合,则可直接套用定额。如现行中没有的工程项目,可编制补充定额。对于非水利水电专业工程,按照专业专用的原则,执行有关专业部颁发的相应定额,如果定额参数(建筑物尺寸、运距等)介于概算定额两子目时,可用插入法调整定额,若采用了新技术、新方法使设计施工内容与定额工作内容不符,可做出补充定额(经有关部门批准后)套用。
7.独立费用和预备费的编制。对整个建设项目来说,在编制概算阶段,除建筑安装工程概算价格以外,还需要按照国家规定计算出与工程建设有关而不宜列入建筑安装工程价格的各项费用(称为独立费用)和必要的预备费用。下面说一下主要的一些独立费的取费标准:工程管理费—农财发[2003]38号关于基本建设财务管理规定(财建(2002)394号文;工程勘测设计费—国家发改委、建设部计价格[2002]10号文关于《工程勘察设计收费管理规定》的通知;工程招标费—国家发展与改革委员会计价格[2002]1980号文《关于招标收费标准》的规定;工程监理费—国家发展改革委、建设部关于印发《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的通知(发改委价格[2007]670)号文;预备费包括基本预备费和价差预备费。计算方法:根据工程规模、施工年限和地质条件等不同情况,按工程一至五部分投资合计的百分率计算。项目建议书阶段基本预备费率到15%~18%;可行性研究投资估算基本预备费率取10%~12%阶段;初步设计阶段为5%~8%。价差预备费主要为解决在工程项目建设过程中,因人工工资、材料和设备价格上涨以及费用标准调整而增加的投资。因施工年限较短一般不计取此项。
8.工程单价的阶段系数。水利水电工程造价包括投资估算、设计概算及施工图预算。根据编制阶段的设计深度,要乘以相应的阶段系数。可行性研究阶段编制投资估算应采用投资估算指标;如采用概算定额要扩大10%的系数,即无估算指标又无概算定额时,当使用预算定额或补充定额时应乘以13%的扩大系数。设计概算是初步设计文件中重要组成部分。是建设项目全部费用的最高限额文件,编制此阶段概算时采用概算定额;如采用预算定额一般采用的扩大系数为1.03。施工图设计阶段编制施工图预算就采用预算定额。三阶段系数要准确,否则会影响整个工程的投资的正确性。
由水利水电工程建设项目的特点决定了其概预算的编制方法与一般建筑工程的概预算编制方法是有所不同的。因此要求工程造价人员要熟悉设计内容,了解建设条件,掌握基础资料,正确引用规定的定额、取费标准和材料及设备价格,严格执行国家的方针、政策和有关制度,符合水利工程设计规范和施工技术规范,才能编制出高质量的概、预算文件。才能为建设项目决策提供科学依据。
参考文献
[1] 水利工程设计概(估)算编制规定.黄河水利出版社
[2] 水利建筑工程概算定额.黄河水利出版社
[3] 水利建筑工程预算定额.黄河水利出版社
[4] 新疆水利水电工程设计概(估)预算编制规定.新疆科学技术出版社
1.水电前期工作及其审查
在河流(河段)水电规划的基础上,水电工程,特别是大中型水电工程通常要经过预可行性研究阶段、可行性研究阶段之后,才能进入招标设计和施工图设计阶段。预可行性研究和可行性研究通称为水电工程前期工作。总结以往特别是最近的经验,大中型水电前期工作的周期,一般为3~4年,长则6~7年。从水电工程投资大、工期长、涉及面广、技术复杂的特点而言,必要的前期工作时间和前期工作的投入是确保勘测设计质量和水平的基本要求,是决策准确和提高效率的基本保证。
按照《建筑法》、《建设工程勘察设计管理条例》和《建设工程质量管理条例》以及水利水电工程强制性技术标准的要求,水电工程必须分阶段开展设计,循序渐进,充分研究,科学论证,依法决策。预可行性研究阶段的任务是,根据水电工程开发任务的要求,初步查明、分析和评价工程建设的基本条件,对工程技术、经济、资源和环境影响等因素进行初步研究和论证,从市场需求和建设条件角度对工程规模和选址提出初步意见,编制工程预可行性研究报告,供项目法人确立投资项目和政府投资主管部门立项决策使用。可行性研究阶段的任务是结合电力市场形势和发展规划,具体分析工程建设必要性,工程建设条件,对重大技术、经济和社会环境等问题进行专题研究,提出解决方案、具体措施和实施计划,计算工程投资和经济评价指标,提出工程可行性研究报告,供项目法人投资决策和政府主管部门核准项目开工建设使用。
