基于土木工程施工技术及其未来发展研究
成克锋
摘要：由于利用了现实物联网、光探测距和无人机，土木工程施工技术性能得到了提高。然而，这些技术可能难以以可接受的速度扩散到整个建筑行业。预计出现停滞的一个原因是这些技术缺乏标准化和法规。考虑到标准和法规对技术采用的重要性，以及让建筑利益相关者了解行业趋势的必要性，综合和记录与新兴建筑技术相关的行业标准和法规的当前状态是至关重要的。
关键词：土木工程;施工技术;未来发展
1 引言
建筑环境是全球经济的重要组成部分，贡献了约13%的国内生产总值（GDP） [1]。尽管被认为是世界经济的重要贡献者，建筑业的表现并没有在最近的过去有明显的改善。建筑行业停滞不前的项目表现需要我们重新思考该行业的项目执行方式。虽然不需要，但这种停滞不前提供了一个改革建筑基础设施组装的机会。先进技术的引入预计将大大提高效率、经济、弹性和适应性，不仅有利于建筑业，也有利于其基础设施服务的社会。近年来，施工经理们纷纷表示对物联网、光探测与测距和无人机等有前景的技术感兴趣。人们认识到，这些新兴技术（大致分为物联网、光探测距和无人机）已经越来越多地开始在项目设计、施工、规划和管理中找到应用。尽管这些技术在项目的整个生命周期中具有巨大的潜力来提高性能，但建筑行业固有的特性（动态的、抵制变化的和碎片化的）预计会阻碍这些技术的传播。此外，获取和运营这些技术的成本以及缺乏标准化和法规似乎是限制技术在建筑行业采用的主要因素。
目前，一些研究已经评估了影响一些有前途的施工技术的法规的现状[2]。然而，这些研究仅限于国家法规，并专注于特定的技术，没有指出重要的趋势、互操作性标准的机会，以及跨越多种技术的协同作用。为了填补这一空白，进行了一项全球搜索，以确定和简化适用于有前景的建筑管理技术物联网、激光雷达和无人机的可用标准和法规。在西欧和北美有越来越多的技术标准和法规的发展和实施，但具体的建筑标准和法规还很少。提供有助于加快标准和实际法规开发的建议，以推动采用。由此可见，社会经济、科学技术等多个领域的协调发展，极大地促进了建筑技术和土木工程技术的发展，建筑业的高质量发展将直接决定其未来的发展方向。
2 土木工程施工技术的研究
2.1 土木工程施工技术的互操作性
互操作性带来了来自不同利益相关者的承诺，这为倡导新兴建筑技术的标准化提供了强有力的可信度信号。如前所述，互操作性可以促进开放平台的广泛采用，这可能会减少创建独立的构建技术设备和平台所固有的重复工作和投资。此外，将技术模块化为独立的接口部分，这些部分可以通过定义良好的互操作性标准进行交互，这可能会阻止不同技术开发人员开发相互不兼容的解决方案。构建技术可以具有降低复杂性的模块化和互操作的体系结构，可以促进技术创造中涉及的不同方面的创新。标准产生能够促进技术实现的集体原则和规则。一个有效的标准制定过程加强了对单一标准的趋同，这可以降低复杂性、成本，并在开发的早期阶段提高这些新兴技术的有效性。作为包括来自学术界和工业界的专家、创新者、开发人员和利益相关者在内的更大联盟的一部分开发标准，可以降低风险并避免不适当的标准。另一个有希望的解决方案是鼓励建筑技术制造商使用一种允许基本技术互操作性的标准来生产技术平台。
2.2 土木工程主要施工技术
物联网：物联网是过去20年里发展起来的数以百万计的联网设备的总称[2]。这些技术包括传感器、执行器、智能手机、信号、机器人等，正在开发促进智能、自动化、安全和可持续的环境和施工过程。随着施工操作逐渐向优化流程发展，智能应用的可能性包括现场自动化、机器人辅助施工、基础设施监控、材料管理、安全监控和家庭自动化。
光探测和测距：一般来说，遥感是指任何可以对目标空间进行观测的非接触技术。遥感被广泛认为是一项快速发展的技术，主要是受成像传感器的發展和信息基础设施性能的不断提高的驱动，包括处理、存储容量和通信能力。随着传感和计算机技术的进步，传感器变得更加廉价，现代遥感系统使用多个传感器，包括相同和/或不同的传感器，如多个摄像机或光探测和测距（激光雷达）传感器。
无人驾驶飞行器：无人驾驶飞行器、无人机系统、远程驾驶飞行器、也通常被称为无人机，大多被开发和用于军事应用。近年来，研究人员对利用无人机系统用于多种非军事目的表现出越来越大的兴趣。据报道，它们被用于森林和农业应用、自主监测、应急和灾害管理、交通监测和管理、3D建模摄影测量、基于遥感的检测系统，以及更多领域。这种水平的效用主要是由于无人机系统捕捉重要信息的速度快、高机动性和高安全性。人们认为，无人机已经变得如此广泛，有必要规范其使用，以防止非法行为和事故。
3 土木工程施工技术的未来发展趋势研究
物联网发展的一个主要问题是设备之间缺乏可操作性。关于物联网保护膜下的传感网络设备过多，作者通过强大的搜索发现，主要存在现有的制造法规，没有为建筑工程应用量身定制的标准或法规。在美国，越来越多的人要求政府引入相关法规，特别是关于这些设备创建、存储和传输数据的完整性。大多数组织和消费者认为有必要制定物联网安全法规。为了在建筑等碎片化、动态和复杂的行业中增加物联网的采用和应用，必须通过制定规范建筑管理相关传感器和其他物联网设备使用的标准来鼓励互操作性。建筑行业可以通过使用开放标准，如开放消息传递标准来实现某种程度的互操作性，使用开放标准将物联网数据集成到建筑信息建模中的平台。
4 结论
本文的主要目的是综合与新兴土木工程施工技术相关的发展研究——物联网、激光雷达和无人机。研究结果表明，尽管一些国家，特别是西欧国家，已经为这些技术的应用制定了一些标准和法规，但迄今为止，很少有工作专注于制定具体的建筑法规。为了促进新兴建筑技术的标准化和规范，应努力超越单一技术，考虑互操作技术的生态系统。
参考文献
[1]王锡芳.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术要点研究[J].四川水泥，2021（05）：27-28.
[2]唐应香.土木工程建筑施工技术存在的问题及创新措施刍议[J].科技创新与应用，2021，11（12）：46-48.
[3]黄士虎.土木工程施工技术中存在的问题及创新途径研究[J].居舍，2021（10）：166-167.
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