我认为,大中型水电工程前期工作的两个阶段是必不可少的。贯彻落实《国务院关于投资体制改革的决定》是在贯彻执行《建设工程勘察设计管理条例》和《建设工程质量管理条例》的基础上,更应该加强水电工程前期勘察设计工作的管理,执行国家强制性技术标准,才能确保水电工程建设质量和安全,规避市场风险,提高投资效益,实行科学决策。为简化审批程序,缩短前期工作时间,条件较为简单的中小型水电站的预可行性研究和可行性研究可以考虑合并,但需要在前期工作过程中,加强对工程技术、经济、环境影响和其他社会问题的研究和决策。
水电工程勘测设计阶段性研究报告的审查是政府主管部门、行业主管部门履行部门职责,实行水电工程勘察设计质量管理的基本途径,是检查落实工程建设法律法规、方针政策和技术标准的基本手段,是项目法人决策项目进程和启动下一个设计阶段的前提和基础,是项目立项申请和核准的技术基本条件之一。水电工程前期工作设置预可行性研究报告和可行性研究阶段性综合审查是必要的和适当的。综合性审查会议有助于与水电工程建设有关的各方,包括政府有关部门,互通信息,交流观点,统一认识,协调关系和解决问题,有助于明确进一步工作的重点和方向,部署和落实有关任务,共同促进和推动水电工程建设有关工作的进展。
除综合性审查之外,水电工程还有不少的专项审查审批环节。这些专项审查审批环节过多,是造成水电工程立项程序复杂,手续繁琐、周期过长、建设成本增大的主要原因。市场经济形势瞬息万变,审批程序繁琐的确与市场经济的形势不协调,容易延误工程决策,造成工程建设的被动局面,增大投资风险,特别是大中型水电工程,其开工时间、机组发电投产时间,受到枯期、汛期的制约,耽误一、二月时间,可能就会影响发电工期一年。因此,对于水电工程而言简化行政审批,简化立项程序,有关部门转变政府职能,树立服务意识,主动服务市场、服务项目、服务项目法人就显得尤为重要。
目前,水电工程的专项审查包括环境影响和环境保护、水资源利用论证、水土保持方案、劳动安全卫生、场地地震安全性、地质灾害评估等,每一项专题审查,还区分若干阶段,如大纲的评审,报告书的评审、设计报告的评审,评审后提出意见修改补充,然后复审,再报批和批复,有时还需要等待很长的报批和批复时间,实在是程序复杂,不厌其烦。本人并非一味反对专项审查,但希望合理设置设计审查批复程序,突出重点,提高效率,确保效果,真正起到专项审查的作用,特别是大中型水电工程的专项审查中,切忌本末倒置,喧宾夺主,而应以促进项目的进展,满足建设要求为出发点。
近些年,河流水电开发规划设计研究中,通常要求从流域和区域的角度,对水电工程的环境影响、环境保护、水土保持、水资源利用、地质灾害等问题进行充分论证,阐述,并且在规划报告的审查或批复意见中对此有专门的结论和意见。水电前期工作中的环境影响应该以规划审查意见为基础,着重于减免不利影响和对策措施的研究,尽量避免重复的评价和审批。我以为简化设计审批程序,可取消环保、水保、劳动安全工业卫生等的专项大纲评审,通过颁布标准或规范,规定专项设计研究要求,并将专项评审纳入阶段性综合审查之中,统一协调,统筹考虑,综合处理。
建议有关部门按照市场经济和法制社会建设的要求,从国家利益出发,重新审视和修订专业部门在水电工程建设上的管理体制和管理程序,按照《国务院关于投资体制改革的决定》的要求,统一到国家综合管理部门的管理体制和程序上。
2.立项核准和工程建设
按照《国务院关于投资体制改革的决定》,对于企业不使用政府投资建设的项目,一律不再实行审批,区别不同情况实行核准和备案制。企业投资建设实行核准制的项目,仅需向政府提交项目申请报告,不再经过批准项目建议书、可行性研究报告和开工报告的程序。应该申请核准而为未经核准的项目,不得开工建设,项目核准文件的有效期为2年。项目在核准文件有效期内未开工建设,也未事先申请延期的,原项目核准文件自动失效。既要规范操作,又要加快建设,这些规定,给水电工程的前期工作、立项申请、施工筹建和施工准备提出了新的要求。
大中型水电工程的建设周期很长,除前期工作外,施工期少则5~6年,长则7~8年,有的长达10年以上。水电工程的施工分为筹建期、准备期、主体工程施工期和完建期四个阶段。从准备期开始至第一台(批)机组投产发电称为发电工期,至全部机组投产称为总工期。工程筹建期一般不包含在总工期之内。
根据有关设计规范和国内工程建设经验,水电工程筹建期一般应完成的项目包括对外交通、施工用水、用电、场内主干道路(含桥梁)、部分生产生活设施、场地平整和沟水处理工程、通讯和征地移民等工作,水电工程筹建期一般为1年,有的长达2年,且需要投入较大的人力、物力、财力和设备;施工准备期工程项目主要有:施工通道、导流泄水建筑物、导流挡水建筑物、主体建筑物岸坡开挖和支护、截流施工准备,生产生活设施建设等,水电工程施工准备期一般为2年,长的要3年。施工筹建和准备工作不仅项目多、工期长、投资大,而且矛盾集中、问题突出,协调解决难度较大,程序较复杂。
按照水电工程建设惯例,水电工程的开工,是指工程截流,开始进入主体工程施工阶段。水电工程项目获得核准批复之前,必须完成大量的现场施工准备工作,才能确保进入主体工程施工阶段后,各项工程施工顺利展开,项目之间、工序之间计划进度合理衔接,从而保证发电工期的实现和按照计划完成工程建设。
面对水电前期项目储备不足,而各地要求加快水电开发的这一矛盾,必须正确处理勘察设计、立项核准和工程施工之间的关系,在保证必要的设计周期和前期投入的前提下,合理搭接勘察设计、立项核准和施工准备三者间的时间,从而保证水电工程建设计划的科学性和可行性。
为了合理衔接项目核准和工程开工建设之间的法律手续,有必要在项目核准之前,设立预核准,类似项目建议书的审批,使获得预核准后的水电项目,能够启动施工筹建和施工准备工作,而不违背基本建设程序。
我认为,项目预核准的基本要求,包括
1)水电站预可行性研究报告通过审查;
2)水电站输电方案研究报告通过评审;
3)水电站建设征地通过预评审;
4)移民安置去向获得地方政府同意;
5)环境影响评价报告书通过评审;
6)水土保持方案报告书通过评审。
水电工程预可行性研究报告及其审查意见具有技术法规性质,可以作为可行性研究工作的基础和启动其他相关工作的依据。例如,项目法人可依据预可行性研究报告及其审查意见,当地国民经济发展计划和工程建设计划进度安排,及时向当地人民政府申请下达封库令;项目法人也可根据预可行性研究报告及其审查意见、水电站输电方案评审意见,委托接入系统设计,从而为可行性研究的机电设备选型、布置以及电气主接线设计提供依据;此外,以预可行性研究报告及其审查意见为基础,可以委托建设征地预审;委托编制环境影响报告书;委托编制水土保持方案报告书;委托编制劳动安全和工业卫生预评价报告等等。
水电项目预核准通过后,准许开展施工筹建和施工准备。其间,继续深入设计研究,完成可行性研究报告以及项目核准手续,待项目核准申请报告书获得批准,主体工程施工便可开始并顺利实施。这种“合理搭接”需要以周密计划和高效管理为保障,从而有助于保证勘察设计周期,加快工程建设进度,促进国民经济发展。
3.意见和建议
1)水电是可再生的清洁能源,落实优先开发水电的基本战略,需要制定相应的优惠政策和简化行政审批手续,鼓励和保护投资人水电开发的积极性。
2)政府有关部门在水电开发权管理中,要根据地方经济发展规划,特别是电力发展计划,充分考虑前期工作周期、投入、立项核准和投资风险等问题,合理确定工程建设进度表。
3)条件比较简单的中小型水电工程,预可行性研究和可行性研究两个阶段可合并为一个阶段,或适当简化,相应有关专业评审、审查和批复以及立项核准等管理程序也要考虑做适当调整。
4)为合理搭接勘察设计、立项核准和施工准备三者间的时间,满足加快水电开发,降低工程投资的要求,建议大中型水电工程实施预核准制度,通过预核准申请的项目,允许开展施工筹建和施工准备。
5)简化设计审批程序,可取消环保、水保、劳动安全工业卫生等的专项大纲评审,也可将专项评审纳入阶段性综合审查,统一协调。或通过有效决策程序,实行预可研和可研两个阶段专题评审的合理衔接,减少中间环节。
〔关键词〕渠道;渠道工程方案比选;工程方案优化设计;
1 背景资料
工程位于新疆塔城地区裕民县境内,是一座以灌溉为主的引水渠道,优化设计选用φ1m预制砼管,总长6.9km,设计流量1m3/s,平均纵坡i=0.0025。
原工程渠道总长6.9km,设计引水流量为1m3/s,平均纵坡为0.0025。渠道横断面为梯形,上口宽4.02m,底宽0.6m,设计边坡为1:1.5,渠深1.2m。
2 优化设计原因分析
本次优化设计只针对渠道,主要原因为0+050~4+000为傍山渠,山势陡峭,施工难度大。
(1)从工程地质分析,渠道右岸多为尖顶,山势陡峭,局部滑落严重。从现状老渠道分析,碎石滑落对老渠道破坏严重,渠道内堆满碎石,现已无法正常通水。
(2)从施工分析,梯形渠施工分析:原设计梯形渠上口宽4.02m,底宽0.6m,渠深1.2m,右岸伴渠道路长6.9km,路宽4m,挖方量较大,从现场勘察,高边坡处理及场内运输难度大,渠道开挖断面作业面较大,。
砼管施工分析:选用φ1m预制砼管,取消右岸伴渠路,只保留1.5m行人便道,施工道路调整到山体坡脚河床内,减少了山体的开挖,缩窄了开挖作业面,预制好的成品从河床施工道路上采用吊装施工,解决了现浇方案中原材料运输问题,因此,施工相对简单。
(3)从工程造价分析,优化前概算投资为688.37万元,优化后概算投资为617.34万元,减少了71.03万元。
3 优化方案设计
3.1方案拟定
根据下游灌区的引水要求,本阶段在横断面设计中考虑以下两种方案进行优化比选:
方案一:渠线采用预制混凝土管,渠线平均纵坡i=0.0025,设计引水流量为1m3/s,经计算,选用φ1m预制混凝土管。
方案二:渠线采用预制混凝土U型渠与预制混凝土管相结合,根据地形,桩号0+550~1+270傍山渠线段采用φ1m预制混凝土管,原因是傍山渠线右岸山势陡峭,左岸局部滑落严重。其余渠线段选用预制混凝土U型渠。
综上,本阶段推荐方案一。
3.2优化方案设计
3.2.1 管道设计
本工程改造管道总长6.9km,选用φ1m预制砼管,壁厚120mm,单根预制长度2m,设计流量1m3/s,平均纵坡i=0.0025,分缝处采用聚氨酯填缝。管顶回填土厚0.5m,管底基础铺筑10cm厚的砂砾石垫层,砂砾料垫层中粒径d≤0.075mm的颗粒含量≤10%,砂砾石垫层相对密度Dr>0.75。
3.2.2 水力计算
预制砼管长度L=6920m>15h=15×0.74=11.25m,水力计算用迭代公式计算:
式中:Q―流量,m3/s;
A―过水断面面积, ;
X―湿周,
C―谢才系数,
h―圆管水深, ;
R―水力半径,R=A/X;
i―底坡。
根据《村镇供水工程设计规范》SL-2014,设计流速不宜小于0.6m/s,本工程设计流速为:1.58~1.60m/s,满足规范要求。
3.3施工特点
桩号0+000~4+000为峡谷区傍山管道,主要为岩石挖方段,山势陡峭,这样造成施工场地不开阔,机械设备选型受到约束,施工机械效益受到影响。通过现场踏勘,本次优化设计把施工道路调整到山体坡脚河床内,河床内工作面满足施工机械设备要求,因此本工程预制砼管施工采用吊装施工,预制好的砼管从河床施工道路上吊装施工,选择吊装设备和运输能力与预制砼管吊运相适应,以保护砼运输的质量。
〔参考文献〕1、《混凝土渠道及其附属建筑物系列设计图集》 U形混凝土衬砌渠道设计图
孙竞武 :2011.03.01
2、《渠道防渗工程技术 》 混凝土防渗 中国灌溉排水技术开发培训中心 水利 1998.03
3、《灌溉渠道衬砌》 渠道衬砌的设计和施工 D.B.克拉茨 水利 1980.02
论文摘要:在工程结构计算中,应该合理的利用计算机的验算速度的快捷,但不能让计算机替代结构工程师的对专业知识的钻研、工程设计经验的积累、工程设计思想的思考、工程结构计算过程的理解。
从20世纪八十年代开始,在水利、水电、建筑、公路等各种工程建设的勘察设计工程中,就开始引入了计算机替代人工进行计算的计算机应用技术的应用,但是现在很多刚离校就业的大学生们,完全依赖着计算机,以计算机的计算数据为准,进行工程设计,这对工程建设的安全是极大的威胁。对工程勘察设计工程师进行正确应用计算机技术进行工程勘察设计工作的教育和提醒,是当前应该注意的比较突出的一个问题。
1结构工程中计算机技术应用现状
随着计算机硬件技术、软件技术的高速发展。各种计算机应用程序的开发形成了这一批结构工程师从走出校门,就在计算机上进行结构工程计算、设计。他们不再经历老一代结构工程师们通过手工计算的过程。甚至迷信计算机,以为计算机是解决工程问题的源泉,简单地信赖计算机。随着大量的计算机软件的开发,但又缺乏对计算机软件的质量的保证,包括对软件开发者和其技术支持的技术资质证明;软件开发商的质量保证、质量控制过程的严格评价,软件中所用技术的理论依据的严格评价;简单和复杂例题测试结果的严格评价及其与其他独立求解结果的比较;等等很多威胁到工程结构安全的问题,被计算机软件应用的发展所掩盖了。
在当今世界,计算机的滥用开始日益威胁着公众的安全,计算机被抬高到了是知识、经验、思维的替代品。人们越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断,而很少有人在想,特别是年轻的结构工程们更很少去想,如果没有计算机,结构设计工程中需要哪些必要的知识和经验。大家都相信,解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。甚至把使用计算机的能力当成能胜任工作的能力。大量的结构工程师们相信,他们仅仅依靠计算机就可以“解决”工程问题。没有人认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识、丰富的工程实践经验、以及艰辛的脑力劳动、高质量的设计思想相结合的产物。
在工程结构设计计算中利用计算机自动化技术已有了很严重的负面影响,它使年轻的一代结构设计工程师们相信计算机的安全性、知识性和能力。他们变得如此依赖计算机,以至于丧失了不依赖计算机进行计算工作的能力。他们不懂得,计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。在现实工程实践经验中,工程结构,特别是水利水电工程结构的模型是千差万别的,计算机不可能识别上千万种工程设计思想,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。而真正的工程知识是经验、直觉、灵感、领悟力、创造力、想象力和“认知”的巨大综合体,它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。
现代工程具有复杂的理论依据、集体的设计思想,依靠计算机是不可能让人们学习有意义的经验的。越来越多的工程师们都期盼计算机软件能将结构工程设计程序完全自动化。希望在解决工程问题时他们只需要区化类型和条件,让程序自动生成必要的数学模型,完成复杂而重复的分析和设计过程。最后由制图工具完成设计图纸。这样,结构工程唯一的责任就是明确所要解决的问题,然后评价最后的设计“成果”。而对于是否能可靠的检测特征值,在进行分析时是否用了足够的模型、状态,或计算机建立数学模型的理论是否正确,是否符合工程实际的特征,分析结果对工程结构敏感部位是否敏感,计算结果是否在条件允许范围之内,是否能根据实际的工程结构模型对某些边界条件进行调整。这些在年轻一代的结构工程师们心中,都变得模糊不清。
很多软件开发商,在对计算机知识的精通之外,毕竟不是结构工程师,专业技术知识肯定有着各种方面的欠缺。计算机是一种工具,不可能替代人的脑力劳动、人的知识、经验的积累,计算机能处理大量的信息,但计算机程序是没有多少工程实际工作经验的程序员编制的,程序对工程建立的数学模型也不会很完善,在计算中,即使是错误的信息,计算机也不可能识别,同样的都在计算机上显示给专业技术工程师们。这就要求专业技术工程师们自己能通过专业技术知识的掌握,来控制设计计算中的偏差。
在软件的实际应用方面,那些只有极少经验、极少学识、年轻的结构工程师依靠计算机软件来解决极度复杂的结构分析和设计问题。他们对结构力学基本原理和设计规范的背景知识了解很少。无法判断程序算法所蕴含的假设和步骤,也无法判断计算机运算结果的质量。宁愿相信计算机程序产生的任何结果都是正确的,无法怀疑计算机作出的所有结果,以及用独立的例题校验结果。
2在工程结构设计计算中正确合理的应用计算机技术
首先,在年轻一代的结构工程师中,应让他们对工程设计的危险性、对公众安全的威胁、对工程建筑设计的责任感有一定的认识,结构工程师应该知道,工程结构特性是由结构工程设计的质量决定的。真正的结构工程师,应该不用计算机就能工作,计算机应用技术本身并不是坏事,问题的核心是在结构工程计算中计算机的使用方法,不能滥用计算机。要强调工程实践中知识、专业技术以及经验的重要性,了解“为什么”这样设计才是关键。专业的结构工程师应在参加工作的最初一段时间内,对结构工程设计计算进行手工求解,了解手工求解的原理、基本原则和提炼模型、识别计算结果中的错误,解决问题的其他方法,判断计算结果的有效性。对计算机的计算结果应持批评态度,尊重工程实践经验,通过工程实践学习工程设计,强调从那些资深的或有经验的结构工程师那里学习结构工程设计。不依赖计算机解决工程问题,经常怀疑计算机,在没有深入的谁以前不使用计算机的结果。在被工程师证实正确之前,假设计算机提供的结果是错误的。在用计算机求解之前,必须先知道答案。不崇拜计算机,而崇尚知识和经验,提倡全面了解工程理论和实践中的所有经验。
关键词:结构工程计算;结构计算软件;计算机应用技术;工程计算机制图
从20世纪八十年代开始,在水利、水电、建筑、公路等各种工程建设的勘察设计工程中,就开始引入了计算机替代人工进行计算的计算机应用技术的应用,但是现在很多刚离校就业的大学生们,完全依赖着计算机,以计算机的计算数据为准,进行工程设计,这对工程建设的安全是极大的威胁。对工程勘察设计工程师进行正确应用计算机技术进行工程勘察设计工作的教育和提醒,是当前应该注意的比较突出的一个问题。
1结构工程中计算机技术应用现状
随着计算机硬件技术、软件技术的高速发展。各种计算机应用程序的开发形成了这一批结构工程师从走出校门,就在计算机上进行结构工程计算、设计。他们不再经历老一代结构工程师们通过手工计算的过程。甚至迷信计算机,以为计算机是解决工程问题的源泉,简单地信赖计算机。随着大量的计算机软件的开发,但又缺乏对计算机软件的质量的保证,包括对软件开发者和其技术支持的技术资质证明;软件开发商的质量保证、质量控制过程的严格评价,软件中所用技术的理论依据的严格评价;简单和复杂例题测试结果的严格评价及其与其他独立求解结果的比较;等等很多威胁到工程结构安全的问题,被计算机软件应用的发展所掩盖了。
在当今世界,计算机的滥用开始日益威胁着公众的安全,计算机被抬高到了是知识、经验、思维的替代品。人们越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断,而很少有人在想,特别是年轻的结构工程们更很少去想,如果没有计算机,结构设计工程中需要哪些必要的知识和经验。大家都相信,解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。甚至把使用计算机的能力当成能胜任工作的能力。大量的结构工程师们相信,他们仅仅依靠计算机就可以“解决”工程问题。没有人认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识、丰富的工程实践经验、以及艰辛的脑力劳动、高质量的设计思想相结合的产物。
在工程结构设计计算中利用计算机自动化技术已有了很严重的负面影响,它使年轻的一代结构设计工程师们相信计算机的安全性、知识性和能力。他们变得如此依赖计算机,以至于丧失了不依赖计算机进行计算工作的能力。他们不懂得,计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。在现实工程实践经验中,工程结构,特别是水利水电工程结构的模型是千差万别的,计算机不可能识别上千万种工程设计思想,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。而真正的工程知识是经验、直觉、灵感、领悟力、创造力、想象力和“认知”的巨大综合体,它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。
现代工程具有复杂的理论依据、集体的设计思想,依靠计算机是不可能让人们学习有意义的经验的。越来越多的工程师们都期盼计算机软件能将结构工程设计程序完全自动化。希望在解决工程问题时他们只需要区化类型和条件,让程序自动生成必要的数学模型,完成复杂而重复的分析和设计过程。最后由制图工具完成设计图纸。这样,结构工程唯一的责任就是明确所要解决的问题,然后评价最后的设计“成果”。而对于是否能可靠的检测特征值,在进行分析时是否用了足够的模型、状态,或计算机建立数学模型的理论是否正确,是否符合工程实际的特征,分析结果对工程结构敏感部位是否敏感,计算结果是否在条件允许范围之内,是否能根据实际的工程结构模型对某些边界条件进行调整。这些在年轻一代的结构工程师们心中,都变得模糊不清。
很多软件开发商,在对计算机知识的精通之外,毕竟不是结构工程师,专业技术知识肯定有着各种方面的欠缺。计算机是一种工具,不可能替代人的脑力劳动、人的知识、经验的积累,计算机能处理大量的信息,但计算机程序是没有多少工程实际工作经验的程序员编制的,程序对工程建立的数学模型也不会很完善,在计算中,即使是错误的信息,计算机也不可能识别,同样的都在计算机上显示给专业技术工程师们。这就要求专业技术工程师们自己能通过专业技术知识的掌握,来控制设计计算中的偏差。
在软件的实际应用方面,那些只有极少经验、极少学识、年轻的结构工程师依靠计算机软件来解决极度复杂的结构分析和设计问题。他们对结构力学基本原理和设计规范的背景知识了解很少。无法判断程序算法所蕴含的假设和步骤,也无法判断计算机运算结果的质量。宁愿相信计算机程序产生的任何结果都是正确的,无法怀疑计算机作出的所有结果,以及用独立的例题校验结果。
2在工程结构设计计算中正确合理的应用计算机技术
首先,在年轻一代的结构工程师中,应让他们对工程设计的危险性、对公众安全的威胁、对工程建筑设计的责任感有一定的认识,结构工程师应该知道,工程结构特性是由结构工程设计的质量决定的。真正的结构工程师,应该不用计算机就能工作,计算机应用技术本身并不是坏事,问题的核心是在结构工程计算中计算机的使用方法,不能滥用计算机。要强调工程实践中知识、专业技术以及经验的重要性,了解“为什么”这样设计才是关键。专业的结构工程师应在参加工作的最初一段时间内,对结构工程设计计算进行手工求解,了解手工求解的原理、基本原则和提炼模型、识别计算结果中的错误,解决问题的其他方法,判断计算结果的有效性。对计算机的计算结果应持批评态度,尊重工程实践经验,通过工程实践学习工程设计,强调从那些资深的或有经验的结构工程师那里学习结构工程设计。不依赖计算机解决工程问题,经常怀疑计算机,在没有深入的谁以前不使用计算机的结果。在被工程师证实正确之前,假设计算机提供的结果是错误的。在用计算机求解之前,必须先知道答案。不崇拜计算机,而崇尚知识和经验,提倡全面了解工程理论和实践中的所有经验。
计算机在为人们提供很多方便、快捷的图像、文字、数值计算等信息处理技术的同时,要认识到计算机不可能成为人类知识、经验、远见、灵感、创造力、想象力、独立思维的替代品。虽然在结构工程实践中计算机是非常有价值的工具,但是结构工程师们必须认识到对工程学的原理、方法、标准等等的全面了解,比对计算机操作方法的了解要重要得多。计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。可以这样认为,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。
关键词:结构工程计算 结构计算软件 计算机应用技术 工程计算机制图
从20世纪八十年代开始,在水利、水电、建筑、公路等各种工程建设的勘察设计工程中,就开始引入了计算机替代人工进行计算的计算机应用技术的应用,但是现在很多刚离校就业的大学生们,完全依赖着计算机,以计算机的计算数据为准,进行工程设计,这对工程建设的安全是极大的威胁。对工程勘察设计工程师进行正确应用计算机技术进行工程勘察设计工作的教育和提醒,是当前应该注意的比较突出的一个问题。
1.结构工程中计算机技术应用现状
随着计算机硬件技术、软件技术的高速发展。各种计算机应用程序的开发形成了这一批结构工程师从走出校门,就在计算机上进行结构工程计算、设计。他们不再经历老一代结构工程师们通过手工计算的过程。甚至迷信计算机,以为计算机是解决工程问题的源泉,简单地信赖计算机。随着大量的计算机软件的开发,但又缺乏对计算机软件的质量的保证,包括对软件开发者和其技术支持的技术资质证明;软件开发商的质量保证、质量控制过程的严格评价,软件中所用技术的理论依据的严格评价;简单和复杂例题测试结果的严格评价及其与其他独立求解结果的比较;等等很多威胁到工程结构安全的问题,被计算机软件应用的发展所掩盖了。
在当今世界,计算机的滥用开始日益威胁着公众的安全,计算机被抬高到了是知识、经验、思维的替代品。人们越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断,而很少有人在想,特别是年轻的结构工程们更很少去想,如果没有计算机,结构设计工程中需要哪些必要的知识和经验。大家都相信,解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。甚至把使用计算机的能力当成能胜任工作的能力。大量的结构工程师们相信,他们仅仅依靠计算机就可以“解决”工程问题。没有人认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识、丰富的工程实践经验、以及艰辛的脑力劳动、高质量的设计思想相结合的产物。
在工程结构设计计算中利用计算机自动化技术已有了很严重的负面影响,它使年轻的一代结构设计工程师们相信计算机的安全性、知识性和能力。他们变得如此依赖计算机,以至于丧失了不依赖计算机进行计算工作的能力。他们不懂得,计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。在现实工程实践经验中,工程结构,特别是水利水电工程结构的模型是千差万别的,计算机不可能识别上千万种工程设计思想,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。而真正的工程知识是经验、直觉、灵感、领悟力、创造力、想象力和“认知”的巨大综合体,它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。
现代工程具有复杂的理论依据、集体的设计思想,依靠计算机是不可能让人们学习有意义的经验的。越来越多的工程师们都期盼计算机软件能将结构工程设计程序完全自动化。希望在解决工程问题时他们只需要区化类型和条件,让程序自动生成必要的数学模型,完成复杂而重复的分析和设计过程。最后由制图工具完成设计图纸。这样,结构工程唯一的责任就是明确所要解决的问题,然后评价最后的设计“成果”。而对于是否能可靠的检测特征值,在进行分析时是否用了足够的模型、状态,或计算机建立数学模型的理论是否正确,是否符合工程实际的特征,分析结果对工程结构敏感部位是否敏感,计算结果是否在条件允许范围之内,是否能根据实际的工程结构模型对某些边界条件进行调整。这些在年轻一代的结构工程师们心中,都变得模糊不清。
很多软件开发商,在对计算机知识的精通之外,毕竟不是结构工程师,专业技术知识肯定有着各种方面的欠缺。计算机是一种工具,不可能替代人的脑力劳动、人的知识、经验的积累,计算机能处理大量的信息,但计算机程序是没有多少工程实际工作经验的程序员编制的,程序对工程建立的数学模型也不会很完善,在计算中,即使是错误的信息,计算机也不可能识别,同样的都在计算机上显示给专业技术工程师们。这就要求专业技术工程师们自己能通过专业技术知识的掌握,来控制设计计算中的偏差。
在软件的实际应用方面,那些只有极少经验、极少学识、年轻的结构工程师依靠计算机软件来解决极度复杂的结构分析和设计问题。他们对结构力学基本原理和设计规范的背景知识了解很少。无法判断程序算法所蕴含的假设和步骤,也无法判断计算机运算结果的质量。宁愿相信计算机程序产生的任何结果都是正确的,无法怀疑计算机作出的所有结果,以及用独立的例题校验结果。
2.在工程结构设计计算中正确合理的应用计算机技术
首先,在年轻一代的结构工程师中,应让他们对工程设计的危险性、对公众安全的威胁、对工程建筑设计的责任感有一定的认识,结构工程师应该知道,工程结构特性是由结构工程设计的质量决定的。真正的结构工程师,应该不用计算机就能工作,计算机应用技术本身并不是坏事,问题的核心是在结构工程计算中计算机的使用方法,不能滥用计算机。要强调工程实践中知识、专业技术以及经验的重要性,了解“为什么”这样设计才是关键。专业的结构工程师应在参加工作的最初一段时间内,对结构工程设计计算进行手工求解,了解手工求解的原理、基本原则和提炼模型、识别计算结果中的错误,解决问题的其他方法,判断计算结果的有效性。